DE1621719B

DE1621719B - Fire retardant coating composition

Info

Publication number: DE1621719B
Authority: DE
Inventors: Murray Great Neck N.Y. Wolf (V.StA.)
Original assignee: TRI-WaIl Containers, Inc., Plainview, N.Y. (V.StA.)

Description

Die Erfindung betrifft eine feuerhemmende Beschichtungs-Zusammensetzung zur Verwendung mit brennbaren, zellulosehaltigen Materialien, mit einem bei Wärme zersetzbaren Schwellmittel und einem Bindemittel, wobei das Schwellmittel Hexamethylentetramin und eine im wesentlichen nicht flüchtige und in der Wärme zersetzbare anorganische Schwellkomponente enthält.The invention relates to a fire retardant coating composition for use with combustible, cellulosic materials, with a heat-decomposable swelling agent and a Binder, the swelling agent being hexamethylenetetramine and a substantially non-volatile and contains inorganic swelling components which can be decomposed under heat.

Bekannte, derartige Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen ein organisches Bindemittel und einen oder mehrere in dem Bindemittel enthaltene Schwellkomponenten, die eine zellulare Asche ergeben sollen, die die Ausbreitung von Feuer verzögern soll. Bekannte derartige Zusammensetzungen sind zur Beschichtung von zellulosehaltigen Materialien verwendet worden, einschließlich Holz, Holzfaserplatten, Karton, Papier, Pappe und zelluloseartige Gewebe, wie Baumwolle.Known, such compositions generally contain an organic binder and a or several swelling components contained in the binding agent, which should result in a cellular ash, designed to delay the spread of fire. Known compositions of this type are for coating used by cellulosic materials including wood, fibreboard, cardboard, paper, Paperboard and cellulosic fabrics such as cotton.

Es sind auch verschiedene organische Materialien, besonders polymere Materialien, verwendet worden, um das organische Bindemittel in Zusammensetzungen mit einer Schwellkomponente zu bilden. Das Anschwellen wird bei diesen Zusammensetzungen durch den Einschluß eines oder mehrerer anschwellender Wirkstoffe erreicht, worunter sich verschiedene anorganische Stoffe befinden, beispielsweise Monoammoniumphosphat und verschiedene zerlegbare organische Verbindungen, beispielsweise Dizyandiamid und Hexamethylentetramin. Wenn eine Beschichtung dieser Art mit Feuer in Berührung kommt, verkohlt die Beschichtung, verbrennt aber nicht so leicht, und ein zellularer Aufbau entsteht, der Asche und Kohle enthält. Various organic materials, particularly polymeric materials, have also been used, to form the organic binder in compositions with a swelling component. The swelling becomes more intumescent in these compositions due to the inclusion of one or more Reached active ingredients, including various inorganic substances, such as monoammonium phosphate and various decomposable organic compounds such as dicyandiamide and hexamethylenetetramine. If a coating of this type comes into contact with fire, it will char Coating, but does not burn as easily, creating a cellular structure that contains ash and charcoal.

Aus dem Buch von K a u s c h »Das chemische Feuerlöschwesen«, 1939, S. 6, sind Feuerlöschmittel mit Zusätzen von Stickstoffbasen und Wachsen bekannt. Durch das Buch »Brandlehre und chemischer Brandschutz« von Scheichl, 1955, S. 214ff., sind außerdem verschiedene Feuerschutzmittel bekannt, darunter auch ein Mittel mit organischen Wirkkomponenten, die sich durch Schaumschichtbildung auszeichnen.From the book by K a u s c h "The chemical fire extinguishing system", 1939, p. 6, are fire extinguishing agents known with additions of nitrogen bases and waxes. Through the book “Brandlehre und chemischer Fire protection «by Scheichl, 1955, p. 214ff., various fire retardants are also known, including an agent with organic active components, which are characterized by the formation of foam layers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine feuerhemmende Beschichtungs-Zusammensetzung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die eine dickere kohlenstoffhaltige Kruste ergibt als die bekannten feuerhemmenden Zusammensetzungen, so daß die Brennbarkeit damit beschichteter zellulosehaltiger Materialien wesentlich verringert wird.It is the object of the invention to provide a fire-retardant coating composition of the type mentioned at the outset Kind of suggest that gives a thicker carbonaceous crust than the familiar fire retardant ones Compositions so that the flammability of cellulosic materials coated therewith is significantly reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus Kohlenwasserstoffwachs besteht bzw. mehr als etwa 50°/₀ eines Kohlenwasserstoffwachses — bezogen auf das Bindemittel — enthält.To achieve this object the invention is characterized in that the binder consists of hydrocarbon wax is or more than about 50 ° / ₀ of a hydrocarbon wax - contains - based on the binder.

