EP0109663B1 - Untertapete mit haftvermittelnder Oberflächenschicht - Google Patents
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- EP0109663B1 EP0109663B1 EP83111504A EP83111504A EP0109663B1 EP 0109663 B1 EP0109663 B1 EP 0109663B1 EP 83111504 A EP83111504 A EP 83111504A EP 83111504 A EP83111504 A EP 83111504A EP 0109663 B1 EP0109663 B1 EP 0109663B1
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N7/00—Flexible sheet materials not otherwise provided for, e.g. textile threads, filaments, yarns or tow, glued on macromolecular material
Definitions
- the invention relates to a flame-retardant sub-wallpaper made of rigid polystyrene foam which has an adhesion-promoting coating on at least one of its surfaces to improve the adhesion between the sub-wallpaper and wall covering, in particular wallpaper, this coating comprising a flame-retardant additive.
- Under-wallpaper is to be understood as an underlay in the form of a plate or film which is applied to a wall or ceiling and serves as a base for a covering, in particular for wallpapers.
- a sub-wallpaper made of rigid polystyrene foam is described, for example, in EP-A-0 036 156 and DE-U-7 931 745.
- Wall cladding panels or foils made of rigid polystyrene foam are generally known and serve as so-called sub-wallpapers for covering walls before a wallpaper is stuck on;
- foil rolls can also be found on the market. They are generally characterized by a rectangular spatial shape, their length and width are proportionately much larger than their thickness. These panels or foils can be used, for example, to cover wall cracks, achieve a certain level of thermal insulation and prevent condensation.
- a certain disadvantage of such wall cladding panels or foils may be that excessive heat, e.g. B. caused by open flames, the polystyrene melts below the flash point of a glued wallpaper and / or the foam structure breaks down. This creates a cavity between the wallpaper and the wall, so that when the flash point is reached, the wallpaper, which is favored by this cavity, burns very easily.
- this special equipment is often not required, so that it then makes the production of these products unnecessarily cumbersome and expensive.
- EP-A-0 036 156 it is also known to use an adhesive for solving this problem, for gluing wallpapers on foamed polystyrene sheets, which contains an adhesive component which is known per se and which, however, additionally, based on its adhesive portion, Has 20 to 80 wt .-% of a flame retardant.
- an adhesive component which is known per se and which, however, additionally, based on its adhesive portion, Has 20 to 80 wt .-% of a flame retardant.
- Compounds based on ammonium phosphate and ammonium sulfamate are mentioned as examples of suitable flame retardants.
- DE-U-7 931 745 teaches not to provide the paste, but rather the adhesion-promoting surface layer applied to the sub-wallpaper made of rigid polystyrene foam with a flame retardant.
- the wallpaper provided with a paste is then connected to the sub-wallpaper via this adhesion-promoting layer.
- the plates are coated with an aqueous dispersion in the manner of filled dispersion adhesives during their production and then dried in a heating channel.
- the purpose of the adhesion promoter is to increase the adhesive strength between the sub-wallpaper and the wallpaper provided with paste.
- the surface layer of the sub-wallpaper containing the adhesion promoter may also have a flame-retardant additive, but this document does not contain any information about the type and amount of this substance or the application method.
- the task therefore arises of developing a highly effective flame retardant for composites comprising a sub-wallpaper with an adhesion-promoting surface layer and a wall covering, in particular a wallpaper, which on the one hand has the adhesive properties of the surface-coated foamed polystyrene plates or foils compared to those to be applied thereon Materials, especially wallpaper provided with paste, not adversely affected, but even improved, and on the other hand, the flammability of the composite of sub-wallpaper and wall covering, in particular wallpaper, is reduced, whereby in the case of wallpapers with a weight per unit area of 50 to 300 g / m 2 the Class B2 or even B1 (DIN 4102) should be achieved.
- a highly effective flame retardant for composites comprising a sub-wallpaper with an adhesion-promoting surface layer and a wall covering, in particular a wallpaper, which on the one hand has the adhesive properties of the surface-coated foamed polystyrene plates or foils compared to those to be applied thereon Materials, especially
- the sub-wallpaper can be in the form of sheet-like foils or rectangular plates, as have been known for some time.
