DEP0028009DA - Verfahren zur Herstellung eines flammenschützenden und wasserabweisenden Anstriches bzw. einer solchen Imprägnierung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines flammenschützenden und wasserabweisenden Anstriches bzw. einer solchen Imprägnierung, insbesondere auf Holz, Papier, Pappe, Textil- und Faserstoffmaterialien o.dgl. sowie auf die nach diesem Verfahren erhältlichen Produkte.

Zur Kombination der bekannten Flammenschutzwirkung verschiedener anorganischer Substanzen mit der wasserabweisenden Wirkung von Teer, Asphalt und anderem Bitumen, Wachs, Harz, Firnis u.dgl. wurde bisher empfohlen, diese Mittel in Form aufeinanderfolgender Anstriche aufzubringen oder auch durch spezielle Kombinationen eine gemeinsame Schutzschicht aus solchen Agentien zu bilden. Die Vereinigung der ausgezeichneten flammenlöschenden Wirkung von Ammonsalzen oder derartigen flammenerstickende Gase abgebenden Verbindungen mit der guten Wasserfestigkeit der Bitumensubstanzen schien bisher jedoch wegen der bekannten leichten Zersetzlichkeit der Ammonverbindungen, insbesondere bei einer Auftragstemperatur der Bitumina von mehr als 100°, ausgeschlossen. Da der gute Feuchtigkeitsschutz von Asphalt oder Teerprodukten deren weitere Anwendung wünschenswert machte, beschränkte man sich daher entweder darauf, dem heißen Bitumen unbrennbare, aber nicht flammenlöschende Zusätze anorganischer Natur einzuverleiben, was natürlich die weitere Ausbreitung eines Brandes nicht verhindern konnte, oder aber man unternahm es, das Flammenschutzsalz zugleich mit dem Wasserdichtmittel bei Raumtemperatur, z.B. mittels eines gemeinsamen Lösungsmittels für beide Substanzarten, einzubringen.

Schließlich versuchte man auch durch eine chemische Behandlung des Bitumens dieses selbst unentflammbar zu machen. Alle diese Methoden ließen aber hinsichtlich der Vollständigkeit und Dauerhaftigkeit des erzielten Schutzes in der einen oder in der anderen Richtung noch sehr viel zu wünschen übrig und konnten sich schließlich aus wirtschaftlichen und verfahrensmäßigen Gründen nicht durchsetzen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es nun, einen vollständigen flammenschützenden und zugleich wasserabweisenden Anstrich bzw. eine solche Imprägnierung auf Holz, Papier, Pappe, Geweben, Faserstoff o.dgl. Materialien durch Behandeln mit Flammenschutzsalzen und Bitumensubstanzen herzustellen. Zu diesem Zwecke wird auf der zu schützenden Unterlage eine Schmelze von Asphalt o.dgl. bei mindestens 100° zur Auftragung gelangenden Bitumenprodukten im Gemisch mit dieser Schmelze zugesetzten, bei der Auftragstemperatur bereits zersetzlichen Ammoniumverbindungen als Anstrich bzw. Imprägnierung in einer oder mehreren Schichten aufgebracht. Gegebenenfalls kann der neue Überzug auch in Verbindung mit anderen, an sich bekannten flammenschützenden oder bzw. und wasserabweisenden Schichten als Außen-, Zwischen- oder Innenanstrich bzw. -Imprägnierung benützt werden. Der Überzug kann auf einer oder mehreren bzw. allen Seiten des zu schützenden Grundmaterials in Form eines Anstriches aufgetragen werden. Unter dem Ausdruck "Anstrich" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine Imprägnierung zu verstehen.