so Trotz seiner hohen Entzündlichkeit ist Kohlenwasserstoffwachs überraschenderweise ein ausgezeichnetes Bindemittel für feuerhemmende Beschichtungs-Zusammensetzungen. Kohlenwasserstoffwachse ergeben in der angegebenen Zusammensetzung eine dickere kohlenstoffhaltige Kruste als die bisher bekannten Zusammensetzungen, so daß die feuerhemmende Wirkung dei Zusammensetzung nach der Erfindung überraschenderweise größer als die bekannter Zusammensetzungen ist.so, despite its high flammability, is hydrocarbon wax Surprisingly an excellent binder for fire retardant coating compositions. In the specified composition, hydrocarbon waxes result in a thicker carbon-containing crust than those previously known Compositions so that the fire retardant effect of the composition according to the invention surprisingly is greater than that of known compositions.

Es wird bevorzugt, wenn das Kohlenwasserstoffwachs ein mikrokristallines Wachs ist. Der Schmelzpunkt dieses Wachses liegt in der Regel im Bereich zwischen etwa 55 bis 75° C.It is preferred if the hydrocarbon wax is a microcrystalline wax. The melting point this wax is usually in the range between about 55 to 75 ° C.

Die Zusammensetzung nach der Erfindung kann die Form einer heißen Schmelze aufweisen, wodurch sie sich leicht mit geeigneten, bekannten Maschinen auf flächige Materialien auftragen läßt.The composition according to the invention can be in the form of a hot melt, whereby it can be easily applied to flat materials with suitable, known machines.

In einer anderen Ausführungsform ist die Zusammensetzung in Wasser und einem Suspensionsmittel dispergiert. In dieser Form läßt sie sich besonders leicht auf Holzfaserplatten und strukturähnliche Werkstoffe aufbringen.In another embodiment, the composition is in water and a suspending agent dispersed. In this form, it can be particularly easily applied to fibreboard and structure-like panels Apply materials.

Es sei noch erwähnt, daß saure Emulsionen der bevorzugt verwendeten mikrokristallinen Wachse stabil sind und nicht ausfallen, wenn sie anderen festen Bestandteilen der Dispersion beigefügt werden. An Stelle von mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachsen können auch Paraffinwachse verwendet werden.It should also be mentioned that acidic emulsions of the microcrystalline waxes preferably used are stable and do not fail if they are added to other solid constituents of the dispersion. On Paraffin waxes can also be used instead of microcrystalline hydrocarbon waxes.

Bevorzugte Zusammensetzungen verwenden ein Kohlenwasserstoffwachs als einziges Bindemittel. Es kann jedoch als Bindemittel auch eine Zusammensetzung verwendet werden, die einen größeren Teil, d. h. mehr als etwa 50 % eines Kohlenwasserstoffwachses enthält. Der kleinere Bestandteil· in solchen Bindemitteln kann ein organisches Bindemittel enthalten, z. B. Polymere und besonders Vinylpolymere, solche wie Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid. Die Bindemittel bilden in der bevorzugten Beschichtungs-Zusammensetzung dieser Erfindung etwa 25 bis 30 Gewichtsprozent des gesamten Feststoffgehalts. Größere oder kleinere Mengen von Bindemittel können verwendet werden. Der Betrag an Bindemittel übersteigt jedoch gewöhnlich nicht 40 °/₀ des gesamten Feststoffgehalts. Er unterschreitet auch nicht etwa 25 °/o des gesamten Feststoffgehalts merklich. Der Ausdruck »gesamter Feststoffgehalt« bezieht sich auf die Gesamtsumme aller Zutaten in der Beschichtungs-Zusammensetzung mit Ausnahme von Wasser.Preferred compositions use a hydrocarbon wax as the sole binder. However, a composition can also be used as the binder which contains a larger part, ie more than about 50%, of a hydrocarbon wax. The minor ingredient in such binders may contain an organic binder, e.g. B. Polymers and especially vinyl polymers such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride. The binders constitute about 25 to 30 percent by weight of the total solids in the preferred coating composition of this invention. Greater or lesser amounts of binder can be used. However, the amount of binder is usually does not exceed 40 ° / ₀ of the total solid content. It is also not noticeably below about 25% of the total solids content. The term "total solids" refers to the total of all ingredients in the coating composition with the exception of water.

