DE4329001A1 - Aqueous dispersion adhesive - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen wäßrigen Dispersions kleber aus einem Co- oder Terpolymer mit überwiegen den Vinylacetat-Einheiten und einem Anteil an Flamm schutzmittel auf der Basis von Bor- oder Aluminium verbindungen.The invention relates to an aqueous dispersion Adhesives made from a co- or terpolymer predominate the vinyl acetate units and a proportion of flame protective agents based on boron or aluminum links.
Ein Produkt als haftvermittelnde Oberflächenschicht mit einem derartigen Kleber ist aus dem Dokument EP-B 0 109 663 bekannt, in dem eine schwer entflammbare Untertapete aus Polystyrol-Hartschaum beschrieben ist, die auf mindestens einer ihrer Oberflächen eine Beschichtung zur Verbesserung der Haftung zwischen Untertapete und brennbarer Tapete aufweist. Diese Beschichtung enthält einen flammhemmenden Zusatz und den Kleber aus einem Copolymer oder Terpolymer mit überwiegenden Vinylacetat-Einheiten. Der flammhem mende Zusatz besteht aus einer nicht brennbaren an organischen Verbindung auf Basis von Aluminium und Bor. Das Gewichtsverhältnis von Kleber zu flamm hemmendem Zusatz beträgt 1 : 3 bis 1 : 8. Die Beschich tung besitzt ein Flächengewicht von 100 bis 400 g/m², insbesondere von 200 bis 300 g/m² im trockenen Zu stand. Der flammhemmende Zusatz ist eine Mischung von Aluminiumhydroxid und Zinkborat im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 7 : 1, insbesondere 2 : 1 bis 5 : 1. Der Kleber kann auch ein Terpolymer mit überwiegenden Vinyl acetat-Einheiten sowie Ethylen- und Vinylchlorid-Ein heiten sein.A product as an adhesion-promoting surface layer with such an adhesive is from document EP-B 0 109 663 known in which a flame retardant Bottom wallpaper made of polystyrene hard foam described is one on at least one of their surfaces Coating to improve adhesion between Has sub-wallpaper and flammable wallpaper. These Coating contains a flame retardant additive and the adhesive from a copolymer or terpolymer predominate vinyl acetate units. The flammhem The additive consists of a non-flammable organic compound based on aluminum and Boron. The weight ratio of glue to flame inhibitory additive is 1: 3 to 1: 8. The coating tung has a basis weight of 100 to 400 g / m², especially from 200 to 300 g / m² in dry conditions was standing. The flame retardant additive is a blend of Aluminum hydroxide and zinc borate in the weight ratio from 1: 1 to 7: 1, especially 2: 1 to 5: 1. The adhesive can also be a terpolymer with predominant vinyl acetate units and ethylene and vinyl chloride units be.
Untertapeten aus Polystyrol-Hartschaum sind bei spielsweise in der EP-A-0036 156 und dem DE-U 79 31 745 beschrieben. Bottom wallpapers made of polystyrene hard foam are included for example in EP-A-0036 156 and DE-U 79 31 745.
Wandverkleidungsplatten oder -folien aus Polystyrol- Hartschaum sind allgemein bekannt und dienen als so genannte Untertapeten zum Verkleiden von Wänden vor dem Aufkleben einer Tapete. Neben Platten in gefalte ter oder ungefalteter Form werden auch Folienrollen eingesetzt. Mit derartigen Platten oder Folien können beispielsweise Mauerrisse verkleidet, eine gewisse Wärmedämmung erzielt und die Schwitzwasserbildung verhindert werden.Wall covering sheets or foils made of polystyrene Rigid foam is well known and serves as such mentioned under wallpapers for covering walls sticking a wallpaper. In addition to plates in folded Rolls of foil or unfolded form used. With such plates or films for example, wall cracks covered, a certain Thermal insulation achieved and the formation of condensation be prevented.