Durch die Kombination der an sich brennbaren Wasserdichtmittel, wie Asphalt, Pech u.dgl. Bitumenprodukten mit den flammenerstickende Gase liefernden Feuerschutzsalzen und zwar in Form einer geschmolzenen Mischung wird einerseits ein Schutz der mehr oder minder wasserlöslichen Ammonsalze o.dgl. gegen Auslaugen durch die Witterung bewirkt und andererseits bereits bei Beginn eines Brandes trotz der Gegenwart reichlicher Mengen der brennbaren Bitumina jede Flammenbildung erstickt. Infolge der gemeinsamen Aufbringung des Bitumens und Ammonsalzes entfällt der sonst nötige Trockenvorgang nach dem Im- prägnierung mit dem Flammenschutzmittel. Beim Zusetzen der hitzeempfindlichen Ammonsalze zu der heißen Bitumenschmelze, deren Temperatur üblicherweise auf mindestens 100° gehalten werden muß, stellte sich überraschenderweise heraus, daß auch bei längerer Erhitzung auf die Auftragstemperatur keine wesentliche Zerlegung dieser flammenerstickende Gase liefernden Ammonverbindungen eintritt. Bei einem Brande werden jedoch durch die Hitzeeinwirkung sofort ausreichende Mengen an Ammoniak entwickelt, so daß die Flammenbildung schon im Keim erstickt wird und die angestrebte Schutzwirkung daher tatsächlich erreicht werden kann.

Ein nach der Erfindung ausgebildeter Überzug mit dauernder Wirksamkeit kann bereits bei Verwendung einer einzigen Schicht erzielt werden, die außer den wasserabweisenden Substanzen einen genügenden Anteil der flammenschützenden Mittel z.B. bis zu annähernd gleichen Mengen derselben enthält.

Nach einer anderen Ausführungsform kann die Erfindung beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß zuerst eine innere, nur flammenschützende Imprägnierung vorgenommen wird und hierauf der erfindungsgemäße Überzug aufgebracht wird. Hierdurch wird die Entflammbarkeit des äußeren Überzuges bereits soweit herabgesetzt, daß die Flammenbildung schon an der Außenseite von vornherein erstickt und das bei einem bloß wasserabweisenden Außenanstrich unvermeidliche Abbrennen desselben verhindert wird. Die Außenschicht braucht hier beispielsweise nur die Hälfte der Ammonsalzmenge zu enthalten, die im Falle der Verwendung einer einzigen Schicht des erfindungsgemäß vorgesehenen Anstriches benützt wird.

Die Art und die Anzahl der erfindungsgemäßen Anstriche kann in verschiedenartigster Weise zusammengestellt und mit den üblichen flammenschützenden und bzw. oder wasserabweisenden Anstrichen in den erwünschten Kombinationen verwendet werden. So hat es sich in zahlreichen Fällen als vorteilhaft erwiesen, die Unterlage nur mit zwei Anstrichen zu versehen, und zwar mit einem feuerhemmenden und zugleich wasserabweisenden Grundanstrich der verfahrensgemäßen Zusammensetzung und mit einem äußeren, allein wasserabweisenden Anstrich. Zweckmäßig kann diese Außenschicht auch einen an sich bekannten Zusatz von unbrennbarem bzw. hitzebeständigem Material aus Asbestpulver oder Asbestfaser erhalten, um die Entflammbarkeit dieser Schicht herabzusetzen. Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Schichten besteht aus einer Grundimprägnierung mit dem Flammenschutzsalz, aus dem wirksamen Anstrich von geschmolzenem Bitumen mit dem zugesetzten Ammonsalz und aus einem Außenanstrich aus Bitumen und einem unverbrennlichen anorganischen Material; diese Ausführungsform hat sich als absolut verläßlich erwiesen.

Zur praktischen Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird das Wasserdichtmittel, z.B. natürlicher oder Erdölasphalt, Pech o.dgl. feste Bitumina sowie Gemische solcher Materialien, in mindestens 100° heißem, geschmolzenem Zustande mit dem Zusatz des Flammenschutzsalzes versehen und nach inniger Vermischung aufgetragen. Das Auftragen dieser Mischung erfolgt ebenfalls bei mindestens 100°, praktisch zumeist bei 130 - 140°, beispielsweise durch Aufstreichen, Aufbürsten oder Aufspritzen, mittels Walzen, durch einen Tauchvorgang oder mit einer sonstigen Imprägniermethode.