Das Bindemittel bildet in der Beschichtungs-Zusammensetzung dieser Erfindung die Hauptquelle von Kohlenstoff. Es kann jedoch, wenn gewünscht, Stärke hinzugefügt werden, um zusätzlichen Kohlenstoff vorzusehen. Außerdem können die anderen kohlenstoffhaltigen Bestandteile der Beschichtungs-Zusammensetzung, beispielsweise Hexamethylentetramin, auch als Kohlenstoffquelle dienen.The binder forms the primary source in the coating composition of this invention of carbon. However, if desired, starch can be added to provide additional carbon to be provided. In addition, the other carbonaceous components of the coating composition, for example hexamethylenetetramine, also serve as a carbon source.

Der anschwellende Whkstoff der vorliegenden Erfindung enthält Hexamethylentetramin und eine im wesentlichen nicht flüchtige anoiganische yerbindung. Diese anorganische Verbindung ist in den meisten Fällen eine Verbindung, welche sich unter Bildung eines Gases bei einer Temperatur in dem Bereich von 150 bis 320⁰C zersetzt und ist gewöhnlich entweder ein Phosphat, ein Sulfat oder ein Ammoniumsalz. Gute Ergebnisse sind mit Ammoniumdihydrogenphosphat erreicht worden. Es können jedoch andere, im wesentlichen nicht flüchtige Verbindungen, solche wie Ammoniummonohydrogenphospha^Natriumdihydrogenphosphat, Ammoniumsulfat, Ammoniumsulfamat und eine Kombination von Borax und Borsäure im Gewichtsverhältnis von 50:50 verwendet werden.The intumescent substance of the present invention contains hexamethylenetetramine and a substantially non-volatile inorganic compound. This inorganic compound is in most cases a compound which decomposes to form a gas at a temperature in the range from 150 to 320 ^° C. and is usually either a phosphate, a sulfate or an ammonium salt. Good results have been achieved with ammonium dihydrogen phosphate. However, other substantially non-volatile compounds such as ammonium monohydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate, ammonium sulfamate, and a combination of borax and boric acid in a 50:50 weight ratio can be used.

Der im wesentlichen nicht flüchtige, anorganische, anschwellende Wirkstoff ist der hauptsächlich anschwellende Wirkstoff. Er bildet etwa 30% des Gesamtfeststoffgehaltes der Beschichtungs-Zusammensetzung und kann in dem Bereich von etwa 20 bis etwa 35% des Gesamtgewichtes der Feststoffe liegen. Das Verhältnis von Hexamethylentetramin zu Ammoniumdihydrogenphosphat liegt in dem Bereich von etwa 50:70 bis etwa 20:90 (Gewichtsprozent). Andere, im wesentlichen nicht flüchtige anorganische schwellende Wirkstoffe können auf ungefähr einer entsprechenden Gewichtsbasis Ammoniumdihydrogenphosphat ersetzen. The essentially non-volatile, inorganic, intumescent active ingredient is the main intumescent active ingredient. It forms about 30% of the Total solids content of the coating composition and can range from about 20 to about 35% of the total weight of the solids. The ratio of hexamethylenetetramine to ammonium dihydrogen phosphate ranges from about 50:70 to about 20:90 (weight percent). Others, im essential non-volatile inorganic swelling agents can be applied at approximately a corresponding rate Replace ammonium dihydrogen phosphate based on weight.

Zusätzlich zu Hexamethylentetramin und einem im wesentlichen nicht flüchtigen anorganischen Material enthalten die Beschichtungen dieser Erfindung organische Substanzen, die beim Zersetzen Gas abgeben. Dicyandiamid ist ein Beispiel eines solchen Materials. Dieses Material ist in verhältnismäßig kleinen Beträgen vorhanden, z. B. von etwa einem Drittel bis zu einem Maximum von etwa der Hälfte des Gewichts des anorganischen schwellenden Wirkstoff es. Das Vorhandensein von zusätzlichen schwellenden Materialien, solche wie Dicyandiamid, verändert nicht das Verhältnis von Hexamethylentetramin zu dem im wesentlichen nicht flüchtigen Material gemäß dieser Erfindung.In addition to hexamethylenetetramine and an essentially non-volatile inorganic material the coatings of this invention contain organic substances which, when decomposed, give off gas. Dicyandiamide is an example of such a material. This material is in relatively small amounts available, e.g. B. from about one third to a maximum of about half the weight of the inorganic swelling agent it. The presence of additional swelling materials, such like dicyandiamide, does not change the ratio of hexamethylenetetramine to that substantially volatile material according to this invention.