- the film has a customary thickness of 1 to 10, in particular 1 to 6 mm and a width of up to 1200 mm
- the plate has a customary thickness of 1 to 12, in particular 2 to 8 mm, and is in a form which is dependent on the intended use , it can also be folded.
- the material from which the sub-wallpaper is made of rigid polystyrene foam, e.g. B. particle foam, but preferably extruded rigid polystyrene foam. Processes for the production of such plates or foils or the materials themselves are known; reference is made to the references cited in EP-A-0 036 156.
- the adhesion-promoting coating comprises the specified copolymers or terpolymers with a predominant proportion of vinyl acetate units, a terpolymer composed of vinyl acetate, ethylene and vinyl chloride units is preferably used (for example 0 Mowilith DM 120 or IvMowilith DM 122, manufacturer Hoechst ).
- the flame retardant consists of non-flammable inorganic compounds based on boron and aluminum. These compounds include, in particular, boric acid or its salts, and aluminum hydroxide (e.g. ® Martinal ON 310, manufacturer Martinswerke / Cologne).
- aluminum hydroxide e.g. ® Martinal ON 310, manufacturer Martinswerke / Cologne.
- the common use of aluminum hydroxide with zinc borate gives an unexpectedly great synergistic effect with regard to the flame retardant effect, which is strongest when the weight ratio of the aluminum to zinc compound is 1: 1 to 7: 1, in particular 2: 1 to 5: 1.
- these preferred flame retardants show a significantly lower development of smoke gases compared to other flame retardants and bring about a significantly reduced flammability of the composite of polystyrene foam and wallpaper. As has further been shown, they surprisingly even improve the adhesive effect of the adhesive raw material, which was not predictable.
- the adhesion-promoting coating is applied to the sub-wallpaper, for example, by the so-called knife application process in the manner of a gluing machine.
- the coated material is then dried in a heating channel. Practically all of the water is removed.
- other application methods can also be used, such as e.g. B. rotary screen printing, roller application, brush application, casting process with and without printing or spraying process.
- the application amount of the surface coating is adjusted so that the weight per unit area after drying is 100 to 400, preferably 200 to 300 g / m 2 .
- the coating components When applied, the coating components are in aqueous dispersion, to which small amounts of processing agents such as cellulose ether and dispersion-stabilizing and film-forming aids are also added.
- processing agents such as cellulose ether and dispersion-stabilizing and film-forming aids are also added.
- wetting agents, preservatives, defoamers and an agent favoring film formation such as butyl diglycol acetate, may also advantageously be present in a total amount of up to 5% by weight, based on the total weight of the dispersion.
- the sub-wallpaper is after connecting to the substrate, e.g. B. room wall or ceiling, on their adhesion-promoting surface layer with a covering, for. B. a wallpaper, a coat of paint, a spatula or a plaster.
- a covering for. B. a wallpaper, a coat of paint, a spatula or a plaster.
- aqueous dispersion according to the invention of the following composition was applied with a doctor blade device to a 6 mm thick sheet of extruded rigid polystyrene foam; the amount applied after drying corresponded to a weight per unit area of 250 g / m 2 .
- a flame-retardant wallpaper of the brand ® Kinnasand (manufacturer AB Kinnasand, Sweden) was provided with a paste and then applied to the polystyrene rigid foam plate coated with the above dispersion.
- This composite (wallpaper plus sub-wallpaper) achieved the classification B 1 (flame retardant) according to DIN 4102 in several combustion tests.
- the wallpaper of example 1 was provided with a paste and then onto a plate made of polystyrene Rigid foam applied, which had been treated with the above-mentioned aqueous dispersion, but without the flame retardants.
- the classification B 2 (normally flammable) according to DIN 4102 was achieved with this combination in several combustion tests.
- a heavy paper wallpaper (approx. 200 g / m 2 ) was provided with a paste, then applied to the polystyrene foam sheet treated with the dispersion of Example 1 and the composite subjected to the usual combustion tests. With the composite, the classification B 2 (normally flammable) according to DIN 4102 was achieved.
