DE3008699A1

DE3008699A1 - Feuerbestaendige laminate

Info

Publication number: DE3008699A1
Application number: DE19803008699
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Arai; Hiroshi Kaneda; Takashi Ohashi; Toru Okuyama
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1980-09-25
Also published as: GB2045682B; DE3008699C2; GB2045682A; US4292369A

Description

Die Erfindung betrifft feuerbeständige Laminate der Klassifikation 2, unbrennbar, (quasi-unbrennbares Material) aufgrund der Prüfbedingungen zur Unbrennbarkeit von Baumaterialien für Innenverkleidungen nach den japanischen Normen JIS-A-1321.

Bisher wurden die Forderungen nach Gewichtseinsparung, leichte Montierbarkeit, Wärmedämmung und dergleichen für Baumaterialien laufend erhöht. Die Anforderungen auf Feuerbeständigkeit oder Flammfestigkeit wurden erhöht und die Anwendung von quasi-unbrennbaren Materialien wird nicht nur in bestimmten Bereichen von Häusern gefordert, sondern auch in sehr viel größerem Umfang in anderen Bereichen verlangt.

Als Baumaterial für Decken, Wände und dergleichen wurden bisher zur Verkleidung Holz, Gips oder dergleichen als Kernmaterial angewandt und dieses mit dekorativen Papierauflagen, Eisenplatten oder dergleichen af eine Seite des Kernmaterials beklebt. Derartige Baumaterialien besitzen ein hohes Raumgewicht und dies gilt insbesondere für quasi-unbrennbare Materialien. Darüberhinaus lassen sich solche Produkte schlecht verarbeiten, die Wärmedämmung ist gering, die Hygroskopizität hoch und die Dimensionsstabilität nicht immer gegeben.

Man hat auch bereits versucht, Baumaterialien mit einem Kern aus einem Polyurethan-Hartschaumstoff oder einem Polyisocyanurat-Schaumstoff oder dergleichen herzustellen. Der

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Vorteil dieser Produkte liegt in der guten Wärmedämmung und dem geringen Gewicht. Dem schäumbaren Harz können Füllstoff und flammhemmende Substanzen in großen Mengen zugesetzt werden, aber auch Mittel zur Verringerung der Rauchentwicklung und anorganische Pulver oder dergleichen. Diese Schaumstoff platten wurden als Kern mit relativ starken schweren Stahlplatten verbunden wie gefärbtem Eisenblech. Einige davon können als unbrennbare Verkleidungsplatten oder Bauplatten bezeichnet werden. Diese Verkleidungsplatten gestatten jedoch keine Gewichtseinsparung und sind nicht leicht zu verarbeiten. Die japanische Norm JIS-A-I32I "Prüfmethode zur Bestimmung der Brennbarkeit von Auskleidungsmaterial und deren Montage" in der letzten revidierten Fassung fordert Untersuchungen an Laminaten aus einem Kernmaterial und dem Oberflächenmaterial zur Verkleidung von Decken, Wänden und dergleichen auch an einem gelochten Produkt hinsichtlich der Rauchentwicklung und der Toxizität der Verbrennungsgase unter erschwerten Bedingungen sowie eine Oberflächenprüfung, ob dem Material

die Bewertung 2 -unbrennbar- (quasi-unbrennbares Material) zuerkannt werden kann oder nicht. Darüberhinaus kann eine extreme Begrenzung der Laminatstärke gefordert werden selbst dann, wenn obige Platten angewandt werden, um den Anforderungen aus den Prüfbedingungen an den gelochten Platten (annexed test) gerecht zu werden. Diese bekannten Bauplatten können wohl kaum als Baumaterial mit guter Wärmedämmung angesprochen werden.

Aufgabe der Erfindung ist nun die Entwicklung eines Baumaterials mit geringem Gewicht, guter Wärmedämmung und einer Flammfestigkeit oder Feuerbeständigkeit entsprechend der Bewertung 2 -unbrennbar-.

Es ist bereits ein Herstellungsverfahren für modifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoffe der Feuerfest-Bewertung 2 -unbrennbar- bekannt (JP-OS 125 498/78). Diese auf diese

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Weise erhaltenen modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe sind zwar leicht und haben ein hervorragendes Wärmedämmvermögen, schauen jedoch nicht schön aus und Festigkeit und Dimensionsstabilität in feuchter Umgebung sind für

nichx die direkte Anwendung als Baumaterial/zufriedenstellend.

Es wurden bereits obige modifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoffe als Kernmaterial laminiert mit einem leichten dekorativen Papier oder einer Kunststoffolie wie Polyvinylchlorid, einem Papier aus anorganischem Fasermaterial wie Asbestpapier oder einer Aluminiumfolie, wobei diese Überzugsschichten an dem Schaumstoff selbsthaftend sein sollen. Es wurden somit Laminate für die Verwendung als Baumaterial bekannt, welche die Nachteile der bekannten Produkte nicht aufweisen sollen und hfasichtlich Feuer- oder Flammfestigkeit zufriedenstellen und welche ein Aluminiumblech mit einer Stärke von nicht weniger als 0,1 als Oberflächenschicht aufweisen (JP-OS 68 884/79).

Aber auch diese Laminate erfüllen nicht alle Forderungen an das Baumaterial, da die Oberflächenschicht kostspielig ist und Probleme bei der Verarbeitung aufwirft wie die Notwendigkeit einer speziellen Schneidvorrichtung aufgrund der großen Festigkeit der Oberflächenschicht.

Die Erfindung betrifft nun flamm- und feuerbeständige Laminate als Baumaterial, welche leicht sind, sich sehr einfach handhaben lassen, wirtschaftlich sind, ein hervorragendes Aussehen als Innenverkleidung besitzen, gute Wärmedämmung ergeben und sich in die Klasse -unbrennbar- der japanischen Normen JIS-A-1321 einstufen lasen.

Die erfindungsgemäßen Laminate besitzen einen Kern aus einem Urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoff und auf zumindest der Oberseite einer Schicht in Form eines

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Aluminiumblechs mit einer Stärke von nicht weniger als 0,015 nun, welches durch Selbsthaftung an dem Kernmaterial .fixiert ist. Zwischen dem Kernmaterial und der Oberschicht aus Aluminium befindet sich bei dem erfindungsgemäßen Laminat als Zwischenlage eine Matte oder ein Gewebe aus Glasfasern.

Das erfindungsgemäße Laminat als Baumaterial ist leicht, besitzt hohe Wärmedämmung, läßt sich leicht verarbeiten, hat ein gefälliges Aussehen, ist wirtschaftlich und ist als unbrennbar· nach den japanischen Normen JIS-A-1321 einzustufen aufgrund der Glasfaser-Zwischenlage zwischen Kernmaterial und Oberschicht, auch wenn als Kernmaterial der bekannte Urethan-modifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoff angewandt wird, der selbst nicht eine Einstufung in Klasse 2 -unbrennbar- bestatten würde. Ebenso gestattet das Aluminiumblech mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm keine solche Einstufung und wurde daher auch bisher als Oberschicht für derartige Baustoffe noch nicht angewandt.

Laminate mit einem Oberflächenmaterial auf zumindest einer Seite eines Kernmaterials aus Glasfasern und Polyisocyanurat-Schaumstoff ist bekannt (JP-OS 69 498/77 und 110 791/77), wobei jedoch die Glasfasern innerhalb des Schaumstoffs gleichmäßig verteilt sind. Nach ersterer sind Glasfasern mit einer Länge von 5 bis 10 mm im Schaumstoff enthalten. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, solche Glasfasern gleichmäßig innerhalb des Schaumstoffs zu verteilen aufgrund des sehr unterschiedlichen spezifischen Gewichts, so daß sich auf diese Weise kein qualitativ hochwertiges Produkt erhalten ließ. In der zweiten Offenlegungsschrift wurden Glasfasern spezieller Form angewandt, wozu es notwendig war, diese Glasfasern in.dem Schaumstoff in speziellem Zustand anzuordnen, was wieder zu weiteren Problemen und der Notwendigkeit einer speziellen Anlage und Technik führte.