Farbstoffe und Füllmittel können, wenn gewünscht, hinzugefügt werden. Zum Beispiel wird den Beschichtungs-Zusammensetzungen dieser Erfindung häufig Ton beigemengt. Die bevorzugte Tonmenge liegt bei etwa 14 bis 15% .des gesamten Feststoffgehaltes. Beträge von mehr als etwa 25% über den bevorzugten Beträgen, d. h. mehr als etwa 18 bis 20% des gesamten Feststoffgehalts, werden gewöhnlich vermieden, da solche großen Beträge das Anschwellen der Zusammensetzung nachteilig beeinflussen. Ton kann ohne schädliche Wirkung vollständig weggelassen werden.Colorants and fillers can be added if desired. For example, the coating compositions clay was often added to this invention. The preferred amount of clay is included about 14 to 15% of the total solids content. Amounts by more than about 25% over the preferred amounts; d. H. more than about 18 to 20% of the total Solids, are usually avoided because such large amounts will swell the composition adversely affect. Clay can be completely omitted without any harmful effect.

Ein Alaun, ein solches wie Kalium -Aluminium-Sulfat, wird vorteilhaft beigemengt, um die bei der Verkohlung der Beschichtungs-Zusammensetzung gebildete Asche zu verbessern. Es ist wichtig für diese Asche, an dem zellulosehaltigen Substrat zu haften, da eine haftende Asche die Feuer- und Wärmebeständigkeit der Beschichtung erhöht. Die Zusammensetzungen dieser Erfindung haben vorzugsweise die Form von wäßrigen Dispersionen. Solche Dispersionen sind häufig infolge der hohen Azidität des anorganischen schwellenden Wirkstoffes ausgesprochen sauer. Oft liegt der pH-Wert bei 2. Der Prozentsatz der Feststoffe in den Dispersionen dieser Erfindung liegt gewöhnlich bei etwa 50%, wie z. B. von etwa 45 bis etwa 55%.An alum, such as potassium aluminum sulfate, is advantageously added to that formed in the charring of the coating composition Ashes to improve. It is important for these ashes to adhere to the cellulosic substrate, since an adherent ash increases the fire and heat resistance of the coating. The compositions of this invention are preferably in the form of aqueous dispersions. Such dispersions are often extremely acidic due to the high acidity of the inorganic swelling active ingredient. Often the pH is 2. The percentage of solids in the dispersions of this invention is usually at about 50%, e.g. B. from about 45 to about 55%.

Der hohe Säuregehalt der Dispersionen macht, wie bereits erklärt, die Verwendung eines säurebeständigen ίο Wachses nötig. Es wild bevorzugt, die Zusammensetzungen dieser Erfindung als wäßrige Dispersionen herzustellen, weil sie in dieser Form leichter auf Holzfaserplatten oder andere in der Struktur ähnliche Teile aufgebracht werden kann, die beschichtet werden sollen. ■ "■'.■ As already explained, the high acid content of the dispersions makes the use of an acid-resistant ίο wax necessary. It is wildly preferred to prepare the compositions of this invention as aqueous dispersions because in this form they can be more easily applied to fibreboard or other structurally similar parts which are to be coated . ■ "■ '. ■

Um die verschiedenen wasserlöslichen Bestandteile in Suspension zu halten, wird ein Suspensionswirkstoff, ein solcher, wie Natriumkohlenoxydmethylzellulose verwendet. Andere geeignete Suspensionswirkstoffe ao enthalten Methylzellulose, Hydroxymethylzellulose und Natriumalginat.In order to keep the various water-soluble components in suspension, a suspension agent is such as sodium carbonoxydmethyl cellulose is used. Other suitable suspension agents ao contain methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose and Sodium alginate.

