DE4317000A1 - Flammfeste Masse für die Beschichtung von Oberflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flammfeste Masse für die Be­ schichtung von Oberflächen, wie Wände, Decken, Platten und dergleichen.

Es ist bekannt, rohe Oberflächen von Wänden, Decken, Plat­ ten und dergleichen mit Beschichtungen als Wand- oder Decken­ beläge zu versehen. So wird in der DE-OS 36 06 167 A1 ein Mit­ tel zum Auftragen als Wand- und Deckenbelag beschrieben, das einen Füllstoff auf Basis von Natur- und Kunststoffasern und als Bindemittel Celluloseether, Polyvinylalkohol und ein wasserfestes redispergierbares Kunststoffpulver, zum Beispiel ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymerisat oder ein tertiäres Polymerisat enthält. Diese Komponenten werden mit so viel Wasser vermischt, daß eine homogene plastische Masse erhalten wird, die sich verspritzen läßt. Als Füllstoffe werden Cellulosefasern, synthetische Fasern, wie Acrylate, Polyamide und andere eingesetzt, wobei solche mit Durchmes­ sern von 25-30 µm und von 0,5-1,5 mm Länge bevorzugt werden. Um den Belag noch eine bestimmte Oberflächenstruk­ tur zu vermitteln, werden strukturgebende Füllstoffe zuge­ setzt, zum Beispiel verfaserte Celluloseprodukte, Papier­ schnitzel, Holzschnitzel und andere.

Diese Beschichtung besitzt auf Grund der Wasserlöslichkeit des Bindemittels zwar den Vorteil, im Bedarfsfall wieder durch Wasser von Wand und Decke entfernbar zu sein, jedoch den entscheidenden Nachteil, daß eine derartige Masse nicht in Feuchträumen, wie Küchen, Bädern und dergleichen einge­ setzt werden kann, da keine ausreichende Wasserfestigkeit der Beschichtung gegeben ist. Dadurch besteht die Gefahr des Ablösens der Beschichtung in derartigen Räumen. Ein wei­ terer Nachteil ist der hohe Gehalt an Cellulosefasern, die wiederum einen hohen Wasseranteil beim Ansteigen der Masse bedingt. Dies wiederum führt zu langen Trocknungszeiten des aufgetragenen Belages und damit zu längeren Bauzeiten.

Aus der DE-PS 8 68 572 ist bekannt, das Wandbeschichtungsma­ terial mit einem wasserlöslichen Cellulosederivat und anor­ ganischen Füllstoffen verschiedener Korngroße auszurüsten und die Masse mit so viel Wasser zu versetzen, bis diese eine plastische Konsistenz hat. Als Cellulosederivat wird dabei eine wasserlösliche Methyl- oder Ethylcellulose oder ein wasserlösliches Salz der Celluloseglykolsäure eingesetzt. Als anorganisches Füllmaterial werden nach der Korngröße abgestuftes Sandmaterial, Zement, Gips und andere einge­ setzt. Zur Erzielung besonderer Eigenschaften wird die Mas­ se mit Plastemulsion, zum Beispiel Polyvinylacetat oder Emulsionen von nicht synthetischen Bindemitteln, zum Bei­ spiel einer Asphaltemulsion versetzt. Damit erzielt man zwar eine bessere Rißsicherheit, bessere Wärmedämmung oder einen besseren Schallschutz, aber auch negative Auswirkun­ gen auf die Gesundheit, zum Beispiel Allergien, Schleim­ hautreizungen und Entzündungen der Atmungsorgane.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde in der DE 36 07 438 C2 vorgeschlagen, Fasergemische aus miteinander verschlun­ genen und verankerten Baumwollfasern der Gattung Hirsutum folgender Zusammensetzung zu verwenden: 12-23% Spinnbaum­ wolle, 30-40% first cut (1. Schnitt) Linters, 45-53% second cut (2. Schnitt) Linters. Der mit dieser Zusammen­ setzung hergestellte Belag ist jedoch nicht für feuchte Räume geeignet, da infolge nicht ausreichender Wasserfestig­ keit die Gefahr des Ablösens der Beschichtung in diesen Räumen besteht. Weiterhin lassen sich mit dieser Zusammen­ setzung keine Strukturoberflächen herstellen.