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Wie oben bereits darauf hingewiesen .liegen bei diesen bekannten Produkten die Glasfasern gleichmäßig verteilt innerhalb des Schaumstoffs vor oder mit anderen Worten nicht an der Grenzfläche zwischen Kernmaterial und Oberflächenschicht, wie dies bei den erfindungsgemäßen Laminaten der Fall ist.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß-selbst unter Anwendung einer Aluminiumfolie mit einer Stärke von nicht weniger als 0,015 mm - gleichmäßig verteilte Glasfasern innerhalb des Kernmaterials nichts zurVerbesserung des Brennverhaltens des Laminats beitragen. In den erfindungsgemäßen Laminaten befindet sich eine Zwischenlage von Glasfasern zwischen Kernmaterial und Oberflächenschicht, d.h. es ist keine gleichmäßige Verteilung der Glasfasern innerhalb des Schaumstoffs entsprechend dem Stand der Technik vorgesehen. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Laminate hoher Qualität benötigt man keine speziellen Einrichtungen und Techniken, wie dies zur gleichmäßigen Verteilung der Glasfasern im Schaumstoff nach dem Stand der Technik erforderlich war. Die erfindungsgemäßen Laminate entsprechen der Normgemäßen Einstufung 2, was die bekannten Laminate nie erreichten.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate befindet sich auf dem Kernmaterial an der Oberseite ein dreischichtiger Aufbau aus einer Aluminiumfolie mit einer Stärke <0,1 mm als obere Schicht und untere Schicht und eir(e) Glasfaser-Matte oder -Gewebe als Mittelschicht. Diese Auflage ist durch Selbsthaftung auf dem Schaumstoff des Kernmaterials über die untere Schicht gebunden.

Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate eignet sich als Baumaterial, ist leicht und wärmedämmend, läßt sich leicht verarbeiten, hat ein gefälliges Aussehen,

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ist wirtschaftlich und kann nach den bestehenden Normen als unbrennbar ₍ Klasse Z₁ eingestuft werden nur durch Verwendung eines Urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffs geringer Dichte und hervorragender Wärmedämmung, da das erfindungsgemäß angewandte dreischichtige Auflagematerial leichter ist als das üblicherweise als Frontschicht angewandte Stahlblech.

Das Kernmaterial in Form eines Urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffs,wie es erfindungsgemäß angewandt wird, erhält man durch Polymerisieren und Aufschäumen eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyol in Gegenwart eines Treibmittels, eines Isocyanat-Trimerisierungskatalysators und gegebenenfalls in Gegenwart weiterer Zusätze wie eines Schaumstabilisators.

Das Polyisocyanat soll zumindest zwei Isocyanatgruppen enthalten; Beispiele dafür sind aliphatische und/oder aromatische Polyisocyanate wie Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat, Toluoldiisocyanat (als 2,4- und/oder 2,6-Isomere), Diphenylmethandiisocyanat, Bitoluoldiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat, Dianisidindiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Tris-(isocyanatphenyl)-thiophosphat, Polymethylenpolyphenylisocyanat der Formel-

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worin η 0 oder eine ganze Zahl von zumindest 1 ist, d.h. sogenanntes rohes MDI oder polymere "Isocyanate, erhalten durch Umsetzen eines niederen Polykondensats von Anilin und Formaldehyd mit Phosgen, und schließlich undestilliertes Toluoldiisocyanat. Schließlich eignen sich auch Prepolymere

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mit zumindest 2 Isocyanatgruppen, welche durch übliche Herstellungsverfahren erhalten werden·wie Prepolymere mit einer Urethangruppe, einer Biuretgruppe, einer Isocyanatgruppe, eine Carbodiimidgruppe oder einer Oxazolidongruppe. Diese Polyisocyanate können allein oder im Gemisch mit 2 oder mehreren Polyisocyanaten angewandt werden. Bevorzugt werden aromatische Polyisocyanate, insbesondere Polymethylenpolyphenylisocyanate, und zwar im Hinblick auf die Flammfestigkeit und das Wärmedämmvermögen.

Die Polyole sollen zumindest zwei endständige Hydroxylgruppen enthalten, wobei auch entsprechend die Gemische angewandt werden können. Bei den Polyolen handelt es sich um Polyätherpolyole oder Polyesterpolyole, Beispiele für mehrwertige Alkohole sind Äthylenglykol, Propylenglkyol, Butylenglykol, Hexylenglykol, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Hexantriol, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, Methylglykosid, Sorbit, Sacharose und/ oder Additionsprodukte dieser Stoffe mit Alkylenoxid; Additionsprodukte eines Polyamins wie Ammoniak, Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Toluoldiamin mit einem Alkylenoxid, ein phosphorhaltiges Polyol wie das Additionsprodukt von Phosphorsäure und Alkylenoxid; ein Additionsprodukt eines Phenols wie Bisphenol A mit Alkylenoxidj ein . Additionsprodukt eines Zwischenprodukts mit phenolischer Hydroxylgruppe wie Novolak oder Resol mit einem Alkylenoxid oder dergleichen.

Als brauchbare Polyesterpolyole mit endständigen Hydroxylgruppen kommen Polykondensationsprodukte aliphatischer Carbonsäuren wie von Malon-, Bernstein-, Adipn-, Pimelin-, Sebacinsäure oder aromatischen Carbonsäuren wie Phthalsäure bzw. deren Gemische mit aliphatischen Glykolen wie Äthylen-, Propylen-, Butylen-, Diäthylenglykol oder einem Triol wie Trimethyololpropan infrage. Geeignet sind auch Polycaprolactone, erhalten durch ringöffnende Polymerisation eines

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Lactone. Die anzuwendenden Mengenverhältnisse von Polyol und Polyisocyanaten Iei der Schaumstoffherstellung können beliebig sein.

Bevorzugt wird als Polyol eine Kombination eines nieder-; molekularen Diols mit einem Hydroxyäquivalent von nicht mehr als 100 mit zumindest einem hochmolekularen Polyol mit 2 bis 4 Hydroxylgruppen in einem Gewichtsverhältnis zwischen 0,55 und 7, wobei die Gesamtmenge an Diol und Polyol 12,5 bis 25 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile PoIyisocyanat betragen soll. Als niedermolekulares Diol bevorzugt man Diäthylenglykol, TriäthylenglykoljTetraäthylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, 2,3-Butandiol oder 2-Buten-1,4-diol. Die hochmolekularen Polyole mit 2 bis 4 Hydroxylgruppen haben bevorzugt·ein Hydroxy-Aquivalent von 600 bis 2000.