Das geringste Beschichtungsgewicht, das Hartpapiereinlagen für Pappe eine wirksame feuerverzögernde Eigenschaft gibt, liegt bei etwa 14,6 kg Feststoff pro 100 qm beschichteter Oberfläche. Bei diesem Beschichtungsgewicht wird eine wirksame Feuerverzögerung erreicht, obwohl etwas größere Beschichtungsgewichte verwendet werden können. Wesentlich größere Beschichtungsgewichte werden im allgemeinen vermieden, weil die Papiereinlage übermäßig steif wird. Verschiedene zellulosehaltige Materialien erfordern zur Erreichung des besten ■ Resultats im allgemeinen verschiedene Beschichtungsgewichte.The lowest coating weight, the hard paper inlays an effective fire retardant property for cardboard is around 14.6 kg per solid 100 sqm coated surface. At this coating weight effective fire retardancy is achieved, although somewhat larger coating weights can be used. Much larger Coating weights are generally avoided because the paper insert becomes excessively stiff. Various cellulosic materials generally require the best result different coating weights.

Die Zusammensetzungen dieser Erfindung verleihen brennbaren Zellulosematerialien ausgezeichnete Feüerbeständigkeit, wenn man sie mit bisher bekannten Beschichtungs- Zusammensetzungen vergleicht. Die Feuchtebeständigkeit der Beschichtungen dieser Erfindung ist jedoch wie bei bisher bekannten Zusammen-Setzungen recht niedrig. Die Zusammensetzungen dieser" Erfindung sind also .wasserempfindlich. Dies rührt von den großen Mengen wasserlöslicher Verbindungen und besonders anorganischer Salze her, welche Bestandteile des schwellenden Wirkstoffes sind. Es wurde festgestellt, daß die Feuchtebeständigkeit ohne Verlust in der Anschwellung wesentlich durch die Aufbringung eines dünnen Wachsüberzuges auf. die vorher beschriebene schwellende Beschichtungs-Zusammensetzung verbessert werden kann, nachdem sie getrocknet ist. Gute Resultate wurden erreicht bei einem Beschichtungsgewicht von etwa"'6,S₁Kg pro 100 qm. Das diesen Überzug bildende Wachs kann in wäßriger Emulsion oder als warme Schmelze aufgebracht werden, wobei die Schmelze: bevorzugt wird. Der Wachsschicht werden gewöhnlich keine Verbindungswirkstoffe beigemengt im Gegensatz zu dem anschwellenden Wirkstoff und den anderen Bestandteilen, die in das Wachs gemengt werden, um die erste schwellende Beschichtungs-Zusammensetzung, dieser Erfindung zu bilden. .. . . . ■ ...The compositions of this invention impart excellent fire resistance to cellulosic combustibles when compared to previously known coating compositions. However, as with previously known compositions, the moisture resistance of the coatings of this invention is quite low. The compositions of this "invention are thus water-sensitive. This is due to the large amounts of water-soluble compounds, and particularly inorganic salts, which are components of the swelling agent. It has been found that moisture resistance without loss in swelling is essentially achieved by the application of a thin coat of wax on. swelling the previously described coating composition can be improved after it is dried. Good results have been achieved at a coating weight of about "'6, S ₁ Kg per 100 square meters. The wax forming this coating can be applied in an aqueous emulsion or as a warm melt, the melt being preferred. No compounding agents are usually added to the wax layer as opposed to the intumescent agent and the other ingredients which are blended into the wax to form the first swelling coating composition of this invention. ... . . ■ ...

Alternativ können die feuerhemmenden Zusammensetzungen dieser Erfindung.in trockener, fester Form hergestellt werden. Solche trockenen Zusammensetzungen haben dieselben Bestandteile, abgesehen von der Weglassung des Wassers, wie die vorher beschriebenen Dispersionen. Die besten Ergebnisse bei der Herstellung trockener Zusammensetzungen weiden erreicht, wenn die anschwellenden Wirkstoffe, dieAlternatively, the fire retardant compositions of this invention in dry, solid form. Such dry compositions have the same components as those previously described, with the exception of the omission of water Dispersions. The best results in the manufacture of dry compositions graze reached when the swelling active ingredients that