Alle vorgeschlagenen Lösungen haben jedoch den gemeinsamen und entscheidenden Nachteil, daß sie keine flammhemmenden Eigenschaften aufweisen. Dieser Nachteil hat die breite An­ wendung der vorgeschlagenen Lösungen bisher verhindert. Denn im Falle eines Brandes kommt es sehr rasch zu einer Pyrolyse. Die dabei entstehenden Zersetzungsprodukte treten als Rauche, Dämpfe oder Gase in Erscheinung und können die Gesundheit, Sicherheit und die Umwelt des Menschen ent­ scheidend gefährden. Es ist auch versucht worden, das Brandverhalten derartiger Massen durch Zugabe flammhemmen­ der Verbindungen zu beeinflussen. Dabei handelte es sich vorwiegend um halogen- und phosphorhaltige, in geringem Maße auch um stickstoffhaltige Verbindungen, die zwar die Brandgefahr reduzierten, aber nicht gänzlich ausschlossen. Im Brandfall, der auch in Gegenwart dieser Verbindungen nicht auszuschließen ist, entstehen toxische Gase, Rauche und Dämpfe mit bedenklichen Folgen für die Gesundheit und Sicherheit des Menschen sowie schädlicher Auswirkungen für die Umwelt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine flammfeste Masse für die Beschichtung von Oberflächen, wie Wände, Decken, Platten und dergleichen zu schaffen, die außerdem wasserfest, schnell abbindend und toxisch unbedenk­ lich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Masse gelöst, die Cellulose oder Cellulosederivate, einen wasserlöslichen Binder, Farbe und andere Mittel als Komponenten enthält und charakterisiert ist durch einen zusätzlichen Gehalt bis 50% eines solchen thermoplastischen, glasfaserverstärk­ ten, flammfest ausgerüsteten Polymeren, dessen Flammschutz­ mittel zu einem Teil in einverleibter Form im Polymeren und zum anderen Teil an der Oberfläche des Polymeren in freier Form vorliegt, wobei das Verhältnis von einverleibter Form zu freier Form 2 : 1 ist.

Als thermoplastische Polymere haben sich dabei insbesondere Polyacrylnitril, Polyamid 6, Polyamid 6.6 und andere be­ währt. Diesen Polymeren wird nach bekannten Verfahren eine netzartig verwirbelte Glasseide einverleibt, wobei sich sol­ che Glasseide bewährt hat, die eine Feinheit von 300 tex ES13 besitzt. Als Flammschutzmittel werden solche aus der Reihe der Cyanursäureverbindungen eingesetzt, wobei sich folgende Komponenten gut eignen: Cyanursäure, Triethyl­ cyanurat, Tri(n-propyl)-cyanurat, Methylcyanurat, Diethyl­ cyanurat, Isocyanursäure, Tris-methyl-isocyanurat, Triethyl­ isocyanurat, Methylisocyanurat. Als sehr vorteilhaft hat sich Melamincyanurat erwiesen, welches ein Kondensations­ produkt aus Melamin und Cyanursäure darstellt. Die Cyanur­ säureverbindungen, vorzugsweise Melamincyanurat, werden in fester Form mit einer Teilchengröße von weniger als 100 µ den Polymeren einverleibt. Um infolge geringer Teilchen­ größe die Gefahr der Coagulation der Cyanursäureverbindungen zu vermeiden, wird vorteilhaft noch ein Gleitmittel, vor­ zugsweise ein Metallsalz einer höheren Fettsäure, insbeson­ dere Calciumstearat, zugesetzt. Auch andere Komponenten sind als Gleitmittel geeignet, zum Beispiel aliphatische Amine, Wachse, wie Paraffinwachs, Polyethylenwachs. Die Men­ ge an Gleitmittel liegt zwischen 0,005 und 2%, vorzugs­ weise 0,5%.