Für die Herstellung des Kernmaterials kann man übliche Trimerisierungskatalysatoren anwenden wie

1. tertiäre Aminogruppe enthaltende Verbindungen, z.B. Dialkylaraboalkylphenole (wie 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol), Triäthylenamin, N,N',N^1!-Tris-(dimethylaminoalkyl)-hexahydrotriazin, Tetraalkylalkylendiamine, Dimethyläthanolamin, Diazabicyclooctan oder deren niedere Alkyl-Derivate;

2. Kombinationen von tertiären Aminen mit Cokatalysatoren wie A'thanol, mono-substituierte Carbaminsäure, Ester, Aldehyde, Alkylenoxide, Alkylenimine, Athylencarbonat oder 2,3-Butandion;

3. tertiäre Alkylphosphine;

4. Alkalisalze von Imiden wie Phthalimid;

5. Oniumverbindungen wie quaternäre Hydroniumverbindungen von Stickstoff, Phosphor, Arsen oder Antimon, Hydroniumverbindungen von Schwefel oder Selen;

6. Alkyl-substituierte Äthylenimine wie N-Methyläthylenimin, Phenyl-N,N-äthylen-harnstoff;

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7. Metallsalze von Carbonsäuren wie Kaliumacetat, Kalium-2-äthylhexanoat, Blei-2-äthylhexanoat, Natriumbenzoat, Kaliumnaphthenat, Kaliumcaprylat;

8. Oxide, Hydroxide, Carbonate, enolische Verbindungen und phenolische Verbindungen von Alkali- oder Erdalkalimetallen ;

9. Epoxyverbindungen;

10. Kombinationen von Epoxyverbindungen mit Cokatalysatoren wie tertiäre Amine, Metallsalze von aromatischen sekundären Aminen,z.B. Natriumsalz von Diphenylamin;

11. verschiedene Metallsalze wie Zinnoctanoat, Titantetrabutyrat, Tributylantimonoxid;

12. Friedel-Crafts Katalysatoren wie Aluminiumchlorid, Bortrifluorid;

13. Chelate von Alkalimetallen wie Natriumsalicylaldehyd.

Diese Katalysatoren können allein oder im Gemisch angewandt werden. Bevorzugt werden Alkalisalze von Carbonsäuren mit 2 bis 12 C-Atomen allein oder in Verbindung mit einer tertiären Aminoverbindung, und zwar im Hinblick, auf die katalytische Aktivität und die Verträglichkeit mit dem Polyol.

Die anzuwendende Menge an Isocyanat-Trimerisierungskatalysator

liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gew.-96, bezogen

auf Polyisocyanaten! Hinblick auf die katalytische Aktivität.

Als Treibmittel können die üblicherweise angewandten Stoffe für die Herstellung von Polyurethan-oder Polyisocyanurat-Schaumstoffe angewandt werden wie Kohlendioxid, welches sich bei Zugabe von Wasser zu dem Reaktionsgemisch bildet^und/oder Stickstoff. Bevorzugt werden jedoch niedersiedende inerte Lösungsmittel, die bei der Wärmeentwicklung der Urethanreaktion verdampfen. Solche Lösungsmittel sind fluorierte und/oder chlorierte Kohlenwasserstoffe mit guter Verträglichkeit insbesondere Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan,

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Dichlormonofluormethan, Monochlordifluormethan, Dichlorte traf luorä than, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, Methylenchlorid oder Trichloräthan. Brauchbar ist auch Benzol, Toluol, Pentan und Hexan; man kann auch Gemische von Treibmitteln anwenden. Bevorzugt wird Trichlormonofluormethan im Hinblick auf das Schäumverhalten und das Aufschäumen. Die Treibmittelzugabe erfolgt unter Berücksichtigung der angestrebten Dichte des Schaumstoffs und liegt im allgemeinen zwischen 10 und 40 Gew.-%, bezogen auf die Schaumrezeptur.

Außer den oben angegebenen Bestandteilen kann die schäumende Masse auch ein oberflächenaktives Mittel oder einen Schaumstabilisator, ein modifizierendes Mittel und andere übliche .Zusätze enthalten.

Übliche Schaumstabilisatoren einschließlich Organopolysiloxane sind brauchbar wie Organopolysiloxanpolyqxyalkylen-Mischpolymere und Polyalkenylsiloxane mit seitlich hängenden Polyoxyalkylengruppen. Oxyäthyliertes Alkylphenol oder Alkanol, Äthylenpropylenoxid-Blockpolymere und dergleichen; üblicherweise in einer Menge von etwa 0,01 bis 5 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile Polyisocyanat.

Als weitere Zusätze kann die Schaumrezeptur anorganische hohle Teilchen, ein feuerfestes Granulat, Faserstoffe, anorganische Füllstoffe und dergleichen enthalten, die man beispielsweise zur Erhöhung der Härte des Schaumstoffs einarbeiten kann. Geeignete Füllstoffe sind Glimmer, Ton, Asbest, Calciumcarbonat, Kieselgel, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Gips oder Natriumsilicat.

Gegebenenfalls kann man in die schäumende Masse auch

ein flammhemmendes Mittel einarbeiten₍wie diese allgemein für die Herstellung von Polyurethan oder Urethan-modifizierten

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Isocyanurat-Schaumstoffen angewandt werden wie halogenierte organische Phosphorverbindungen, z.B. Tris-(chloräthyl)-phosphat, Tris-(dichlorpropyl)-phosphat, Tris-(dibrompropyl)-phosphat, aber auch Antimonoxid.

Für die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate benötigt man eine Aluminiumfolie mit einer Stärfee von nicht weniger als 0,015 mm als Frontschicht oder vor der Auflage für den Kern aus Schaumstoff,⁴ dickere Folien entsprechen vollständig. Beträgt die Folienstärke jedoch <0,015 mm_/ ist zwar die Feuerfestigkeit zufriedenstellend, jedoch ist das Aussehen des Laminats nicht sehr gut, so daß man ein solches Material kaum als Bau- oder Verkleidungsmaterial in der Praxis anwenden kann. Mit zunehmender Aluminiumstärke wird die Feuerbeständigkeit weiter verbessert, jedoch die Verarbeitbarkeit und die Wirtschaftlichkeit geringer,· so daß man mit der Aluminiumstärke vorzugsweise nicht über etwa 0,2 mm gehen sollte.

Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate bevorzugt man Aluminiumfolien mit einer Stärke von 0,015 bis 0,2 mm, insbesondere 0,02 bis 0,7 mm^im Hinblick auf die Gewichtseinsparung, das Aussehen und wirtschaftliche Gesichtspunkte. Es wird darauf hingewiesen, daß der besondere Effekt in dem oberen Teil des Bereichs deutlicher zum Ausdruck kommt. Man kann ein beliebiges, im Handel erhältliches Aluminiumblech entsprechender Stärke durch Selbsthaftung auf dem Kernmaterial, also dem Urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoff, befestigen. Die Außenfläche der Aluminiumfolie kann dekorativ gestaltet werden, z„B. durch Anstreichen, Bedrucken oder dergleichen, ohne daß dadurch die Feuerbeständigkeit des Materials nachteilig beeinflußt würde, oder sie wird überzogen mit einem vorher geprägtenjbemalten oder bedruckten Produkt. Um gegebenenfalls die Haftung zwischen Kernmaterial und Aluminium zu verbessern kann man eine Grundierung oder

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eine Klebstoffschicht vorsehen, ohne daß dadurch die Feuerbeständigkeit des Laminats in Frage gestellt würde.

Bei dieser ersten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Laminats wird zwischen Kernmaterial und Auflage eine Matte oder ein Gewebe aus Glasfasern vorgesehen. Eine Stärke von maximal 2 mm ist ausreichend für die Herstellung eines Laminats mit einer Gesamtstärke von 10 bis 30 mm. Ist die Dicke der Glasfasern größer als 2 mm, so kann die Schäummasse bzw. der Schaumstoff nur schwer in die Fasern bzw. in das Gewebe oder die Matte eindringen, wodurch die Selbsthaftung an dem Kernmaterial verschlechtert wird.

Werden anstelle obiger Glasgewebe oder Glasmatten Stapelfasern oder gemahlene Fasern angewendet, so wirken sich die nicht auf eine Verbesserung der Feuerbeständigkeit aus. Auch ist es außerordentlich schwierig, sie an der Grenzfläche zwischen Kernmaterial und Auflage gleichmäßig zu verteilen.