Farbstoffe und die anderen festen Bestandteile in trockenem Zustand zusammengemischt und dann langsam dem geschmolzenen Wachs oder den Wachsmischungen beigemengt werden. Das Verhältnis und die Größenordnung der verschiedenen Bestandteile zueinander ist das- oder dieselbe wie vorher angegeben worden ist, mit der Ausnahme, daß das Verhältnis von Anschwellmittel und Farbstoff-Feststoffen zu Wachs, Wachsmischungen oder geschmolzenen Feststoffen etwas vermindert wird. Die Anschwellmittel und Farbstoff-Feststoffe bilden etwa 50 bis 60°/₀, vorzugsweise etwa 55°/o> des Gesamtgewichts der Trockenmischung. Die Mengen von Farbstoff und Anschwellstoff-Feststoffen in der Trockenmischung muß genügend sein, daß, wenn eine Flamme mit der Beschich- tung in Berührung kommt, die Anschwellung stattfindet, bevor das Wachs eine Möglichkeit hat, zu schmelzen, und wegzulaufen und die Schwellstoff-Feststoffe mit ihm. Andererseits muß die Menge der Anschwellstoff- und Farbstoff-Feststoffe niedrig genug sein, daß die Dispersionen dieser Feststoffe in geschmolzenem Wachs nicht zu flüssig sind, um mit normalerweise verfügbaren Beschichtungsmethoden gehandhabt zu werden. Die Verwendung von Dispersionen in geschmolzenem Wachs macht es möglich, as Schmelzbeschichter zu verwenden, und schaltet die Trocknungsperiode aus, die bei Wasserdispersionen nötig ist. Die Beschichtung starrer Zellulosematerialien wird durch diese letztere Art des Beschichters wesentlich erleichtert. ,Dyes and the other solid ingredients are mixed together in the dry state and then slowly added to the melted wax or wax mixtures. The ratio and magnitude of the various ingredients to one another is the same or the same as previously indicated, except that the ratio of swelling agent and dye solids to wax, wax mixtures or molten solids is somewhat reduced. The Anschwellmittel and dye solids constitute about 50 to 60 ° / _0, preferably about 55 ° / o> of the total weight of the dry mixture. The amounts of dye and swell solids in the dry mix must be sufficient that if a flame contacts the coating, swelling takes place before the wax has a chance to melt and run away and the swell solids with him. On the other hand, the amount of swell and dye solids must be low enough that the dispersions of these solids in molten wax are not too fluid to be handled by commonly available coating techniques. The use of dispersions in molten wax makes it possible to use the melt coater and eliminates the drying period that is necessary with water dispersions. The coating of rigid cellulosic materials is made considerably easier by this latter type of coater. ,

Diese Erfindung wird nun unter Hinweis auf spezielle Ausführungsformen weiter beschrieben, wie durch die folgenden Beispiele dargestellt wird. Jedes der folgenden Beispiele gibt die Zusammensetzung einer dieser Erfindung an, wobei alle Teile in Gewichtsteilen angegeben werden. Bei der Aufbereitung der Zusammensetzungen werden die Bestandteile in der unten angegebenen Reihenfolge beigemengt.This invention will now be further described with reference to specific embodiments, such as by the following examples are presented. Each of the following examples gives the composition of a of this invention, all parts being in parts by weight. When preparing the compositions the ingredients are added in the order given below.

For example

Bestandteilcomponent

Wasser 60Water 60

5°/_oige Wasserlösung von Natriumkohlen-5 ° / _o water solution of Natriumkohlen-

oxydmethylzellulose mittlerer Viskosität. . 34,5Oxydmethylcellulose of medium viscosity. . 34.5

Hexamethylentetramin I 30Hexamethylenetetramine I 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Ton 30Tone 30

Dicyandiamid 30Dicyandiamide 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

> »Mobilcer X« 75> »Mobilcer X« 75

»Mobilcer X« ist eine säurebeständige wäßrige Emulsion eines mikrokristallinen Kohlenwasserstoff wachses, das einen Feststoff gehalt von ungefähr 50 % aufweist.»Mobilcer X« is an acid-resistant aqueous emulsion of a microcrystalline hydrocarbon wax, which has a solids content of approximately 50%.

Example 2

Bestandteil GewichtsComponent weight

teileshare

Wasser 60Water 60

5°/_oige Natriumkohlenoxydmethylzelluloselö-5 ° / _o strength Natriumkohlenoxydmethylzelluloselö-

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Ton 30Tone 30

Dicyandiamid 30Dicyandiamide 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 75"Mobilcer X" 75

Example 3

Bestandteilcomponent

Gewichtsteile Parts by weight

Wasser 60Water 60

5%ige Natriumkohlenoxydmethylzelluloselö-5% sodium carbonate methyl cellulose solution

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Ton 30Tone 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 75"Mobilcer X" 75

B e i s pi el 4
BestandteilExample 4
component

Wasser 60Water 60

5 %ige Natriumkohlenoxydmethylzelluloselö-5% sodium carbonate methyl cellulose solution

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Dicyandiamid .... 30Dicyandiamide .... 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 75"Mobilcer X" 75

B ei s pie I 5
BestandteilExample I 5
component

Gewichts-Weight

Wasser water

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 20Hexamethylenetetramine 20