Als flammenschützende Mittel eignen sich für den Erfindungszweck insbesondere solche Substanzen, die bei der Erhitzung flammenerstickende Gase bilden. Hierzu gehören vor allem Ammoniumsulfat bzw. Ammoniumphosphat und die anderen Ammonsalze, z.B. Ammoniumchlorid, die bei der Zersetzung reichliche Mengen an Ammoniakdämpfen liefern und dadurch die Verbrennung unterbinden. Eine eventuelle schädigende Wirkung von Ammonsulfat auf das damit verbundene Papier- oder Faserstoffmaterial kann dadurch behoben werden, daß dem flammenschützenden Mittel chemische Beimengungen, wie z.B. Soda zugesetzt werden. Bei einem Dauerbrand erweist sich Diammonphosphat als besonders günstig, da es über dem durch die Flammenwirkung erhitzten Bitumenmaterial ein schützendes, feuerbeständiges Häutchen bildet, das den Sauerstoffzutritt zum Bitumen hemmt und damit jede Flammenbildung wirksam unterbindet. Falls unter besonders ungünstigen Umständen ein Herauslösen der Ammoniumsalze aus der kombinierten Schicht eintreten könnte, empfiehlt es sich, als feuerhemmendes Mittel eine mit Wasser nur sehr schwer bzw. überhaupt nicht auswaschbare Substanzen, wie z.B. Ammoniumborat, Ammoniummagnesiumphosphat u.dgl. zu verwenden. Durch eine solche Substanz in Verbindung mit einem Bitumenprodukt kann die flammenschützende und zugleich wasserabweisende Wirkung sehr gut mit einem einzigen Anstrich ohne zusätzliche Außenschicht in dauerhafter Weise herbeigeführt werden.

Weiters kann der feuerabweisende Effekt für den äußeren Anstrich, aber auch für den ersten bzw. einen Zwischenanstrich bzw. für sämtliche Anstriche verfahrensgemäß noch dadurch erhöht werden, daß bei den Schichten als unverbrennbare bzw. hitzebeständige Materialien gegebenenfalls in Verbindung mit einem Flammenschutzmittel anderer Art, Glaspulver oder Glasfasermaterialien verwendet werden. Desgleichen kann auch eine gleichgeartete Unterlage bzw. ein solcher Kernstoff als Träger des Anstriches bzw. der Imprägnierung Verwendung finden.

Wenn der innere Anstrich frei von Bitumen- oder Teerbestandteilen sein soll, bzw. nur feuerhemmend aber nicht wasserabweisend wirken soll, dann kann dieser das Flammenschutzmittel, z.B. Ammonsalze der Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure oder andere feuerhemmende Mittel entweder für sich oder auch in Verbindung mit einem, gegebenenfalls auch nicht wasserabweisenden Klebe- oder Bindemittel, wie Leim, Kunstharzklebstoff usw. enthalten. Das Auftragen dieser Anstriche erfolgt zweckmäßig nach denselben Methoden wie für die kombinierten Anstriche und ergibt, z.B. als einfache Imprägnierung vorgenommen, ein befriedigendes Haftvermögen. Diese Vorpräparierung des Grundmateriales gegen Entflammbarkeit kann beispielsweise bei Holz durch Bestreichen mit Wasserglas oder mit einer Ammonsalzlösung bzw. durch Imprägnieren von Papier mit einer Ammonsulfatlösung herbeigeführt werden.

Erfindungsgemäß hat sich ergeben, daß die Einbringung dieses flammenschützenden Mittels für den ersten Anstrich bereits in den Herstellungsvorgang des zu schützenden Grundmateriales (Papier, Pappe, Fasermaterial o.dgl.) verlegt werden kann. Beispielsweise kann durch eine auf der Papiermaschine bzw. im Holländer erfolgende Imprägnierung mit einer entsprechend konzentrierten Lösung oder Aufstauben von festem Salz auf die feuchte Rohpappe eine wirksame Einverleibung der flammenschützenden Substanz hervorgerufen werden, worauf dann auf dieses Material der bzw. die weiteren Überzüge aufgebracht werden.