Als Glasmatten eignen sich insbesondere solche aus relativ langen Monofilen mit einem Bindemittel wie aus vorge-

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webten Glasfasern /gitterförmige Lagen aus Glasfasergewirken, wobei letzteres bevorzugt wird (glass victoria lawn). Die Glasfasereinlage wird mit der Auflage lind dem Kernmaterial durch Selbsthaftung des Schaumstoffs gehalten.

Bei der oben erwähnten zweiten Ausflihrungsform der erfindungsgemäßen Laminate wird an der Front- oder Oberseite des Kernmaterials eine dreischichtige Auflage vorgesehen, und zwar mit 2 Aluminiumfolien mit einer Stärke von<0,1 mm und dazwischen der Glasfaserlage.

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Auch in diesem Fall können handelsübliche Aluminiumbleche oder Folien, jedoch mit einer Stärke<0,1 mm,angewandt werden. Bei einer größeren Aluminiumstärke wird das Beschneiden immer schwieriger und die Gewichtseinsparung und die Wirtschaftlichkeit geringer. Man bevorzugt daher Aluminiumfolien von 0,02 mm bis < 0,1 mm als die obere Schicht. Bei einer Aluminiumstärke £0,02 mm kann es zu Unzulänglichkeiten wegen des Aussehens des Laminats kommen. Im Hinblick auf die Gewichtseinsparung, die Verarbeitbarkeit und die Wirtschaftlichkeit soll die Aluminiumstärke vorzugsweise nicht mehr als 0,05 mm betragen.

Auch hier kann wieder die Außenfläche der obersten Aluminiumfolie dekorativ gestaltet werden. Ebenso kann auch eine Haftschicht für den Schaumstoff vorgesehen sein.

Als Glasfaser-Mittellage kann man obige handelsübliche Materialien anwenden. Im Hinblick auf die Haftung zwischen Schaumstoff und Auflage soll die Glasfaserlage vorzugsweise nicht dicker als 0,5 mm sein. Auch hier bevorzugt man ein offenes oder gitterartiges Gewebe (glass victoria lawn).

Die dreilagige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laminats wird hergestellt durch Aufeinanderbinden der oberen, mittleren und unteren Schichten übereinander mit Hilfe einer geringen Menge an Kleber. Als Kleber eignen sich Polyester, Polyepoxid-und Polyurethanharze.

Bei den beiden oben diskutierten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Laminate braucht auf der Rückseite des Kernmaterials keine Unterlage vorgesehen werden. Es ist jedoch zweckmäßig im Hinblick auf eine eventuelle Beschädigung des Laminats mit der Zeit eine solche Unterlage vorzusehen. Dafür eignet sich ein Metallblech wie eine Aluminiumfolie, ein nichtbrennbares Papier wie Asbestpapier, eine Kunststoffolie oder dergleichen. Bevorzugt

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wird eine Metallfolie im Hinblick auf die Wasserbeständigkeit und die Feuerbeständigkeit.

Bei den erfindungsgemäßen Laminaten sind deren Stärke und die Schaumstoffdichte nicht kritisch, jedoch bevorzugt man eine Laminatstärke von 10 bis 30 mm und ein Raumgewicht oder eine Dichte des Schaumstoffs von 0,02 bis 0,04 g/cnr im Hinblick auf die Wärmedämmung, die Gewichtseinsparung und aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten.

Über die Ursachen, warum die erfindungsgemäßen Laminate eine so hervorragende Feuerbeständigkeit aufweisen, daß sie als -unbrennbar- Klasse 2 nach den japanischen Normen JIS-A-1J521 eingestuft werden können, ist folgendes anzusehen:

Besteht das Laminat nur aus dem Urethan-modiflzierten PoIyisocyanurat-Schaumstoff als Kernmaterial und der dünneren Aluminiumfolie, schmilzt unter den Prüfbedingungen die Aluminiumfolie und gibt das Kernmaterial frei, dessen thermische Zersetzung begünstigt wird und fortschiätet;

bilden sich
gleichzeitig/von dieser Außenfläche nach innen

Risse₍ in denen die Verbrennung des Schaumstoffs weiter fortschreitet. Die Folge davon sind sehr unerwünschte Erscheinungen wie Zunahme der Rauchentwicklung, Vergrößerung der Flamme und dergleichen, so daß einem solchen Material die Klasse 2-nicht brennbar- nicht zuerkannt werden könnte.

Im Gegensatz dazu überdecken die Glasfasern bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate mit der Glasfaserlage zwischen Auflage und Kernmaterial das Kernmaterial, auch wenn das Auflagematerial geschmolzen ist, wodurch eine Verformung des Kernmaterials wesentlich eingeschränkt und damit die Ausbildung von Rissen verhindert wird.

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Damit ist aber das Ausmaß des Brennens und der Rauchentwicklung eingeschränkt, längere Flammen werden verhindert und die erfindungsgemäßen Laminate können in die Klasse 2 -unbrennbar- eingestuft werden.

Es ist offensichtlich, daß Glaserfasern innerhalb des Kernmaterials keinen abdeckenden Effekt gegen eine Verbrennung an der freigelegten Oberfläche zu entwickeln vermögen, auch die Rißbildung nicht einzuschränken vermögen und dadurch eingebettete Glasfasern den angestrebten Effekt nicht zu erfüllen vermögen. Selbst wenn die Laminate nach der ersten Ausgestaltungsform der Erfindung den Untersuchungen mit gelochter Platte (annexed test) unterworfen werden, ergeben sich ganz ähnliche Phänomene, wodurch sich die hervorragende Feuerbeständigkeit der erfindungsgemäßen Laminate zeigt.

Bei den Laminaten zweiter Art nach der Erfindung liegt die Situation wie folgt: Wird ein übliches Laminat mit dünner Auflage den Prüfbedingungen unterworfen, so bildet sich aus dem Kernmaterial durch thermische Zersetzung eine große Menge an 'Zersetzungsgasen und die Aluminiumfolie wird in Richtung auf den Brandherd ausgebeult. Sie nähert sich damit dem Brandherd und schmilzt unter Freilegung des Kernmaterials, so daß es zu einer explosionsartigen Verbrennung von Kernmaterial kommen kann; dies ist aber wjaäer verbunden mit zunehmender Rauchentwicklung und Verlängerung der Flammen.

Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate mit dreischichtiger Auflage, also Aluminium, Glasfasern und Aluminium auf dem Schaumstoffj bildet die Glasfaserlage eine Wärmeisolierung für die untere Aluminiumfolie, wodurch der Wärmeübergang auf das Kernmaterial beträchtlich eingeschränkt wird. Dies bedeutet, daß es nur zu einer sehr geringfügigen thermischen Zer-

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setzung des Schaumstoffs kommt. Darüberhinaus verhindert die Glasfaserlage ein Ausbeulen der unteren Aluminiumfolie gegen den Brandherd und eine ähnliche Ausbeulung der oberen Aluminiumfolie aufgrund deren Festigkeit. Es kommt somit nicht zu einem Schmelzen und zu keiner explosionsartigen Verbrennung von Schaumstoffmaterial, so daß das Laminat sich durch eine besonders hohe Feuerfestigkeit auszeichnet. Diese besonders hohe Feuerfestigkeit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laminate beruht auf einer Auflage aus drei speziellen Schichten, von denen die mittlere Schicht aus Glasfasern besteht, selbst wenn die Aluminiumfolie leicht schmelzen kann.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Laminate geschieht durch bekannte Verfahrensstufen. So wird beispielsweise das Polyol als Urethan-Modifiziermittel, Katalysator und Treibmittel gemischt, dann Schaumstabilisator und die anderen Zusätze eingerührt, gegebenenfalls in Form einer homogenen Lösung)und schließlich das Polyisocyanat unter Rühren zugesetzt, woraufhin die Masse aufschäumen kann. Das Aufschäumen geschieht in einem vorbestimmten Raum, der der Gesamtstärke des Laminats entsprechen soll, und zwar innerhalb einer Form oder auf einem doppelten Förderband mit nur dem Auflagematerial oder Kombination von Auflagematerial und Glasfasern, so daß eine Selbsthaftung der Auflage an dem Schaumstoff ermöglicht wird. Es ist nicht immer erforderlich, die Auflagefolie mit den Glasfasern oder der Glasfaserlage zu ,verkleben im Rahmen der kontinuierlichen Herstellung der Laminate. In diesem Fall können die Glasfasern mit Hilfe von Walzen oder dergleichen getrennt zugeführt werden.