Aus der EP-A - 0 036 156 ist es auch bekannt, zum Verkleben von Tapeten auf geschäumten Polystyrol belägen einen Klebstoff zu verwenden, der eine an sich bekannte klebende Komponente enthält und zu sätzlich, bezogen auf seinen klebenden Anteil, 20 bis 80 Gew.-% eines flammhemmenden Mittels aufweist. Ge eignete flammhemmende Mittel sind Verbindungen auf der Basis von Ammoniumphosphat und Ammoniumsulfamat.From EP-A - 0 036 156 it is also known for Gluing wallpaper on foamed polystyrene cover to use an adhesive that adheres to one contains known adhesive component and to additionally, based on its adhesive portion, 20 to Has 80 wt .-% of a flame retardant. Ge suitable flame retardants are compounds the base of ammonium phosphate and ammonium sulfamate.
Die DE-U 79 31 745 gibt die Lehre, nicht den Kleb stoff, sondern die auf der Untertapete aus Polysty rol-Hartschaum aufgebrachte haftvermittelnde Ober flächenschicht mit einem Flammschutzmittel zu verse hen. Die mit einem Kleister versehene Tapete wird dann über diese haftvermittelnde Schicht mit der Untertapete verbunden. Nach dieser Druckschrift wer den die Platten bei ihrer Herstellung mit einer wäß rigen Dispersion in der Art gefüllter Dispersions klebstoffe beschichtet und anschließend in einem Heizkanal getrocknet. Die haftvermittelnde Schicht hat die Aufgabe, die Haftfestigkeit zwischen der Untertapete und der mit Kleister versehenen Tapete zu erhöhen. Die haftvermittelnde Oberflächenschicht der Untertapete kann gleichfalls einen flammhemmenden Zu satz aufweisen, jedoch sind über Art und Menge dieses Flammschutzmittels sowie über das Auftragsverfahren keine Angaben gemacht.DE-U 79 31 745 gives the teaching, not the glue fabric, but the one on the sub-wallpaper made of polysty rol hard foam applied adhesion promoting upper to surface layer with a flame retardant hen. The wallpaper provided with a paste becomes then over this adhesion-promoting layer with the Connected sub-wallpaper. According to this publication who which the plates in their manufacture with an aq rige dispersion in the manner of filled dispersion adhesives coated and then in one Heating duct dried. The adhesion-promoting layer has the task of ensuring the adhesive strength between the Under wallpaper and the wallpaper provided with paste increase. The adhesion promoting surface layer of the Bottom wallpaper can also be a flame retardant have set, but are about the type and amount of this Flame retardant and the application process no information given.
Aus der DE-A 22 44 775 ist es außerdem bekannt, Kleb stoffzusammensetzungen auf der Basis von Vinyl acetatethylencopolymer-Emulsion bei der Verstärkung von Teppichen einzusetzen, die zur Reduzierung der Flammbarkeit geeignetes Füllmaterial, wie Aluminium oxidtrihydrat, enthalten.From DE-A 22 44 775 it is also known to glue Compositions based on vinyl Acetate ethylene copolymer emulsion during reinforcement of carpets used to reduce the Flammability suitable filling material, such as aluminum oxide trihydrate.
Bei dem aus der EP-B 0 109 663 bekannten Beschich tungskleber ist von Nachteil, daß er nur als haftver mittelnde Oberflächenschicht für Hart-Poly styrolschaum für Innenanwendungen einsetzbar ist und daß er nach einer Lagerung von einigen Wochen nicht mehr verarbeitbar ist.In the coating known from EP-B 0 109 663 Tungsten adhesive is disadvantageous that it is only as Haftver middle surface layer for hard poly styrene foam can be used for indoor applications and that after a few weeks of storage it does not is more processable.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich somit die Aufgabe, einen Dispersionskleber zu ent wickeln, der über Monate hinweg verarbeitbar bleibt und der gute Haftungseigenschaften einer Vielzahl von unterschiedlichen Materialien gegenüber dem jewei ligen Untergrund, mit dem diese Materialien verklebt werden, sicherstellt, bei gleichzeitig geringer Ent flammbarkeit des Verbundes aus Untergrund und aufge klebtem Material.Based on this state of the art thus the task of removing a dispersion adhesive wrap that remains processable for months and the good adhesion properties of a variety of different materials compared to each the underground with which these materials are glued are ensured with a low Ent flammability of the composite from the surface and open glued material.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den eingangs be schriebenen Dispersionskleber in der Weise, daß ein Zusatz eines Verarbeitungs- und Verdickungsmittels bis zu 0,3 Gew.-%, ein Zusatz eines Suspensionsmittels bis zu 0,3 Gew.-% und ein Zusatz eines Netzmittels bis zu 0,8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Dispersionsklebers, beträgt. Die Gewichtsangaben beziehen sich auf die reinen Stoffe im Disper sionskleber, ohne Lösungs- und Dispersionsmittel.This task is solved by the beginning wrote dispersion adhesive in such a way that a Addition of a processing and thickening agent up to 0.3% by weight, an addition of a suspending agent up to 0.3% by weight and an addition of a wetting agent to 0.8% by weight, based on the total weight of the dispersion adhesive. The weights refer to the pure substances in the Disper sion adhesive, without solvents and dispersing agents.