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Ton ; 30Volume ; 30th

Dicyandiamid ... 30Dicyandiamide ... 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 75"Mobilcer X" 75

Beispiel 6
BestandteilExample 6
component

Wasser 60Water 60

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 50Hexamethylenetetramine 50

Monoammoniumphosphat : 70Monoammonium phosphate: 70

Stärke 15Strength 15

Ton 30Tone 30

Dicyandiamid 30Dicyandiamide 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 75"Mobilcer X" 75

Beispiel 7
BestandteilExample 7
component

Gewichtsteile Parts by weight

Wasser 60Water 60

5⁰/oigeNatriumkohlenoxydmethylzelluloselö-5 ⁰ / o sodium carbon monoxide methyl cellulose solution

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Ton 30Tone 30

Dicyandiamid 30Dicyandiamide 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 112"Mobilcer X" 112

Example 8

Bestandteilcomponent

Gewichtsteile Parts by weight

Wasser 60Water 60

5%ig^e Natriumkohlenbxydmethylzelluloselö-5% ig ^e Natriumkohlenbxydmethylzelluloselö-

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Ton 30Tone 30

Dicyandiamid 30Dicyandiamide 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer Q« 75"Mobilcer Q" 75

»Mobilcer Q« ist eine wäßrige Emulsion, die etwa 50 Gewichtsprozent eines säurebeständigen mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses enthält, dessen Schmelzpunkt bei etwa 76° C liegt."Mobilcer Q" is an aqueous emulsion that contains about 50 percent by weight of an acid-resistant microcrystalline Contains hydrocarbon wax, the melting point of which is around 76 ° C.

B e i s ρ i e 1 9B e i s ρ i e 1 9

Bestandteilcomponent

■ Gewichtsteile ■ parts by weight

Wasser 60Water 60

sung 34,5solution 34.5

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

Ton 30Tone 30

Dicyandiamid 30Dicyandiamide 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

»Mobilcer X« 75"Mobilcer X" 75

»Saran Latex F 122-A20« <.. 25"Saran Latex F 122-A20"<.. 25

»Saran Latex F 122-A20« ist eine säurebeständige wäßrige Emulsion von Polyvinylidenchlorid, hergestellt von der Firma Dow Chemical Co., Midland, Michigan."Saran Latex F 122-A20" is an acid-resistant aqueous emulsion of polyvinylidene chloride, manufactured by Dow Chemical Co., Midland, Michigan.

Die obigen Bestandteile in jedem der Beispiele 1 bis 9 werden in der angegebenen Reihenfolge in ein Mischgefäß gebracht; alle Bestandteile, ausgenommen das Wachs und der Latex, werden in ein mit einem Propellerrührwerk versehenen Behälter gebracht und glattgerührt. Die sich ergebende Mischung wird dann in einen Waring-Mischer überführt und etwa 5 Minuten gerührt. Die feindispergierte Mischung wird dann zui ück in das Gefäß mit dem Propellerrührwerk gebracht, wonach die Wachsemulsion und gegebenenfalls dei Latex zugefügt wird.The above ingredients in each of Examples 1 to 9 are put into a in the order given Mixing vessel brought; all components, except the wax and the latex, come in one with one Brought a propeller mixer equipped container and stirred until smooth. The resulting mixture then becomes transferred to a Waring blender and stirred for about 5 minutes. The finely dispersed mixture is then brought back into the vessel with the propeller agitator, after which the wax emulsion and optionally the latex is added.

Die oben beschriebenen, hergestellten Dispersionen weiden auf die Oberfläche von Zelluloscmaterial, beispielsweise Hartpapier, gebracht, und zwar in einer oder mehr ' Passagen durch eine Beschickungsmaschine Die Beschichtung oder die zusätzliche Beschichtung wird nach jedem Aufbringen gctiocknet. Das Gesamtgewicht der Beschichtung nach dem Trocknen sollte wenigstens 14,6 kg pro 100 qm betiagen. The above-described, prepared dispersions graze on the surface of cellulose material, for example hard paper, brought in one or more 'passages through a loading machine The coating or the additional coating is locked after each application. The total weight of the coating after drying should be at least 14.6 kg per 100 square meters.