Als weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist hervorzuheben, daß die mit einem bzw. mehreren Anstrichen versehenen Unterlagsmaterialien vor oder nach dem Aufbringen der äußeren Anstrichschichten zwecks Verstärkung des angestrebten Wasser- und Feuerschutzes noch mit Textil- oder Zellstofflagen, vorteilhaft von poröser Struktur, abgedeckt und gewünschtenfalls mit der Unterlage unter Druck verbunden werden können. Die Abdeckung bzw. Einarbeitung dieser Lagen kann je nach Zweckdienlichkeit bei jedem einzelnen Anstrich bzw. jeder einzelnen Imprägnierung erfolgen, wobei die Lagen gegebenenfalls bereits mit flammenschützenden und bzw. oder wasserabweisenden Mittel vorpräpariert sein können. Durch Benützung des saugfähigen Auflagematerials kann die Menge des aufgebrachten Anstrich- bzw. Imprägniermittels bedeutend erhöht und damit dessen Wirksamkeit nachhaltig verbessert werden. Durch das Einbringen des Anstrichs- bzw. Imprägnierungsmateriales in die einzelnen Textil- oder Zellstofflagen entsteht ausserdem ein besonders zähes, elastisches Endprodukt, welche qualitativ und dem Aussehen nach bessere Effekte zeitigt. Hierdurch kann ein beispielsweise für die Dachpappenfabrikation wertvolles Endprodukt erzielt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Anwendung auf die verschiedenartigsten Materialien, die unentflammbar und zugleich feuchtigkeitsabweisend gemacht werden sollen. Außer Holz, Papier, Pappe, Textil- und Faserstoffen gehören hierzu die aus solchen Ausgangsmaterialien angefertigten Artikel, beispielsweise Holzfaserplatten, sowie verschiedene Werkstoffe, die für Bauzwecke oder andere Einrichtungen dienen (Theaterkulissen, Tapeten usw.) und einen verläßlichen Flammen- und Feuchtigkeitsschutz benötigen. Insbesondere hat sich auch die Herstellung von Dachpappen, z.B. aus Rohpappe oder Kraftpapier, bei Benützung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise als sehr vorteilhaft erwiesen, wobei die danach hergestellten Erzeugnisse bei unverminderter Wasserundurchlässigkeit einen ausgezeichneten Feuerschutz ergeben. Die neuen Produkte sind daher den bisherigen Dachpappen bedeutend überlegen.

Das beanspruchte Verfahren ist, allgemein betrachtet, in der Praxis leicht durchführbar und ergibt bei geringem Aufwand an Mitteln einen technisch und wirtschaftlich bedeutsamen Erfolg. Das Verfahren ist nicht an die beispielsweise angeführten Angaben gebunden, sondern kann im Rahmen der Erfindung in beliebiger Kombination hinsichtlich der Anzahl und der Art der einzelnen Anstriche ausgeführt werden. In allen Fällen ist der Effekt eines besonders dauerhaften Flammen- und Wasserschutzes gegeben.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines flammenschützenden und wasserabweisenden Anstriches bzw. einer solchen Imprägnierung, insbesondere für Holz, Papier, Pappe, Textil- und Faserstoffmaterialien, durch Behandlung des zu schützenden Materials mit Bitumensubstanzen und Ammoniumsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zu schützenden Unterlage eine Schmelze von Asphalt o.dgl. Bitumensubstanzen, die bei mindestens 100° zur Auftragung gelangen, im Gemisch mit dieser Schmelze zugesetzten, an sich bei der Auftragstemperatur bereits zersetzlichen Ammoniumverbindungen in einer oder mehreren Schichten bzw. als Grund-, Zwischen- oder Außenanstrich bzw. -Imprägnierung aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ammonsalzhaltige Bitumenschmelze als Grund- oder Zwischenanstrich aufgebracht und mit einer zumindest wasserabweisenden Außenschicht bekannter Art versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ammonsalzhaltige Bitumenschmelze als Außenanstrich über einem oder mehreren zumindestens flammenschützenden Grund- oder Zwischenanstrichen bekannter Art aufgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der zu schützenden Unterlage aufgebrachten Anstriche im Gemisch mit Glasfasermaterial oder Glaspulver als unbrennbare bzw. hitzebeständige Substanzen verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung des Bitumen-Ammonsalz-Anstriches als Zwischen- oder Außenschicht eine Grundimprägnierung mit flammenschützenden Mitteln bereits beim Herstellungsvorgang des zu schützenden Materials, wie Papier, Pappe, Fasermaterial o.dgl. vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Anstriche bzw. Imprägnierungen eine oder mehrere Lagen von vorteilhaft porösem Textil- oder Zellstoffmaterial auf einzelne oder sämtliche der aufgebrachten Schichten aufgelegt und mit diesen, gegebenenfalls unter Druck vereinigt werden.