Der Dispersionskleber wird u. a. als Hartschaumkleber für Polystyrolschaumfolien, -platten, -formkörper verwendet. Das Polystyrol liegt beispielsweise in Form von bahnförmigen Folien oder rechteckigen Plat ten vor. Solche Platten bestehen aus extrudiertem Polystyrol-Hartschaum oder Partikelschaum, und die Verfahren zur Herstellung solcher Platten oder Folien bzw. der Materialien selbst, sind aus den in der EP-A 0 036 156 zitierten Literaturstellen bekannt.The dispersion adhesive is u. a. as hard foam adhesive for polystyrene foams, sheets, moldings used. The polystyrene is, for example, in Form of sheet-like foils or rectangular plat before. Such sheets are made of extruded Polystyrene rigid foam or particle foam, and the Process for the production of such plates or foils or the materials themselves, are from the in EP-A 0 036 156 references cited known.
Gegenüber dem aus der EP-B 0 109 663 bekannten Haft vermittler besitzt der erfindungsgemäße Disper sionskleber einen höheren Netzmittelanteil, enthält ein Suspensionsmittel und ist der Anteil des Verar beitungs- und Verdickungsmittels erheblich ver ringert. Durch die positive Interaktion dieser drei Komponenten werden die Anfangsklebekraft und die Ver arbeitbarkeit des Dispersionsklebers erheblich erhöht und über längere Zeitspannen von mehreren Monaten ge sichert.Compared to the detention known from EP-B 0 109 663 the disper according to the invention has an intermediary sion adhesive contains a higher proportion of wetting agent a suspending agent and is the portion of the processing processing and thickening agent ver wrestles. Through the positive interaction of these three Components are the initial adhesive strength and the Ver Workability of the dispersion adhesive increased significantly and over long periods of several months backs up.
In Ausgestaltung der Erfindung enthalten 100 Gew.-% wäßriger Dispersion des Klebers 15 bis 50 Gew.-%, ins besondere 20 bis 30 Gew.-%, der Co- oder Terpolymere, 40 bis 75 Gew.-% Flammschutzmittel und 5 bis 20 Gew.-% an Zusätzen aus Verdickungs-, Netz-, Suspensions-, Konservierungsmittel, Entschäumer, Trocknungsverzöge rer, Mittel zum Herabsetzen der Filmbildungstempera tur und Wasser. In an embodiment of the invention contain 100% by weight aqueous dispersion of the adhesive 15 to 50 wt .-%, ins particularly 20 to 30% by weight of the copolymers or terpolymers, 40 to 75% by weight of flame retardant and 5 to 20% by weight on additives from thickening, mesh, suspension, Preservatives, defoamers, drying delays rer, means for lowering the film formation temperature tur and water.