Example 10

Hartpapiereinlage für Pappe wird mit der Zusammensetzung des Beispiels 1 beschichtet und getrocknet. Dann wird eine Überzugsschicht von »Mobilcer C«- Wachs in 50%iger wäßriger Emulsion aufgebracht, in einer Beschichtungsrate von 6,85 kg pro 100 qm der Papiereinlage.Hard paper insert for cardboard is coated with the composition of Example 1 and dried. Then a coating of "Mobilcer C" wax in 50% aqueous emulsion is applied in a coating rate of 6.85 kg per 100 square meters of the paper insert.

»Mobilcer C« ist eine wäßrige Emulsion, die etwa ίο 44 Gewichtsprozent eines säureempfindlichen Paraffinwachses enthält, dessen Schmelzpunkt bei etwa 55⁰C liegt."Mobilcer C" is contains an aqueous emulsion containing about 44 weight percent of a ίο acid sensitive paraffin wax whose melting point is at about 55 ⁰ C.

Trockenwachszusammensetzungen gemäß dieser Erfindung können in Form einer warmen Schmelze aufgebracht werden. Beispiel 11 veranschaulicht die Zusammensetzung und Aufbringung einer solchen Trockenzusammensetzung.Dry wax compositions according to this invention can be applied in the form of a warm melt will. Example 11 illustrates the composition and application of one Dry composition.

Beispiel 11
BestandteilExample 11
component

Gewichtsteile Parts by weight

Hexamethylentetramin 30Hexamethylenetetramine 30

Monoammoniumphosphat 90Monoammonium phosphate 90

Stärke 15Strength 15

_a5 Ton 30 _a5 tone 30

Kaliumaluminiumsulfat 15Potassium aluminum sulfate 15

125 Gewichtsteile der obigen Trockenmischung werden dann in 100 Gewichtsteilen von Paraffinwachs in geschmolzenem Zustand dispergiert.125 parts by weight of the above dry mix are then mixed in 100 parts by weight of paraffin wax in dispersed in the molten state.

Die oben beschriebene Trockenmischung wird dann auf die Oberfläche einer zellulosehaltigen Platte gebracht, während das Wachs in geschmolzenem Zustand ist. Diese Beschichtung wird in einem Beschichtungsgewicht von mindestens 19,5 kg pro 100 qm aufgebracht. The dry mix described above is then applied to the surface of a cellulosic plate, while the wax is in a molten state. This coating comes in a coating weight of at least 19.5 kg per 100 square meters.

Example 12

130 Gewichtsteile der Trockenmischung des Beispiels 11 wird der folgenden verbundenen Wachsmischung in geschmolzenem Zustand beigefügt.130 parts by weight of the dry mix of Example 11 becomes the following associated wax mix attached in molten state.

Bestandteilcomponent

Petrol wachs 50Petrol wax 50

Arochlor 2565* 50Arochlor 2565 * 50

Elvax 260** 30Elvax 260 ** 30

* Arochlor ist ein chloriertes Diphenyl, hergestelll von der Firma Monsante Chemical Company.* Arochlor is a chlorinated diphenyl produced by the Monsante Chemical Company.

** rivax 260 ist ein Vinylharz, hergestelll durch die Firma F.. I. du Pont de Memours & Co.** rivax 260 is a vinyl resin manufactured by the company F .. I. du Pont de Memours & Co.

Diese Beschichtung wird in Gewichten von wenigstens 19,5 kg pro lOOqm aufgebracht.This coating is applied in weights of at least 19.5 kg per 100 square meters.

Die vorliegende Erfindung schafft eine wirtschaftliehe und hochwiiksame feuerhemmendc Zusammensetzung, welche auf Zellulosematerialien, solche wie Pa ppi: j Faserstoff, Holz u.dgl., aufgebracht werden kann.The present invention provides an economical one and highly effective fire retardant compositions based on cellulosic materials such as Pa ppi: j fibrous material, wood, etc., can be applied can.

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Claims

Patent claims:

1. Fire retardant coating composition for use with combustible cellulosic Materials comprising a heat decomposable swelling agent and a binder, wherein the swelling agent hexamethylenetetramine and an essentially non-volatile and in the heat contains decomposable inorganic swelling component, characterized in that the binder consists of hydrocarbon wax or more than about 50% of a hydrocarbon wax - based on the binder - contains.

2. Composition according to claim 1, characterized in that the hydrocarbon wax is a microcrystalline wax.

3. Composition according to claim 2, characterized in that the hydrocarbon wax has a melting point in the range of about 55 to about 75 ° C.

4. Composition according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the composition is dispersed in water and a suspending agent.

5. A method for applying the fire-retardant coating according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the composition is applied in the form of a hot melt.