- a heavy paper wallpaper (approx. 200 g / m 2 ) was provided with a paste and applied to the adhesion-promoting surface layer of a foamed polystyrene plate and the composite was tested in combustion tests.
- the above-mentioned dispersion but without the flame retardants, was applied to the plate and dried.
- the classification B 3 (highly flammable) according to DIN 4102 was determined in this network.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine schwerentflammbare Untertapete aus Polystyrol-Hartschaum, welche auf mindestens einer ihrer Oberflächen eine haftvermittelnde Beschichtung zur Verbesserung der Haftung zwischen Untertapete und Wandbelag, insbesondere Tapete, aufweist, wobei diese Beschichtung einen flammhemmenden Zusatz umfaßt. Unter Untertapete ist ein Unterlagsstoff in Form einer Platte oder Folie zu verstehen, der auf eine Wand oder Decke aufgebracht wird und als Unterlage für einen Belag, insbesondere für Tapeten, dient. Eine Untertapete aus Polystyrol-Hartschaum ist beispielsweise in der EP-A-0 036 156 und dem DE-U-7 931 745 beschrieben.
- Wandverkleidungsplatten oder -folien aus Polystyrol-Hartschaum sind allgemein bekannt und dienen als sogenannte Untertapeten zum Verkleiden von Wänden vor dem Aufkleben einer Tapete; im Handel sind neben Platten in gefalteter oder ungefalteter Form auch Folienrollen anzutreffen. Sie zeichnen sich im allgemeinen durch eine rechteckige Raumform aus, ihre Länge und Breite sind dabei im Verhältnis wesentlich größer als ihre Dicke. Mit diesen Platten oder Folien kann man beispielsweise Mauerrisse verkleiden, eine gewisse Wärmedämmung erzielen und die Schwitzwasserbildung verhindern.
- Ein gewisser Nachteil derartiger Wandverkleidungsplatten oder -folien kann darin bestehen, daß bei übergroßer Wärmeeinwirkung, z. B. durch offene Flammen bedingt, das Polystyrol noch unterhalb des Flammpunktes einer aufgeklebten Tapete schmilzt und/oder die Schaumstruktur zusammenbricht. Dabei entsteht zwischen Tapete und Wand ein Hohlraum, so daß bei Erreichen des Flammpunktes auch der Tapete, diese - begünstigt durch diesen Hohlraum - sehr leicht brennt. Um diesen Nachteil zu beheben, ist es bekannt, die Wandverkleidungsplatte oder -folie, die Tapete oder beide flammfest auszurüsten. Oftmals ist jedoch diese spezielle Ausrüstung nicht erforderlich, so daß sie dann unnötigerweise die Herstellung dieser Produkte umständlicher und teurer macht.
- Aus der EP-A-0 036 156 ist es auch bekannt, zur Lösung dieses Problems, zum Verkleben von Tapeten auf geschäumten Polystyrolflächenkörpern einen Klebstoff zu verwenden, der eine an sich bekannte klebende Komponente enthält und der zusätzlich aber, bezogen auf seinen klebenden Anteil, 20 bis 80 Gew.-% eines flammhemmenden Mittels aufweist. Als Beispiel für geeignete flammhemmende Mittel werden Verbindungen auf Basis von Ammoniumphosphat und Ammoniumsulfamat genannt.
- Im Gegensatz dazu gibt das DE-U-7 931 745 die Lehre, nicht den Kleister, sondern die auf der Untertapete aus Polystyrol-Hartschaum aufgebrachte haftvermittelnde Oberflächenschicht mit einem Flammschutzmittel zu versehen. Die mit einem Kleister versehene Tapete wird dann über diese haftvermittelnde Schicht mit der Untertapete verbunden. Nach dieser Druckschrift werden die Platten bei ihrer Herstellung mit einer wäßrigen Dispersion in der Art gefüllter Dispersionsklebstoffe beschichtet und anschließend in einem Heizkanal getrocknet. Der Haftvermittler hat die Aufgabe, die Haftfestigkeit zwischen der Untertapete und der mit Kleister versehenen Tapete zu erhöhen. Nach dem DE-U-7 931 745 kann die den Haftvermittler enthaltende Oberflächenschicht der Untertapete zwar auch einen flammhemmenden Zusatz aufweisen, über Art und Menge dieses Stoffes sowie das Auftragsverfahren enthält diese Druckschrift jedoch keine Angaben.
