DE3932726A1

DE3932726A1 - Mehrschichtiger punktelastischer wandbelag

Info

Publication number: DE3932726A1
Application number: DE3932726A
Authority: DE
Inventors: Helge Wiertelarz; Evelyn Wiertelarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-09-30
Filing date: 1989-09-30
Publication date: 1991-04-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrschichtigen punktelastischen Wandbelag in schwer entflammbarer Qualität B1 gemäß DIN 4102 mit mindestens einer Schicht aus einem flexiblen überwiegend geschlossenzelligen Schaumstoff, insbesondere auf Basis von Polyolefinen, in schwer entflammbarer Ausrüstung und einer Deckschicht aus einem textilen Flächengebilde.

Aus der DE-PS 36 02 230 ist ein Verfahren zum Herstellen gattungsgemäßer mehrschichtiger punktelastischer Wandbeläge in Gestalt von Paneelen bekannt geworden.

Mehrschichtige Wandbeläge der gattungsgemäßen Art werden als Wandverkleidungen in Turn-, Sport- und Gymnastikhallen, Krankenhäusern, Treppenhäusern, Kabinen von Fahrstühlen, Flugzeugen, Bussen, Innenraumverkleidungen oder dergleichen, verwendet. Für alle diese Einsatzgebiete werden heute Wandbeläge in schwer entflammbarer Qualität B1 gemäß DIN 4102 gefordert. Diese Anforderungen erfüllen die meisten Schaumstoffe und auch textilen Flächengebilde, aus denen mehrschichtige punktelastische Wandbeläge hergestellt werden, nicht. Einzelne der Schichtmaterialien, wie beispielsweise vernetzte Polyolefinschaumstoffe oder Schaumstoffe auf Polyurethanbasis, sind bereits in einer schwer entflammbaren Qualität B1 auf dem Markt erhältlich. Die Flammfestausrüstung der Schaumstoffe erfolgt hierbei entweder über die Zugabe entsprechender Flammschutzmittel bei der Herstellung der Schaumstoffe oder durch Auswahl geeigneter Grundrohstoffe.

Als Deckschichten für mehrschichtige Wandbeläge mit einer Schaumstoffschicht kommen als textile Flächengebilde solche aus Natur-, Synthese- und/oder Glasfasern in Betracht, in Gestalt von Vliesen, Geweben, Gewirken, Gelegen oder dergleichen, oder in Gestalt von Teppichware, gewebten Stoffen oder Nadelvliesen. Der Verbund zwischen den Schaumstoffschichten und den Deckschichten wird entweder durch Kaschierung oder vollflächige Verklebung erzielt.

Es sind auch elastische Prallwände bekannt, die aus einem Verbund einer geschlossenzelligen Schaumstoffschicht, einer Gewebeeinlage zur Verstärkung auf Glasfaserbasis oder Synthesefaserbasis und einer Deckschicht aus thermoplastischen Kunststoff bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrschichtige punktelastische Wandbeläge der gattungsgemäßen Art in ihrer Gänze so auszustatten, daß sie schwer entflammbar sind und der Qualität B1 gemäß DIN 4102 genügen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen mehrschichtigen punktelastischen Wandbelag, bei dem als Deckschicht ein textiles Flächengebilde auf Basis von hochtemperaturbeständigen, hochfesten, praktisch nicht brennbaren Fasern aus Glas und/oder Aramiden und/oder Semi-Polyimiden eingesetzt ist, bei dem zwischen der die Rückenschicht bildenden Schicht aus geschlossenzelligen Schaumstoff und der Deckschicht eine Zwischenschicht aus einem offenzelligen schwer entflammbaren Schaumstoff auf Basis von Polyurethanen, modifizierten Polyurethanen und/oder Polycarbodiimid, der unter Flammeneinwirkung zumindest teilweise carbonisiert, angeordnet ist und die Zwischenschicht sowohl mit der Rückenschicht als auch mit Deckschicht über eine Klebeschicht auf Basis eines heißsiegelfähigen wärmeaktivierbaren Klebstoffes haftfest verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Auswahl je einer für sich allein eine Schwerentflammbarkeit in der Qualität B1 erfüllenden Materials sowohl für die Rückenschicht, als auch für die Zwischenschicht als auch für die Deckschicht ermöglicht es, einen auch in ihrer Gesamtheit flammenhemmend ausgerüsteten mehrschichtigen Wandbelag zu schaffen, der den Anforderungen des Brandschutzes gemäß der Qualität B1 nach DIN 4102 genügt. Gleichzeitig wird den Erfordernissen der nachgiebigen Elastizität, wie sie Wandverkleidungen in Turn-, Sport- und Gymnastikhallen, Krankenhäusern, Kabinen von Flugzeugen usw. erfüllen müssen, durch die Kombination einer die Rückenschicht bildenden geschlossenzelligen Schaumstoffschicht mit einer offenzelligen Schaumstoffschicht als Zwischenschicht erreicht.