Wie erwähnt kann man zur Fixierung des Auflagematerials an dem Kernmaterial einen Kleber anwenden; dieser muß jedoch sorgfältig ausgewählt werden.

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Die erfindungsgemäßen Laminate werden anhand der Zeichnungen weiter erläutert:

Die Figuren 1 und 2 zeigen schematische Querschnitte durch die beiden Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Laminate.

In den folgenden Beispielen sind Teile und Prozent, wenn nicht anders angegeben.jeweils auf das Gewicht bezogen.

Bei den erfindungsgemäßen Laminaten ist von essentieller Bedeutung, daß sie bei den Brenntests nach der japanischen Norm JIS-A-I32I als -unbrennbar- Klasse 2 bewertet werden können.

Zur Durchführung des Brenntests (surface test) werden Prüfkörper 22·22 cm in einen Ofen eingesetzt und dann die Oberfläche des Prüfkörpers innerhalb einer vorbestimmten Zeit,mit Hilfe von Gas und einem elektrischen Heizkörper als Haupt-Wärmequelle erhitzt. Dann wurden bestimmt: Anwesenheit und Ausmaß von Rissen und Verformungen; Zeit von züngelnden'Flammen nach beendetem Erhitzen; Wärmeabgabe (⁰CmIn), berechnet aus der Differenz zwischen der Abgastemperatür-Kurve des Prüfkörpers und der Bezugskurve einer Perlitplatte, sowie die Rauchentwicklung, berechnet aus der maximalen Rauchmenge, um die Feuerbeständigkeit des Prüfkörpers gegenüber den Standardwerten festzustellen, welche in Tabelle 1 angegeben sind.

Es wird auch noch eine Prüfung mit gelochtem Laminat (annexed test) unter obigen Bedingungen durchgeführt mit Ausnahme, daß der Prüfkörper drei durchgehende Bohrungen mit einem Durchmesser von 2,5 cm hatte. Bei dieser Prüfmethode werden Risse und Deformationen nicht bestimmt.

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Tabelle

	Standard-Werte für Klasse 2 -unbrennbar- nach JIS-A-3121 Brennprüfvmg	Rauchent wicklung	Flamm zeit (s)	Risse/ Deforma tion
	Wärmeabgabe (⁰C · min)	nicht mehr als 60	nicht mehr als 30	kein schäd liches Ausmaß
Oberfläche	nicht mehr als 100	nicht mehr als 60	nicht mehr als 90
gelocht	nicht mehr als 150

Beispiel 1 und Vergleichsversuch A

Es wurden Laminate hergestellt nach folgende . Verfahren mit dem in Tabelle 2 angegebenen Schaumrezept.

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Tabelle

Bestandteile

Gew.-Teile

rohes MDI, Isocyanatäquivalent 137	100
Polypropylenglykol, OH-Äq. 1000	13,97
Kaliumacetat 20 %-iß in Di- p ropylenglykol	4,0
N₁N¹,N¹'-Tris-(dimethylaminopropyl)-s- hexahydrotriazin	0,5
Schaumstatdlisator SH-192	1,0
Trichlormonofluormethan	28

Aus obigem Schaumstoff wurde ein Laminat mit einer Gesamtstärke von 25 mm hergestellt und als Auflage und Unterlage Aluminiumfolien mit einer Stärke von 0,05 mm angewandt. Die Glasfaserschicht bestand aus Glasfasern von 0,07 mm Stärke bei einem Gewicht von 55 g/m . Bei dem Vergleichsversuch wurde keine Glasfaserlage angewandt.

Bei dem erfindungsgemäßen Laminat wurde die Aluminiumauflage an der Glasfaserlage mit etwa 0,5 g Kleber fixiert

dieses

und dann / Verbundmaterial in Quadrate mit einer Seitenlänge von 36 cm beschnitten. Diese Stücke wurden in eine Aluminiumform entsprechender Größe eingelegt und auf 60⁰C erwärmt. Das Aluminiumstück für die Unterlage wurde in den oberen Formteil gleicher Größe eingelegt und ebenfalls auf 60°C erwärmt.

Die Bestandteile der Schaumrezeptur mit Ausnahme von rohem MDI wurden in einen Becher aus korrosionsbeständigem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 500 cm-³ eingewogen und homogen gemischt. In einen anderen 200 cnr Becher wurde rohes MDI eingewogen und dieses dann mit hoher Rührge-

030039/0683

/20

1A-53 423

schwindigkeit in das Vorgemisch innerhalb von 6 s eingetragen. Die nun schäumende Masse wurde in die Aluminiumform gegossen und der obere Formteil über einen Abstandhalter von 25 mm aufgelegt und mit einer Klammer fixiert. Nach beendetem Aufschäumen wurde das Ganze in einem Ofen 20 min auf etwa 7O⁰C erwärmt und damit ausgehärtet. Nun konte das Laminat ausgeformt werden.·

Das Vergleichslaminat wurde in gleicher Weise' jedoch
ohne Anwendung der Glasfaserlage hergestellt.

Die beiden Laminate wurden nun nach JIS-A-1321 Brenntest geprüft und die Ergebnisse in der Tabelle 3 zusammengefaßt.

030039/0683

Tabelle

	Brenn ver such (JIS-A-	Prüfung	Beispiel 1	gelocht	annehmbar	Vergleich Δ	gelocht
		Dichte (g/cm^)	Oberfläche	0,0308	Oberfläche	0,0293
		Wärme-Abgabe (Td ©) Rauchentwicklung (c_A) Risse /Verformung Flamm-Zeit (s)	0,0298	0 42,2 31	0,0288	3,8 60,6 50
030039/068			0 49,2 keine/ geringe 14		0 63,6 keine/ geringe 34
co	Bewertung			nicht annehmbar

P [NJ V»

IV) IV)

CD CD OO CO CD CO

Das erfindungsgemäße Laminat nach Beispiel 1 ist im Querschnitt schematisch in der Figur 1 gezeigt. Auf dem Kernmaterial 4 aus Urethan-modifiziertem Polyisocyanurat-Schaumstoff befindet sich die Lage 2 aus einem Glasfasergewebe und auf diesem die Auflage 1 aus Aluminium. An der Rückseite des Kerns 4 befindet sich die Unterlage 5 aus Aluminium.

Beispiele 2 und 3

Nach Beispiel 1 wurden Laminate mit einer Gesamtstärke von 20 mm hergestellt unter Verwendung des Schaumrezepts nach Tabelle 4, wobei die Art der Glasfasern variiert wurde. In der Tabelle 5 sind die mit diesen Laminaten erhaltenen Werte zusammengestellt.