Dabei reicht das Gewichtsverhältnis von wäßrigen co- oder terpolymeren Dispersionen zu Flammschutzmitteln von 1 : 5 bis kleiner 1 : 0,8, insbesondere von 1 : 2,9 bis 1 : 2, und der Kleberauftrag weist ein Flächengewicht von 300 bis 800 g/m² (feucht) auf. Zur Bestimmung der Gewichtsverhältnisse werden die Anteile in Gewichtsprozent der co- oder terpolymeren Dispersion und des Flammschutzmittels mit den Grenzwerten der angegebenen Gewichtsbereiche zueinander in Beziehung gesetzt.The weight ratio of aqueous co- or terpolymeric dispersions to flame retardants from 1: 5 to less than 1: 0.8, in particular from 1: 2.9 to 1: 2, and the adhesive application has a basis weight from 300 to 800 g / m² (wet). To determine the Weight ratios are the proportions in Weight percent of the copolymer or terpolymeric dispersion and the flame retardant with the limit values of specified weight ranges in relation to each other set.
Der Dispersionskleber umfaßt ein Co- oder Terpolymer mit überwiegenden Vinylacetat-Einheiten, insbesondere wird ein Vinylacetat/Ethylen/Vinylchlorid-Terpolymer verwendet (z. B. Vinnapas LT 500, Hersteller: Wacker- Chemie, Deutschland), das als wäßrige 50gew.-%ige Dispersion eingesetzt wird. Das Terpolymer des Dispersionsklebers kann auch ein Terpolymer aus Vinylacetat-, Ethylen- und Vinylchlorid-Einheiten sein, wie beispielsweise Mowilith® DM 120 bzw. Mowilith® DM 122, Hersteller: Hoechst AG). Das Flammschutzmittel besteht aus nicht brennbaren anor ganischen Verbindungen auf der Basis von Aluminium oder Bor und Aluminium, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Zu diesen Verbindungen zählen u. a. Borsäure oder deren Salze und Aluminium hydroxid. Bevorzugt wird Aluminiumhydroxid allein als Flammschutzmittel mit 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Dispersionsklebers, eingesetzt. Je doch kann das Flammschutzmittel auch eine Mischung von Aluminiumhydroxid und Zinkborat im Gewichtsver hältnis 3 : 1 bis 8 : 1 umfassen. The dispersion adhesive comprises a co- or terpolymer with predominant vinyl acetate units, in particular becomes a vinyl acetate / ethylene / vinyl chloride terpolymer used (e.g. Vinnapas LT 500, manufacturer: Wacker- Chemistry, Germany), the aqueous 50 wt .-% Dispersion is used. The terpolymer of Dispersion glue can also be made from a terpolymer Vinyl acetate, ethylene and vinyl chloride units such as Mowilith® DM 120 or Mowilith® DM 122, manufacturer: Hoechst AG). The Flame retardant consists of non-flammable anor ganic compounds based on aluminum or boron and aluminum, as known from the prior art Technology are known. These connections include u. a. Boric acid or its salts and aluminum hydroxide. Aluminum hydroxide alone is preferred as Flame retardant with 60 wt .-%, based on the Total weight of the dispersion adhesive used. Each however, the flame retardant can also be a mixture of aluminum hydroxide and zinc borate by weight Ratio 3: 1 to 8: 1 include.
Wie schon in dem Dokument EP-B 0 109 663 zu diesem Gewichtsverhältnis zwischen Aluminiumhydroxid und Zinkborat ausgeführt ist, zeigen diese Flamm schutzmittel gegenüber anderen Flammschutzmitteln eine wesentlich geringere Entwicklung von Rauchgasen und bewirken eine deutlich verringerte Entflamm barkeit des Verbundes aus Polystyrolschaum und Unter grund. Darüber hinaus wird auch die haftvermittelnde Wirkung des Kleberrohstoffes überraschenderweise ver bessert, was nicht vorhersehbar war. Der Dispersions kleber erreicht bei mehreren Verbrennungsversuchen die Klassifizierung B1 (schwer entflammbar) nach DIN 4102.As already in the document EP-B 0 109 663 to this Weight ratio between aluminum hydroxide and Zinc borate is made to show this flame protection against other flame retardants a significantly lower development of smoke gases and cause a significantly reduced flame Availability of the composite of polystyrene foam and sub reason. In addition, the adhesive agent Effect of the adhesive raw material surprisingly ver improves what was unpredictable. The dispersion glue achieved in several combustion attempts the classification B1 (flame retardant) according to DIN 4102.