Durch Auswahl eines textilen Flächengebildes als Deckschicht wird der Wohncharakter des Wandbelages erhalten. Unter Vliesstoffen werden textile Flächengebilde verstanden, die durch Verfestigung von Fasermischungen nach verschiedenen Methoden erhalten werden. Die Verfestigung wird nach verschiedenen Verfahren vorgenommen, entweder mechanische Verfahren, wie Nähen, Steppen oder Nadeln, chemische Verfahren, bei denen Kunststofflösungen, Dispersionen oder auch Schäume durch Tauchen, Sprühen, Walzen oder Bürsten in die Vliese eingebracht werden, wobei der Mindestzusatz an trockenem Bindemittel etwa 30 Gew.-% bezogen auf das Fasergewicht beträgt. Bei den physikalischen Verfestigungsverfahren erfolgt die Abbdingung des Faserflores durch Einstreuen von Thermoplasten und unter Anwendung von Druck und Wärme. Als Fasern sind insbesondere hochfeste nicht schmelzbare praktisch nicht brennbare Fasern aus Aramiden oder Semi-Polyimiden geeignet, die aus konzentrierten flüssigkristallin orientierten Lösungen gesponnen werden. Aramidfasern sollten bevorzugt mindestens 85% der Amidgruppen direkt an aromatische Ringe gebunden aufweisen. Derartige Fasern weisen eine extreme Temperaturstandfestigkeit auf.

Die für die erfindungsgemäßen Wandbeläge eingesetzten Vliese werden bevorzugt durch Nadeln verfestigt und können zusätzlich mit einer Lateximprägnierung versehen sein. Hierbei eignen sich insbesondere Imprägnierungen auf Basis von Polyurethanen bzw. modifizierten Polyurethanen mit erhöhter Flammfestigkeit, die als vernetzende Bindemittel eingesetzt werden. Sie können als Lösung aufgetragen und ggf. durch Beimischung von wenig Wasser aufgeschäumt werden. Derartige Imprägnierungen verleihen dem Vliesstoff gute Festigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit, wobei die Temperaturfestigkeit beibehalten wird.

Es sind auch Imprägnierungen auf Basis anderer Harze möglich, wie beispielsweise Acrylatharze, die vorzugsweise vernetzende Komponenten erhalten und zusätzlich eine entsprechende Ausrüstung an Flammschutzmitteln, um die gewünschte Flammfestigkeit der Qualität B1 zu erreichen. Als flammenhemmende Zusätze wurden bevorzugt Aluminiumpulver oder -partikel den Imprägnierungen zugegeben, wodurch die Flammen gehemmt und nicht in die nächste Schicht dringen können. Darüber hinaus können die Vliesstoffe aus Fasermischungen hergestellt sein, insbesondere zusätzlich zu den Kunststoffasern Glasfasern in größeren Anteilen bis zu 50 Gew.-% enthalten. Je nach Vliesstoffdicke bzw. Flächengewicht der Vliesstoffe, die bei etwa 200 bis 600 g/m² liegen, werden Lateximprägnierungen mit einem Flächengewicht von 80 bis 200 g/m² vorgenommen.

Darüber hinaus können als Deckschicht auch Glasgewebe mit Flächengewichten von 600 bis 1600 g/m², insbesondere 800 bis 1400 g/m² eingesetzt werden. Hierbei ist an textilartige Glasgewebe, wie sie auch für Feuerschutzkleidung und ähnliche Anwendungen eingesetzt werden, gedacht. Um möglichen Abrieb auf der Oberseite der Glasgewebe zu vermeiden, kann auf diese eine zusätzliche dünne Schutzschicht aus einem elastischen Klarlack, beispielsweise auf Basis von Polyurethanen oder eines anderen geeigneten Lackharzes aufgetragen sein.