/23 030039/0683

1A-53

Bestandteile

Tabelle 4

Gew.-Teile

rohes MDI, Isocyanet-Aquivalent 137	100
Polypropylenglykol, OH-Äq.. 1000	7,57
Diäthylenglykol	8,8
Kaliumacetat 33 %-ig in Di äthylenglykol	0,5
Schaumstabilisator L-5340	1,0
Trichlormonofluormethan .	25

/24

030039/0683

Tabelle

	Prüfung	Beispiel 2	gelocht	Beispiel 3	gelocht	annehmbar
•	Dichte (g/cm⁵)		0,0302		0,0303
Oberschicht	Wärme-Abgabe - (Td<5>)	Aluminiumblech 0,05 mm	0	Aluminiumblech 0,0£ mm	0
Unterschicht	Rauchentwi cklung	Aluminiumblech 0,05 mm		Aluminiumblech 0,05 mm
Glasfasern	(c_A)	0,08 mm, 35 g/m *	44,3	0,07 mm, 55 g/m²	38,6
		Oberfläche		Oberfläche
	Bruch /Verformung	0,0307	—	0,0293	—__
Brenn ver		0		0
such	Flamm-Zeit
(JIS-A-	(s)	52,8	39	• 36,6	42
1321)	Bewertung		annehmbar
	kein/	kein/
	geringe	geringe

	21	17

VJl V_>J

•P-N)

* Glass victoria lawn

co O CD OO CT) CD CD

2?

1A-53 423 >

Beispiele 4 bis 8

Nach Beispiel 1 wurden Laminate mit einer Gesamtstärke von 25 mm und der Schaumrezeptur nach Tabelle 4 hergestellt mit Ausnahme, daß Aluminiumfolien mit einer Stärke von 0,03 mm als Auflage und Unterlage und verschiedene Arten von Glasfasermatten und -©webenangewendet wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 zusammengefaßt.

/26

030039/0683

Tabelle 6 (a)

Beispiel 4 Beispiel 5

CO CD CD CO CO

CD CO CD OJ

Glasfasern	Prüfung	0,07 mm, 55 g/m	gelocht	0,08 mm, 35 g/m	gelocht
	Dichte (g/cm-³)	Oberfläche	0,0299	Oberfläche	0,0286
	Wärme-Abgabe	0,0286	O	0,0291	O
Brenn-		O		O
ver-	Rauchentwicklung
	(c_A)		41,6		39,7
such	*JtX* Bruch/Ve rfο rmung	45,0, .		39,3	__—
(JIS-A-		kein/		kein/
13-^1;	Flamm-Zeit	geringe		geringe
	U)		20		18
	Bewertung	O	annehmbar	11	annehmbar

CD CX) CD CO CD

Tabelle Beispiel 6 Beispiel 7

CO O CJ Ca) CD

O C75 00

Glasfasern	Brenn-	Prüfung	0,24 mm, 75 g/m²	gelocht ι '	O,3 mm, 45 g/m	gelocht
	ver-	Dichte (g/cm³)	Oberfläche	0,0294	Oberfläche	0,0300
		Wärme-Abgabe	0,028 9		0,0291
	SUCH			2,5		11,3
(JIS-A-	Rauchentwicklung	0		36,3
1321;	(c_A)
	Bruch/Verformung		39,4		43,5
		45,9	__ ·—	41,7	___
	Flamm-Zeit	kein/		kein/
(β)	geringe		geringe
Bewertung		31		43
17	annehmbar ' '	23	, annehmbar

J5j CS) I

00

CO CD CD OO CD CD CD

labeile 6 (c)

Beispiel 8

CJ O O CO (O "^ O CD CO

ca

	Glasfasern	0,2 mm, 30 g/m²	U	kein/	annehmbar	gelocht
	Prüfung	Oberfläche	geringe	0,0303
	Dichte (g/cm^)	0,0291		0
Brenn	Wärme-Abgabe	O	10
ver			46,4
such	Rauchentwicklung (c_A)	48,9
(JIS-A-
1321 )	Bruch/Ve rfο rmung	—-

	Flamm-Zeit	29
	(s)
	Bewertung

VJI VjJ

ro

VO

O CD OO CT) CD CD

1A-53 423 ß

Beispiel 9 bis 12

In Abwandlung der Beispiele 4 bis 8 wurden Laminate mit einer Gesamtstärke von 20 mm hergestellt unter Variation der angewandten Glasfasern. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 7 zusammengefaßt.

/30 030039/0683

Tabelle 7 (a)

Beispiel 9 Beispiel

CO O O CO

cn co co

Glasfasern	Prüfung *	0,07 mm, 55	g/m²	0,08 mm, 35 g/m	gelocht
	Dichte (g/cm³)	Oberfläche	gelocht	Oberfläche	0,0301
	Wärme-Abgabe	0,0304	0,0309	0,0312	0
Brenn		0	0	0
ver	Rauchentwicklung (c_A)				36,2
such	Bruch/Ve rfο rmung	25,5	34,6	32,7
(JIS-A- 1321)	Flamm-Zeit	kein/ geringe	—-.	kein/ geringe
					24
	Bewertung	14	21	12	annehmbar
	' ' annehmbar

CD O OO CD CD CO

Tabelle 7(b)

Beispiel 11

Beispiel 12

CO O O CJ CO -*s O cn c»

Glasfasern	Prüfung	0,24 mm, 75	g/m²	0,2 mm, 30 g/m	gelocht
	Dichte (g/cm³)	Oberfläche	gelocht	Oberfläche	0,0320
	Wärme-Abgabe	0,0293.	0,0 300 "	0,0313	0
Brenn	Rauchentwicklung <c_A) Bruch/Ve rf ο rmung Flamm-Zeit (s) .	3,8	5,0	O	42,3 30
ver such (JIS-A- 1321)	Bewertung	51,3 kein/ geringe 19	43,4	46,2 kein/ geringe 22	annehmbar
	annehmbar

U4

CO CD CD CO CO CD CD

Vergleichsversuche B bis H

Zum Vergleich wurden Laminate mit einer Gesamtstärke von 25 mm und mit dem Schaumstoff aus der Schaumrezeptur der Tabelle 4 unter Verwendung einer Aluminiumfolie 0,03 mm als Auflage und Unterlage hergestellt, jedoch mit der Abwandlung, daß sich die Glasfaserlage in der Mitte des Kerns in Dickenrichtung bzw. zwischen Kern und Unterlage

die Fasern
bzw./gleichmäßig verteilt innerhalb des Kerns befanden.

Die Herstellung der Laminate geschah nach der Arbeitsanweisung des Beispiels 1. Für die Anordnung der Glasfasern im Mittenbereich des Kerns wurde in die Form ein Abstandhalter von 12,5 mm eingesetzt, dann die Glasfasern in .Querrichtung unter Zug fixiert. Sollten dieplasfasern an der Zwischenfläche zwischen Kemmaterial und Unterlage vorgesehen werden, dann wurde dieses Unterlagematerial mit Hilfe eines Klebers daran in der Art des Beispiels 1 fixiert. Bei gleichmäßiger Verteilung der Glasfasern innerhalb des Kernmaterials wurden diese bei der Herstellung der schäumenden Masse der Polyisocyanatkomponente zugemischt.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 8 zusammengefaßt.