Die flammfestmachende Komponente, vorzugsweise Melamin­ cyanurat, und das Gleitmittel, vorzugsweise Calciumstearat, werden mit den Polymeren vermischt und die Mischung in ei­ nem Extruder aufgeschmolzen. Die Menge an Flammschutzmit­ tel, die dem Polymer einverleibt wird, beträgt bis 20%. Im mittleren Bereich des Extruders erfolgt die Zugabe der netzartig verwirbelten Glasseide. Die weitere Prozeßfüh­ rung erfolgt in bekannter Weise durch Strangpressen, Küh­ lung der Stränge und Granulierung zu Chips mit einer Korn­ größe bis 3 mm oder durch Spinnen zu Endlosfäden, die in ge­ eigneten Einrichtungen auf Stapelfaserlängen zwischen 4 und 15 mm geschnitten werden.

Diese Chips und Stapelfasern werden anschließend nochmals mit der flammhemmenden Komponente, vorzugsweise Melamincy­ anurat in der Weise behandelt, daß eine gleichmäßige Beauf­ lagung auf der Oberfläche dieser Polymeren erfolgt, wobei die beauflagte Menge bis 10% betragen kann. Damit liegt die flammhemmende Komponente in einverleibter Form im Polymeren und in freier Form an der Oberfläche des Polymeren vor, wo­ bei das Verhältnis von einverleibter Form zu freier Form vorteilhaft 2 : 1 betragen sollte.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen flammfesten Masse für die Beschichtung von Oberflächen, wie Wände, Decken, Plat­ ten und dergleichen erfolgt derart, daß man dem Gemisch aus Cellulose oder deren Derivaten, wasserlöslichen Binder, Far­ be und andere Mittel bis 50% der erfindungsgemäßen thermo­ plastischen glasfaserverstärkten und flammfest ausgerüsteten Polymeren zusetzt und innig vermischt. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Vermischung bei höheren Temperaturen, vor­ zugsweise zwischen 60 und 90°C vorgenommen wird, da man dann eine besonders gute plastische Masse mit hervorragenden flammhemmenden Eigenschaften erhält, in welcher die flamm­ hemmende Komponente homogen verteilt ist und damit die ge­ samte Masse flammhemmend ausgerüstet ist. Die Beschichtung der Oberfläche mit der erfindungsgemäßen Masse erfolgt mit handelsüblichen Geräten und bekannten Auftragsverfahren.

Die mit derartigen flammfesten Massen beschichteten Oberflä­ chen weisen zahlreiche Vorteile auf. Die Beschichtungen weisen einen Sauerstoffindex von größer 0,36 auf und sind damit nicht entflammbar beziehungsweise unbrennbar. Durch die Zugabe des Polymeren in gekörnter Form erhält man sehr schöne strukturierte Oberflächen, wodurch die erfindungsge­ mäße Masse nicht nur im Innenbereich sondern auch im Außen­ bereich erfolgreich eingesetzt werden kann. Ferner wird ei­ ne gute Wärmeisolation erreicht, wenn mit Schichtdicken bis 30 mm aufgetragen wird. Die schallabsorbierenden Eigenschaf­ ten bewirken eine hervorragende Schallisolation. Weitere nennenswerte Attribute sind die gute Elastizität, At­ mungs-, Dehnungs- und Haftfähigkeit und die feuchtigkeits­ regulierenden Eigenschaften, die mit der erfindungsgemäßen Masse erreicht werden können. Die Verkürzung der Trocknungs­ zeiten von bisher 48 h auf 3-4 h stellen einen nicht zu übersehenden wirtschaftlichen Vorteil dar und tragen zur drastischen Reduzierung der Zeiten für den Innenausbau bei.

Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbei­ spielen näher erläutert werden:

Beispiel 1:

Die erfindungsgemäße flammfeste Masse wurde in folgender Zusammensetzung vermischt:
3 kg Cellulose
1,2 kg Sägemehl
0,35 kg Cellulosekleber
6 Liter Weißmacher-Farbe und
1,5 kg glasfaserverstärkten, flammfest ausgerüsteten Poly­ amid mit einer Körnung von 3 mm
enthaltend 20% Melamincyanurat
20% Glasfaser
0,5% Calciumstearat
21 Liter Wasser.