Um die Haftung des Glasgewebes zur nächstfolgenden Schicht zu erhöhen, kann auf der Unterseite des Glasgewebes eine Bindemittelschicht auf Basis von Polyurethanen mit flammenhemmenden Zusätzen aufgebracht sein. Eine derartige Schicht sollte ein Flächengewicht von etwa 80 bis 200 g/m² aufweisen. Als flammenhemmende Zusätze kommen insbesondere Aluminiumpulver oder -partikel, ggf. auch eine die Schicht abdeckende Aluminiumfolie, in Frage.

Als Rückenschicht haben sich die überwiegend geschlossenzelligen, insbesondere vernetzten Polyolefinschaumstoffe, beispielsweise auf Basis von Polyethylen oder Polypropylen, jedoch auch in Mischungen mit anderen Polyolefinen bewährt. Diese Schaumstoffe können chemisch vernetzt sein oder auch physikalisch vernetzt sein. Die Rückenschicht trägt wesentlich zur wärme- und stoßdämmenden Ausrüstung des Wandbelages bei, und wird in Dicken von etwa 6 bis 20 mm eingesetzt. Hierbei können auch zwei Schichten aus dem gleichen Schaumstoff miteinander kaschiert die Rückenschicht ergeben. Der Wandbelag sollte nicht zu schwer sein, andererseits jedoch noch ausreichend punktelastisch, wofür sich geschlossenzellige Schaumstoffe mit einem Raumgewicht von etwa 25 bis 100 kg/m³ bevorzugt eignen.

Für die Zwischenschicht wird ein offenzelliger schwer entflammbarer Schaumstoff auf Basis von Polyurethanen gewählt, wobei aus der Vielzahl der Polyurethanschaumstoffe insbesondere die wärmestandfesten und schwer entflammbaren in Qualität B1 nach DIN 4102 Schaumstoffe auf Basis von Polyisocyanuraten (PIR) oder auf Basis von Polycarbodiimid (PCD) ausgewählt werden. PCD ist ein unter Flammeneinwirkung sehr gut carbonisierender Schaumstoff und besitzt indessen auch ohne Zusatz von Flammschutzmitteln bereits eine ausgezeichnete Flammwidrigkeit. Die offenzellige Schaumstoffzwischenschicht trägt sowohl zur Wärmedämmung als auch zur Schalldämmung des mehrschichtigen Wandbelages bei. Von Vorteil sind auch mehrphasige Polyurethan-Legierungen aus verschiedenen Monomeren, die in bezug auf Wärmestandfestigkeit, Raumgewicht, Elastizität, eine Optimierung zulassen. Die offenzellige Schaumstoffschicht als Zwischenschicht sollte eine Dicke von etwa 2 bis 8 mm aufweisen.

Die vollflächige oder nahezu vollflächige und haftfeste Verbindung zwischen den einzelnen Schaumstoffschichten und der Vliesstoffschicht wird bevorzugt durch eine Kaschierung mittels einer heißsiegelfähigen Klebeschicht erzielt. Hierbei kann eine thermoplastische Klebefolie auf Basis von Polyurethan, Polyester oder Polyamid, eingesetzt werden. Es ist auch möglich, Folien auf Basis von Polyurethanen oder Polyester mit einer Punktbeschichtung aus einem thermoplastischen wärmeaktivierbaren Klebstoff zu versehen. Die Laminierung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 130 und 160°C. Soweit eine ausreichende Haftfestigkeit erzielbar ist, ist auch eine direkte Kaschierung der Schaumstoffschichten miteinander möglich, beispielsweise durch Flammkaschierung der Rückenschicht mit der Zwischenschicht. Dann entfällt eine der Klebeschichten. Es ist auch möglich, den wärmeaktivierbaren Klebstoff selbst in Gestalt einer Klebefolie, d.h. ohne Trägerfolie vorzusehen, und zwischen die Schaumstoffschichten bzw. die Schaumstoffschichten und die Vliesstoffschicht einzukaschieren. Heißsiegelklebstoffe werden beispielsweise auf Basis von Ethylen-Vinylacetaten und deren Copolymeren hergestellt, jedoch sind höher temperaturfeste Heißsiegelklebstoffe auf Basis von vernetzenden Polyurethanen, von Polyamiden und Polyaminoamiden bevorzugt.