/33 030039/0683

Tabelle 8 (a)

	Glasfasern	Brenn	Prüfung	Vergleich B	Vergleich C	Vergleich D	Vergleich E
	Ort der	ver	Dichte (g/cm^)	0,08 mm, 35 g/m	0,08 mm, 35 g/m	0,24 mm, 75 g/m²	0,24 mm,75 g/m²
	Glasfasern	such	Wärme-Abgabe	Mitte in	Zwischerfc-Kem und	Mitte in	Zwischen-fen und
		(JIS-A-	(TdO)	Dicken-Richtung	Unterschicht	Dicken-Richtung	Unterschicht
σ co		1321)	Rauchentwi cklung	Oberfläche	Oberfläche	Oberfläche	Oberfläche
α α		<c_A)	0,0291	0,0294	0,0317	0,0302
co co		Bruch/Verformung
ο			0	0	0	0
Oi		Flamm-Zeit
00		(s)	48,9	32,7	49,2	39,9
	Bewertung	kein/	kein/	kein/	kein/
		geringe	' geringe ·	geringe	geringe :

	42	46	75	69
	nicht	nicht	nicht	nicht
	annehmbar	annehmbar	annehmbar	annehmbar ee

CD O OO CD

Tabelle 8 (b )

	Glasfasern	Prüfung	Vergleich F	Vergleich G	Vergleich H
	/Art der Glasfasern	Dichte (g/cm^)	0,2 mm, 30 g/m	0,2 mm, 30 g/m²	10 Teile Glaspulver und 100 Teile rohes MDI
		Wärme-Abgabe (Td<8>)	Mitte in Di cken-Ri chtung	ZwischerJkern und Unterschicht	gleichmäßig verteilt im Kern
O		Rauchentwi cklung .(Ca)	Oberfläche	Oberfläche	Oberfläche
CO O f—>	Brenn ver	Bruch/Ve rf ο rmung Flamm-Zeit (s)	0,0.302	0,0299	0,03 19
CO CD	such (JIS-A-	Bewertung	O	O	O
D683	1321)	37,2	'42,3	66,3
		kein/ geringe 49 ■ ■ ■	kein/ geringe 105	kein/ · geringe 68
	nicht · annehmbar	nicht annehmbar	nicht annehmbar

VJl

CD CD OO

CD CD

Cn

3?

Aus der Tabelle 8 ergibt sich, daß Glasfasern an anderer Stelle als nach der Erfindung zu unannehmbaren Laminaten führen, da die Flamm-Zeit wesentlich zu lang ist im Vergleich zu den Beispielen 4, 5 und 8. Es ergibt sich daraus auch, daß die Feuerbeständigkeit schlecht ist, wenn Glaspulver ähnlich wie Stapelfasern innerhalb des Kernmaterials gleichmäßig verteilt ist.

Beispiele 13 bis 18

Es wurden Laminate mit einer Gesamtstärke von 20 mm nach den Anweisungen des Beispiels 1 hergestellt unter Verwendung einer beschichteten Aluminiumfolie von 0,03 mm als Auflage und einer Aluminiumfolie gleicher Stärke als Unterlage sowie einerGlasfaserlage aus "glasß victoria lawn" Faserdicke 0,08 mm, Gewicht 35 g/m mit Ausnahme einer Änderung des Schaumrezepts für das Kernmaterial. In der Tabelle 9 ist das jeweils angewandte Schaumrezept und die Ergebnisse zusammengefaßt.

030039/0683

σ co ο ο co co

cn οο co

Tabell Beispiel 13

9.(a)

Beispiel 14 Beispiel 15

Schaumrezept	Prüfung	Polypropylenglykol, OH-Aq. 1000 10,77 Dipropylenglykol 4,8 Kaliumacetat 20 %-ig in Di propylenglykol 2,0	ge locht	Polvpropylenglykol, OH-Xq. 1000 7,57 Dipropylenglykol 8,0 Kaliumacetat 20 %-ig in Di propylenglykol 2,0	ge locht	Polypropylenglykol, 0H-A"q. 1000 2,99 Diäthylenglykol 13,38 Kaliumacetat 20 96-ig in Di äthylenglykol 1,2	ge locht
Auftrags-Dicke Polyacrylat-Lack (mm)	Dichte (g/cmr)	0,021 0,020	0,0335	0,021 0,020	0,0318	0,019 0,019	0,0292
	Wärme-Abgabe· (Td@)	Ober fläche	0 _r ι	Ober fläche	0	Ober fläche	0
	Rauchentwicklung (c_A)	0,0343	36,5	0,0322	35,9	0,0295	40,2
Brenn ver	Bruch/Verformung	0	·	0		0
such (JIS-A-	Flamm-Zeit (s)	37,2	31	33,0	41	45,3	28
1321)	Bewertung	kein/ geringe	annehmbar	kein/ geringe	annehmbar	kein/ geringe	annehmbar to
		18	0

übliche Rezeptur:

Schaumstabilisator 1,0

Trichlormonofluormethan 25

rohes MDI, Isocyanat-Aq. 137 100

oo cn CD CD

VJi V>J

Tabelle

(b)

	Schaumrezept	Prüfung	Beispiel	16	ge locht · '	Beispiel 17	locht	Beispiel	18	ge locht
	Auftrags-Dicke Polyacrylat-Lack (mm)	Dichte (g/cm^)	Polyol von Pentaeryth ritol und Äthylenoxid/ Propylenoxid OH-ÄM516 '7,57 Diäthylenglykol 8,8 Kaliumacetat 20 %-ig in Di- propylenglykol 1,2	0,0299	Polytetramethylen- glykol, OH-Aq-. 1000 7,57 Diäthylenglykol 8,8 Kaliumacetat 20 %-ig in Di äthylenglykol 1,2	0,0311	Polypropylenglykol, OH-^Aq. 1000 7,57 Tripropjlen- glykol 4,8- Diäthylenglykol 4,0 Kaliumacetat 20 %-ig in Di äthylenglykol 1,2	0,0 320
		Wärme-Abgabe (Td@)	0,018 0,020	0	0,019 0,019	0	0,0 20 0,019	0
030		Rauchentwicklung (c_A)	Ober fläche	35,4	Ober fläche	44,6	Ober fläche	40,0
CD CO	Brenn- ver~	Bruch/Verformung	0,0305		0,0303		0,0 316
90/ e	such (JIS-A-	Plamm-Zeit U)	0	29	0	35	0	31
OO CO	1321) ·	Bewertung	27,6	annehmbar	50,7	annehmbar	30,9	annehmbar , OO
		kein/ geringe	kein/ geringe	kein/ geringe
		25	18	18

O CO CT)

VjJ CO

1A-53 423

-26 -

Beispiele 19 bis 21 und Vergleichsversuch I

Laminate mit unterschiedlichen Auflagematerialien wurden auf einen Schaumstoff aus folgendem Schaumrezept (Tabelle 10)

hergestellt;

Tabelle

10

Bestandteile

Gew.-Teile

rohes MDI, Isocyanatäquivalent 137	100 '
Polypropylenglykol, OH- Äq. 1000 .	7,57
Diäthylenglykol - ■ ■	8,8
Kaliumacetat 33 %-ig in Di
äthylenglykoi	1,2
2,k,6-Tri s-(dimethylaminomethyl)-phenol	0,5
Schaumstabilisator,L-5340	1,0
Trichlormonofluormethan	28

Gewichtsverhältnis niedermolekulares Diol/hochmolekularen

Polyolen =1,27

Gesamtmenge Polyole = 17,17 Gew.-Teile

/39

030039/0683

1Α-53 423 - yar-

Mit den aus der Schäummasse entsprechend Tabelle 10 erhaltenen Schaumstoffe wurden Laminate mit einer Gesamtstärke von 20 mm unter Anwendung unterschiedlicher Auflagematerialien hergestellt, und zwar wurde eine dreilagige Auflage vorgesehen, wobei die Art der Glasfasern in der Mittellage variiert wurde. Die oberste Lage war eine Aluminiumfolie 0,03 mm,die mit einem Anstrich auf der Basis Polyvinylchlorid/Vinylacetat in einer Stärke von etwa 15 /um überzogen war. Die untere Lage war eine Aluminiumfolie 0,007 nun. Die Bindung der beiden Aluminiumfolien auf die Glasfaserlage erfolgte mit einem Polyesterkleber.

Das Vergleichsprodukt enthielt keine Glasfaserlage.