Mit dem Dispersionskleber, der gewissermaßen ein Uni versalkleber ist, können nicht nur Kunststoffschäume mit einem entsprechenden Untergrund verklebt werden, sondern darüber hinaus auch Glasfasertapeten und Ge webe/Textilien/Cellulosetapeten, Polyestertapeten, Gipsfaserplatten, Spanplatten, Fliesen, Zementplat ten, Gipskarton, Holz oder Kork. Dabei ist nur wesentlich, daß eine der zu verklebenden Flächen porös oder saugfähig für Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, ist.With the dispersion adhesive, which is a kind of a uni is not only plastic foam be glued to a suitable surface, but also glass fiber wallpapers and Ge weave / textiles / cellulose wallpapers, polyester wallpapers, Gypsum fibreboard, chipboard, tiles, cement board ten, plasterboard, wood or cork. It is only essential that one of the surfaces to be glued porous or absorbent for liquids, in particular Water, is.
Das Auftragen des Dispersionsklebers erfolgt im all gemeinen aufgrund seiner hohen Viskosität mit einer Zahnspachtel oder mit einem Rakel. Es können u. U. auch andere Auftragsverfahren, wie z. B. Walzen auftrag, Gießverfahren mit und ohne Druck, angewendet werden. Die Auftragsmenge der Beschichtung wird so eingestellt, daß das Flächengewicht 300 bis 800 g/m² im feuchten Zustand beträgt. The dispersion adhesive is applied in all mean due to its high viscosity with a Toothed spatula or with a squeegee. It can U. other order processes, such as. B. Rollers application, casting process with and without pressure, applied become. The application amount of the coating is so set that the basis weight is 300 to 800 g / m² when wet.
Die einzelnen Bestandteile liegen beim Auftrag in wäßriger Dispersion vor, die noch zusätzlich geringe Mengen von Verarbeitungs- bzw. Verdickungsmitteln, wie Hydroxyethylcellulose sowie dispersionsstabili sierende und filmbildende Hilfsmittel, zugesetzt werden. So werden noch Netzmittel, wie Natriumpoly phosphat, Suspensionsmittel, wie Ammoniumpolyacrylat, Konservierungsmittel, Entschäumer, und ein die Film bildungstemperatur herabsetzendes Mittel, wie Di ethylenglykolmonobutyletheracetat, und ein Trocknungsverzögerer, wie 2-(2-Butoxyethoxy)ethanol zugesetzt, zweckmäßigerweise in einer Gesamtmenge von bis zu 3,0 bis 4,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt gewicht der Dispersions.The individual components are in the order aqueous dispersion, which is additionally low Quantities of processing or thickening agents, such as hydroxyethyl cellulose and dispersion stabili sizing and film-forming aids, added become. So are wetting agents like sodium poly phosphate, suspending agents, such as ammonium polyacrylate, Preservatives, defoamers, and a the film temperature reducing agent, such as Di ethylene glycol monobutyl ether acetate, and a Drying retarders such as 2- (2-butoxyethoxy) ethanol added, advantageously in a total amount of up to 3.0 to 4.0% by weight, based on the total weight of the dispersion.