Der mehrschichtige Wandbelag kann im kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Laminierverfahren hergestellt werden. Die Weiterverarbeitung zu Paneelen kann beispielsweise nach dem in der DE-PS 36 02 230 beschriebenen Verfahren erfolgen.

Der neuerungsgemäße mehrschichtige punktelastische Wandbelag kann beispielsweise auf der Rückseite mit einem steifen selbsttragenden Werkstoff, wie Metall, kaschiert werden und als Wandelement benutzt werden.

Auch die Zwischenschicht aus offenzelligem Schaumstoff sollte ein Raumgewicht im Bereich von 20 bis 100 kg/m3 aufweisen, wobei sie eine Dicke von etwa 2 bis 8 mm hat. Je nach Einsatzgebiet des mehrschichtigen punktelastischen Wandbelages kann dieser eine Gesamtdicke im Bereich von 10 bis 30 mm aufweisen.

Der mehrschichtige Wandbelag in flammenhemmender B1 = Qualität ist für den Einsatz in Sporthallen, Flugzeugen, Fahrstühlen, Treppenhäusern und Hallen von Hotels, Krankenhäusern und dergleichen mehr geeignet, da er den hier gestellten Sicherheitsanforderungen genügt.

Die Erfindung wird in der Zeichnung anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch im Querschnitt die einzelnen Schichten des Wandbelages

Fig. 2 ein Wandbelagelement in perspektivischer Ansicht

Fig. 3 ein Paneel aus dem Wandbelag in Teilansicht.

In der Fig. 1 sind die einzelnen Schichten des mehrschichtigen punktelastischen flammenhemmend in Qualität B1 gemäß DIN 4102 ausgerüsteten Wandbelages im Querschnitt dargestellt. Die Rückenschicht 10 wird von einem überwiegend geschlossenzelligen Schaumstoff auf Basis von Polyolefinen, beispielsweise chemisch vernetztem Polyethylen einer Dicke von 12 mm und einem Raumgewicht von 30 kg/m³ gebildet. Die Schaumstoffschicht kann oberseitig und unterseitig mit einer kompakten Haus aus dem Kunststoff des Schaumstoffes, insbesondere herstellbedingt, ausgerüstet sein. Die Zwischenschicht 12 wird von einer 5 mm dicken offenzelligen Schaumstoffschicht aus modifiziertem schwer entflammbarem Polyurethan gebildet, der bei Flammeneinwirkung carbonisiert. Der Schaumstoff hat eine Rohdichte von 71 kg/m³ und ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Metzoprotect FR (R) der Metzeler Schaum-GmbH erhältlich.

Die Deckschicht 14 ist entweder von einem textilen Glasgewebe 14b mit einem Flächengewicht von 1000 g/m² mit rückseitiger Bindemittelschicht 14a oder von einem imprägnierten Nadelvlies gebildet, wobei das Vlies 14b aus Aramidfasern, die beispielsweise unter dem Handelsnamen Nomex (R) der Firma Dupont erhältlich sind, besteht. Das genadelte Faservlies ist unterseitig oder ggf. vollständig mit einer Lateximprägnierung 14a auf Basis thermoplastischer vernetzender Bindemittel, wie beispielsweise auf Polyurethanbasis, versehen.

Die Rückenschicht 10, die Zwischenschicht 12 und die Deckschicht 14 werden mittels Klebefolien 11 und 13 vollflächig haftfest miteinander verbunden. Die Klebefolien sind mit einem heißsiegelfähigen in der Wärme aktivierbaren Kleber ausgerüstet. Die Laminierung des Mehrschichtbelages erfolgt entweder diskontinuierlich abschnittweise oder im kontinuierlichen Verfahren, je nach vorhandener Produktionsanlage. Die Klebefolien 11, 13 können gleichartig oder auch mit unterschiedlichen Klebemitteln ausgerüstet sein, um jeweils die beste Haftung zwischen den miteinander zu verbindenden und angrenzenden Schichten zu erzielen. Entsprechende Klebefolien zum Verbinden von vernetzten Polyethylen-Schaumstoffen mit Polyurethan-Schaumstoff bzw. Polyurethan-Schaumstoffen mit Faservliesen auf Basis von Polyamiden sind im Handel erhältlich.