- Aus der DE-A-2 244 775 ist es außerdem bekannt, Klebstoffzusammensetzungen auf Basis von Vinylacetatäthylen-Copolymeremulsion bei der Verstärkung von Teppichen einzusetzen, welche zur Reduzierung der Flammbarkeit geeigneten Füllmaterial wie Aluminiumoxidtrihydrat enthalten.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich somit die Aufgabe, für Verbunde aus einer Untertapete mit haftvermittelnder Oberflächenschicht und einem Wandbelag, insbesondere einer Tapete, einen gut wirksamen Flammschutz zu entwickeln, welcher einerseits die Hafteigenschaften der Oberflächenbeschichteten geschäumten Polystyrolplatten oder -folien gegenüber den darauf aufzubringenden Materialien, insbesondere mit Kleister versehenen Tapeten, nicht nachteilig beeinflußt, sondern sogar noch verbessert, und andererseits die Entflammbarkeit des Verbundes aus Untertapete und Wandbelag, insbesondere Tapete, herabsetzt, wobei im Falle von Tapeten mit einem Flächengewicht von 50 bis 300 g/m2 die Klasse B2 oder sogar B1 (DIN 4102) erreicht werden soll.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die Untertapete mit den im Anspruch 1 genannte Merkmalen. Die Unteransprüche geben jeweils Weiterbildungen an. Die Gewichtsverhältnisse beziehen sich auf die reinen Stoffe, ohne Dispersions- oder Lösungsmittel.
- Die Untertapete kann in Form von bahnförmigen Folien oder rechteckigen Platten vorliegen, wie sie seit längerem bekannt sind. Die Folie weist eine übliche Dicke von 1 bis 10, insbesondere 1 bis 6 mm und eine Breite bis 1200 mm auf, die Platte besitzt eine übliche Dicke von 1 bis 12, insbesondere 2 bis 8 mm, und liegt in einer vom Anwendungszweck abhängigen Form vor, sie kann auch gefaltet sein.
- Das Material, aus dem die Untertapete besteht, ist Polystyrol-Hartschaum, z. B. Partikelschaum, vorzugsweise jedoch extrudierter Polystyrol-Hartschaum. Verfahren zur Herstellung solcher Platten oder Folien oder die Materialien selbst sind bekannt, hierzu wird auf die in der EP-A-0 036 156 zitierten Literaturstellen verwiesen.
- Die haftvermittelnde Beschichtung umfaßt die angegebenen Co- oder Terpolymeren mit überwiegendem Anteil an Vinylacetat-Einheiten, vorzugsweise wird ein Terpolymeres aus Vinylacetat-, Ethylen- und Vinylchlorid-Einheiten verwendet (z. B. 0Mowilith DM 120 bzw. IvMowilith DM 122, Hersteller Hoechst).
- Das Flammschutzmittel besteht aus nicht-brennbaren anorganischen Verbindungen auf Basis von Bor und Aluminium. Zu diesen Verbindungen zählen insbesondere Borsäure oder deren Salze, und Aluminiumhydroxid (z. B. ® Martinal ON 310, Hersteller Martinswerke/Köln). Die gemeinsame Verwendung von Aluminiumhydroxid mit Zinkborat ergibt einen unerwartet großen synergistischen Effekt im Hinblick auf die flammhemmende Wirkung, welche am stärksten ist, wenn das Gewichtsverhältnis der Aluminium- zur Zinkverbindung 1 : 1 bis 7 : 1, insbesondere 2 : 1 bis 5 : 1, beträgt. Überraschenderweise zeigen gerade diese bevorzugten Flammschutzmittel gegenüber anderen Flammschutzmitteln eine wesentlich geringere Entwicklung von Rauchgasen und bewirken eine deutlich verringerte Entflammbarkeit des Verbundes aus Polystyrolschaum und Tapete. Wie sich weiterhin gezeigt hat, verbessern sie überraschenderweise sogar die haftvermittelnde Wirkung des Klebrohstoffs, was nicht vorhersehbar war.