Diese Mischung wurde in bekannter Weise mit Spritzpistole oder Rakel auf eine ebene Betonplatte aufgetragen. Es wur­ de eine optisch einwandfreie strukturierte Oberfläche er­ zielt. Die Poren im Beton wurden vollständig geschlossen. Die Schichtdicke betrug in einem einmaligen Auftrag 30 mm.

Beispiel 2:

Eine andere Mischung wurde mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
1,5 kg Cellulose
0,6 kg Sägemehl
0,18 kg Cellulosekleber
3 Liter Weißmacher-Farbe
0,7 kg flammfest ausgerüstetes glasfaserverstärktes Poly­ amid 6 mit einer Körnung von 1 mm, enthaltend
17% Melamincyanurat
20% Glasfaser
0,5% Calciumstearat.

Diese Mischung wurde in einem geschlossenen Raum an Wand und Decke aufgebracht. Die Poren von Wand und Decke wurden vollständig geschlossen. Es ergab sich eine feinstruktu­ rierte Oberfläche mit gutem Aussehen.

Beispiel 3:

Eine weitere Masse weist folgende Zusammensetzung auf:
50% Cellulosefaser-Füllstoff
17% strukturgebende Cellulosefaser
6,5% Polyvinylalkohol
26,5% flammfest ausgerüsteter, glasfaserverstärkter Poly­ acrylnitrilfasern mit Stapellängen von 4 bis 15 mm, enthaltend
14% Melamincyanurat
20% Glasfaser
0,5% Calciumstearat.

Diese Mischung ergab eine schöne freundliche Oberfläche nach ihrem Auftragen, insbesondere eine hochfeine Struktur auf rohen Wänden und eignet sich vorzüglich als Flüssigta­ pete. Der Sauerstoffindex betrug 0,27.

Diese Tapete trocknete innerhalb 4 Stunden.

Durch Zusatz von Farbpigmenten ließen sich schöne freund­ liche farbige Oberflächen mit angenehm wirkendem Raumklima herstellen.

Claims (8)

1. Flammfeste Masse für die Beschichtung von Oberflächen, wie Wände, Decken, Platten und dergleichen, enthaltend Cellulose oder Cellulosederivate, einen wasserlöslichen Binder, Farbe und andere Mittel, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt bis 50% eines solchen thermo­ plastischen, glasfaserverstärkten, flammfest ausgerüste­ ten Polymeren, dessen Flammschutzmittel zu einem Teil in einverleibter Form im Polymeren und zum anderen Teil an der Oberfläche des Polymeren in freier Form vorliegt, wobei das Verhältnis von einverleibter zu freier Form 2 : 1 ist.

2. Flammfeste Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das thermoplastische, glasfaserverstärkte, flamm­ fest ausgerüstete Polymer eine Korngröße bis zu 3 mm auf­ weist.

3. Flammfeste Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das thermoplastische, glasfaserverstärkte, flammfest ausgerüstete Polymer eine Stapelfaser mit einer Stapel­ länge zwischen 4 und 15 mm ist.

4. Flammfeste Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Flammschutzmittel eine Cyanursäureverbindung ist.

5. Flammfeste Masse nach Anspruch 1 und 4, daß das Flamm­ schutzmittel Melamincyanurat ist.

6. Flammfeste Masse nach Anspruch 5, daß das Melamincyanu­ rat in einer Menge bis 20% in einverleibter Form im Polymeren vorliegt.

7. Flammfeste Masse nach Anspruch 5, daß das Melamincyanu­ rat in einer Menge bis 10% in freier Form an der Ober­ fläche des Polymeren vorliegt.

8. Flammfeste Masse nach Anspruch 6 und 7, daß das Verhält­ nis von im Polymer einverleibten Melamincyanurat zu auf der Oberfläche des Polymeren frei vorliegenden Melamin­ cyanurat 2 : 1 beträgt.