In der Fig. 2 ist in schematischer Ansicht ein mehrschichtiger Wandbelag 1 als Bahnelement dargestellt. Die drei Schichten 10, 12, 14 vermitteln die Punktelastizität, die Wärmedämmung, die Schallabsorption und die gewünschten Pralleigenschaften, wie sie insbesondere zur Vermeidung von Verletzungen im Sportbereich oder auch in Flugzeugen erwünscht sind. Aus den Bahnelementen gemäß Fig. 2 können auch Paneele, wie in der Fig. 3 schematisch angedeutet, bei denen die Deckschicht 14 auch die Seitenkanten umgreift, hergestellt werden. Hierzu werden V-förmige Kerben auf die Unterseite des Wandbelages eingearbeitet und die Randbereiche entsprechend nach unten umgeklappt und durch Schließen der V-förmigen Kerben die entstehenden Fugen 2 dicht verschweißt. Derartige als Paneele 1a ausgebildete Wandbelagelemente erhöhen die Dekorationswirkung und bilden zugleich saubere Stoßstellen.

Claims

1. Mehrschichtiger punktelastischer Wandbelag in schwer entflammbarer Qualität B1 gemäß DIN 4102 mit mindestens einer Schicht aus einem flexiblen überwiegend geschlossenzelligen Schaumstoff, insbesondere auf Basis von Polyolefinen in schwer entflammbarer Ausrüstung und einer Deckschicht aus einem textilen Flächengebilde, dadurch gekennzeichnet, daß
als Deckschicht (14) ein textiles Flächengebilde auf Basis von hochtemperaturbeständigen, praktisch nicht brennbaren Fasern aus Glas und/oder Aramiden und/oder Semi-Polyimiden eingesetzt ist,
zwischen der die Rückenschicht (10) bildenden Schicht aus geschlossenzelligem Schaumstoff und der Deckschicht (14) eine Zwischenschicht aus einem offenzelligen schwer entflammbaren Schaumstoff auf Basis von Polyurethanen, modifizierten Polyurethanen und/oder Polycarbodiimid, der unter Flammeneinwirkung zumindest teilweise carbonisiert, angeordnet ist und
die Zwischenschicht (12) sowohl mit der Rückenschicht (10) als auch mit der Deckschicht (14) über je eine Klebeschicht (11, 13) auf Basis eines heißsiegelfähigen wärmeaktivierbaren Klebstoffes haftfest verbunden ist.

2. Wandbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschicht ein genadeltes Vlies aus Aramidfasern mit einem Flächengewicht von 200 bis 600 g/m² verwendet ist.

3. Wandbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschicht ein mit einer Lateximprägnierung auf Basis von Polyurethanen als vernetzendes Bindemittel mit einem flammenhemmenden Zusatz, wie Aluminiumpulver oder -partikel, versehener Vliesstoff verwendet ist.

4. Wandbelag nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschicht ein mit einer Lateximprägnierung auf Basis von Acrylatharzen als vernetzendes Bindemittel mit einem flammenhemmenden Zusatz, wie Aluminiumpulver oder -partikel, versehener Vliesstoff verwendet ist.

5. Wandbelag nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschicht ein Glasgewebe mit einem Flächengewicht von 600 bis 160 g/m², bevorzugt 800 bis 1400 g/m² eingesetzt ist.

6. Wandbelag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Deckschicht mit einer Schicht eines elastischen Klarlackes, beispielsweise auf Basis von Polyurethanen, abgedeckt ist.

7. Wandbelag nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Unterseite der Deckschicht eine Bindemittelschicht auf Basis von Polyurethanen mit einem flammenhemmenden Zusatz, wie Aluminiumpulver oder -partikel bzw. einer zusätzlichen Aluminiumabdeckfolie, aufgebracht ist.

8. Wandbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenschicht etwa 6 bis 20 mm und die Zwischenschicht etwa 2 bis 8 mm dick ist.

9. Wandbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht als Klebefolie ausgebildet ist.

10. Wandbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dicke von 16 bis 30 mm aufweist.