- Das Auftragen der haftvermittelnden Beschichtung auf die Untertapete geschieht beispielsweise nach dem sogenannten Rakelauftragsverfahren in der Art einer Beleimungsmaschine. Danach wird das beschichtete Material in einem Heizkanal getrocknet. Hierbei wird praktisch das gesamte Wasser entfernt. Es können aber auch andere Auftragsverfahren angewendet werden, wie z. B. Rotations-Siebdruck, Walzenauftrag, Bürstenauftrag, Gießverfahren mit und ohne Druck oder Aufsprühverfahren. Die Auftragsmenge der Oberflächenbeschichtung wird so eingestellt, daß das Flächengewicht nach dem Trocknen 100 bis 400, vorzugsweise 200 bis 300 g/m2 beträgt.
- Die Beschichtungskomponenten liegen beim Auftrag in wäßriger Dispersion vor, welcher zusätzlich noch geringe Mengen von Verarbeitungsmitteln wie Celluloseether sowie von dispersionsstabilisierenden und filmbildenden Hilfsmitteln zugesetzt werden. Zum Beispiel können noch Netzmittel, Konservierungsmittel, Entschäumer und ein die Filmbildung begünstigendes Mittel, wie Butyldiglykolacetat, zweckmäßigerweise in einer Gesamtmenge bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, enthalten sein.
- Die Untertapete wird nach dem Verbinden mit dem Untergrund, z. B. Zimmerwand oder Zimmerdecke, auf ihrer haftvermittelnden Oberflächenschicht mit einem Belag, z. B. einer Tapete, einem Anstrich, einer Spachtelung oder einem Putz, versehen.
- Die folgenden Beispiele sollen die besonderen Vorteile der Erfindung verdeutlichen.
- Die Beurteilung der Proben geschah nach DIN 4102 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen, Mai 1981).
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- Eine schwerentflammbare Tapete der Marke ® Kinnasand (Hersteller AB Kinnasand, Schweden) wurde, mit einem Kleister versehen und dann auf die mit obiger Dispersion beschichtete Platte aus Polystyrol-Hartschaum aufgebracht. Dieser Verbund (Tapete plus Untertapete) erreichte bei mehreren Verbrennungsversuchen die Klassifizierung B 1 (schwer entflammbar) nach DIN 4102.
- Die Tapete des Beispiels 1 wurde mit einem Kleister versehen und dann auf eine Platte aus Polystyrol-Hartschaum aufgebracht, die mit der oben genannten wäßrigen Dispersion, allerdings ohne die Flammschutzmittel, behandelt worden war. Bei mehreren Verbrennungsversuchen wurde mit diesem Verbund die Klassifizierung B 2 (normal entflammbar) nach DIN 4102 erzielt.
- Eine schwere Papiertapete (ca. 200 g/m2) wurde mit einem Kleister versehen, danach auf die mit der Dispersion des Beispiels 1 behandelte Platte aus Polystyrol-Hartschaum aufgebracht und der Verbund üblichen Verbrennungsversuchen unterworfen. Mit dem Verbund wurde die Klassifikation B 2 (normal entflammbar) nach DIN 4102 erreicht.
- Eine schwere Papiertapete (ca. 200 g/m2) wurde mit einem Kleister versehen und auf die haftvermittelnde Oberflächenschicht einer geschäumten Polystyrolplatte aufgebracht und der Verbund in Verbrennungsversuchen getestet. Zur Herstellung der haftvermittelnden Oberflächenschicht auf der Platte wurde die oben genannte Dispersion, allerdings ohne die Flammschutzmittel, auf die Platte aufgebracht und getrocknet. Es wurde bei diesem Verbund die Klassifikation B 3 (leicht entflammbar) nach DIN 4102 festgestellt.
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