Die bevorzugte Zusammensetzung des erfindungsgemäßen, wäßrigen Dispersionsklebers ist wie folgt:The preferred composition of the invention aqueous dispersion adhesive is as follows:
22,1-24,5 Gewichtsteile einer 50%igen wäßrigen Kleb
rohstoff-Dispersion aus Ethylenvinyl
chlorid-Copolymer,
0,2-0,3 Gewichtsteile eines Verdickungs- und Ver
arbeitungsmittels, wie Hydroxyethylcellu
lose,
0,6-0,8 Gewichtsteile Netzmittel, wie eine 33-ge
wichtsprozentige wäßrige Natriumpolyphos
phat-Lösung,
0,2-0,3 Gewichtprozent Suspensionsmittel, wie eine
30-gewichtsprozentige wäßrige Ammoniumpoly
acrylat-Lösung,
0,2 Gewichtsteile Konservierungsmittel, wie
Alkylammonium-, Isothiazolene-, Formol
derivate,
0,7-0,8 Gewichtsteile Entschäumer, wie hydrophobe
Kieselsäure,
0,9-1,0 Gewichtsteile eines Mittels zur Herabset
zung der Filmbildungstemperatur, wie Di
ethylenglykolmonobutyletheracetat (Butyl
diglykolacetat),
60-66,4 Gewichtsteile Flammschutzmittel, wie
Aluminiumhydroxid,
0,5 Gewichtsteile Trocknungsverzögerer, wie 2-
(2-Butoxyethoxy)ethanol (Butyldiglykol),
5,5-14,6 Gewichtsteile Wasser zum Einarbeiten der
Feststoffe und zur Einstellung der Vis
kosität, um den Dispersionskleber streich
fähig zu halten.22.1-24.5 parts by weight of a 50% aqueous adhesive raw material dispersion of ethylene vinyl chloride copolymer,
0.2-0.3 parts by weight of a thickening and processing agent, such as hydroxyethyl cellulose,
0.6-0.8 parts by weight of wetting agent, such as a 33% by weight aqueous sodium polyphosphate solution,
0.2-0.3 percent by weight of suspension medium, such as a 30 percent by weight aqueous ammonium polyacrylate solution,
0.2 parts by weight of preservatives, such as alkylammonium, isothiazolene, formol derivatives,
0.7-0.8 parts by weight of defoamer, such as hydrophobic silica,
0.9-1.0 parts by weight of an agent for reducing the film formation temperature, such as diethylene glycol monobutyl ether acetate (butyl diglycol acetate),
60-66.4 parts by weight of flame retardant such as aluminum hydroxide
0.5 part by weight of drying retarder, such as 2- (2-butoxyethoxy) ethanol (butyl diglycol),
5.5-14.6 parts by weight of water to incorporate the solids and to adjust the viscosity in order to keep the dispersion adhesive spreadable.
Ein erfindungsgemäßer Dispersionskleber der voranste henden Zusammensetzung hat ausgezeichnete Verarbei tungseigenschaften, eine hohe Anfangsklebekraft, ad äquate Lagerzeiten und sehr gute flammhemmende Eigen schaften, die die Flammsicherheit von Verbunden erhöhen.A dispersion adhesive according to the invention is the first The composition has excellent processing properties, high initial adhesive strength, ad adequate storage times and very good flame retardant properties the flame retardancy of compounds increase.
Der erfindungsgemäße Dispersionskleber zeigt bei einer normalen Lagerung von mehr als 18 Monaten weder eine Gelierung, Viskositätsänderung noch Schimmelbil dung und ist problemlos verarbeitbar.The dispersion adhesive according to the invention shows normal storage for more than 18 months a gelation, viscosity change or mold dung and is easy to process.
Die Haltbarkeit der haftvermittelnden Oberflächen schicht der Formulierung, wie sie in der EP-A 0 109 663 beschrieben ist, beträgt maximal 4 Wochen. Danach ist dieses Produkt bei normaler Lagerung völ lig geliert und nicht mehr verarbeitbar. The durability of the adhesion-promoting surfaces layer of the formulation as described in EP-A 0 109 663, is a maximum of 4 weeks. After that, this product is full in normal storage lig gelled and no longer processable.
Für den erfindungsgemäßen Dispersionskleber konnten gute Verklebungseigenschaften mit Wand- und Decken verkleidungsmaterial (Baustoffen) festgestellt wer den.For the dispersion adhesive of the invention good adhesive properties with walls and ceilings cladding material (building materials) determined who the.
Eine haftvermittelnde Beschichtungsdispersion wie in der EP-A 0 109 663 beschrieben, ist für diese An wendung nicht geeignet. Die Rezeptur ist derart auf gebaut, daß die Beschichtungsdispersion nicht als Kleber verwendbar ist, sondern nur als ein Produkt, das maschinell als eine haftvermittelnde Oberflächen schicht für Polystyrol-Hartschaum aufgebracht werden kann.An adhesion promoting coating dispersion as in EP-A 0 109 663 is described for this not suitable. The recipe is based on this built that the coating dispersion not as Glue is usable but only as a product mechanically as an adhesion-promoting surface layer for rigid polystyrene foam can.
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