Die Herstellung der Laminate geschah nach den Anweisungen des Beispiels 1, jedoch wurde in diesem Fall nur auf 50°C in der Form erwärmt.

In der Tabelle 11 sind Angaben über das Auflagematerial und die Ergebnisse zusammengefaßt.

/40 030039/0683

Tabelle 11 (a)

	Oberschicht	Prüfung	Beispiel 19	gelocht	Beispiel 20	gelocht	annehmbar
		Dichte (g/cm^)		0,0274		0,0261
	Obeu/MitteiyUnterschicht		Aluminiumblech 0,03 mm		Aluminiumblech 0,03 mm
		Wärme-Abgabe	(Vinylchlorid/Vinylacetat- Lack .15 /um>	0	(Vinylchlorid/Vinylacetat- Lack 15 .um)	0
			Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m²		Glasmatte 0,24 mm, 75 g/m²
CD		Rauchentwicklung	Aluminiumblech 0,007 nim		Aluminiumblech 0,007 mm
CO O		(c_A)	Oberfläche	24,6	Oberfläche	28,5
CD	Brenn-		0,0277		0,0253
CO CD	ver-	Bruch/Verformung
			0		0
CD	sucn	Flamm-Zeit
00	(JIS-A-	(s)		21		19
CJ	1321)	Bewertung	0,3	annehmbar	0,6

		kein/	kein/
		geringe	geringe

	0	0

KLa> CD O OO CD CD CD

Tabelle

Beispiel 21

Vergleichsversuch I

Ca)

CD CO CO

σ> oo

CO

N)

Oberschicht	Prüfung	Aluminiumblech 0,03 mm (Vinylchlorid/Vihylacetät- Läck 15 /um'	gelocht	Aluminiumblech 0,03 mm (Vinylchlorid/Vinylacetat- Lack 15 /um)	gelocht	nicht' annehmbar
Obep/Mitteiyunterschicht	Dichte (g/cm·⁵)	Glaspapier0,4 mm, 50 g/m	0,0269	nichts	0,0275
	Wärme-Abgabe Rauchentwicklung (c_A) Bruch/Verformung	Aluminiumblech 0,007 ^mm	O 30,9	Aluminiumblech 0,007 mm	0 38,4
	Flamm-Zeit (s)	Oberfläche	25	Oberfläche	39
	Bewertung	0,0274	annehmbar	0,0276
Brenn- · ver such (JIS-A- 1321)	O 0,3 > kein/ geringe	0 55,5 kein/ geringe
	O	45

O O OO CD CD CD

Aus der TabeUs 11 ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Produkte dem Vergleichsprodukt wesentlich überlegen sind hinsichtlich der Feuerbeständigkeit.

Ein Laminat im Sinne des Beispiels 19 ist schematisch im Schnitt in der Figur 2 dargestellt. -Auf dem Kern 4 aus Schaumstoff befindet sich eine dreilagige Auflage, bestehend aus den Aluminiumfolien 1 und 3 sowie dazwischen der Glasfaserlage 2. An der Rückseite des Kerns 4 befindet sich eins Aluminiumfolie als Unterlage 5.

Beispiele 22 und 25

Es wurden Laminate mit einer Schaumstoffstärke von 20 mm nach den Anweisungen des Beispiels 19 unter Verwendung der gleichen Schaumrezeptur hergestellt mit Ausnahme, daß eine Aluminiumfolie mit verschiedenen Anstrichen versehen war bzw. geprägt war und diese Folie als oberste Auflageschicht diente. Die Art des Auflagematerials und die Ergebnisse sind in der Tabelle 12 zusammengefaßt.

030039/0683

Tabelle' 12

Beispiel 22 Beispiel 23

CJ CjO CD CD CaJ CD -»^ O O) 00 CaJ

Oberschicht	Prüfung	Aluminiumblech 0,03 mm (Acrylharzlack 10 /um)	gelocht	Aluminiumblech 0,03 mm (Vinylchlorid/Vinylacetat- Lack 15 /um)	gelocht
Oben/Mitteiyunterschicht	Dichte (g/cm^)	Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m²	0,0271	Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m	0,026 6
	Wärme-Abgabe Rauchentwi cklung <c_A) Bruch/Ve rfο rmung	Aluminiumblech 0,007 mm	0 26,7	Aluminiumblech 0,007 mm	0 30,0
	Flamm-Zeit Ce)	Oberfläche	12	I ι Oberfläche	' 16
	Bewertung	0,0265	annehmbar	0,0271	annehmbar
Brenn ver such (JIS-A- 1321) .	O 1,8 - kein/ geringe	0 0 kein/. geringe
	O	0

-P-

•e-

CD CD

Beispiele 24 und 25

Es wurden Laminate mit einer Schaumstoffdicke von 20 mm nach den Anweisungen des Beispiels 19 unter Verwendung des dort aufgeführten Auflagematerials hergestellt, jedoch in diesem Fall die Schaumrezeptur für den Schaumstoff variiert. Diese Variationen ergeben sich sowie die damit erhaltenen Ergebnisse aus der Tabelle 13·

/45

030039/0683

Tabelle 13 (a)

CO CD •^. O OT 00 CO

	rezept	Beispiel 24	137 100 4,37	Beispiel 25	137 100 10,77
•		rohes MDI Isocyanatäquivalent Polypropylenglykol, OH-Äq. 1000	11,2	rohes MDI Isocyanatäquivalent Polypropylenglykol, OH-Aq. 1000	4,8
		Dipropylenglykol	ti 2,0	Dipropylenglykol	2,0
	Kaliumacetat 20 %-ig in Dipropylenglykol	0,5	Kaliumacetat 20 96-ig in Dipropylenglykol	0,5
niedermole- kulares/t)iol hochmolekularai Polyol.	2,4,6-Tris-(dimethylamino- methyl)-phenol	1,0	2,4,6-Tris-(dimethylamino- methyl)-phenol	1,0
Polyol-Menge	Schaumstabilisator L-5340	29	Schaumstabilisator L-5340	29
Tri chiοrmonofluormethan		Trichlormonofluormethan
2,92		0,59
17,17	17,17

VJI V»

IV) VjJ

CD CD CO

Tabelle

13 (b)

CO O O CO CO -->. O CD OO CO

	Prüfung	Beispiel	. 24	Beispiel 25	'gelocht	annehmbar
	Dichte (g/cnr)	Oberfläche	gelocht	Oberfläche	0,0295
	Wärmen-Abgabe	0,0278	0,0270	0,0295	2,5
Brenn-		O	' O	O
ver-	Rauchentwi cklung
*GI IfVl**	(c_A)				53,6
O UUXjL	Bruch/Verformung	0,3	20,4	O
(JIS-A. 1321)		kein/	*tem ^m mm*	kein/
	Flamm-Zeit	geringe		geringe
	(s)				16
	Bewertung	O	13	O
	annehmbar

IV) V»

O CD OO CD CD CD

Die Tabelle 13 zeigt, daß die Feuerbeständigkeit der erfindungsgemäßen Laminate nicht beeinflußt wird von der Zusammensetzung des Schaumstoffs.

Beispiele 26 bis 28 und Vergleichsversuch J

Es wurden Laminate mit einer Schaumstoffstärke von 20 mm nach den Anweisungen den Beispiels 19 hergestellt und in diesem Fall die Schaumrezeptur und die Art des Auflagematerials variiert. Zum Vergleich diente ein Laminat, welches anstelle der mittleren Glasfaserschicht der Auflage ein Asbestpapier enthielt. In der Tabelle 14 ist das Schaumrezept,die Art des Auflagematerials und die Ergebnisse zusammengefaßt.

/48 030039/0683

Tabelle. 14 (a)

Beispiel 26 Beispiel 27

Schaumre'zept

wie Beispiel 19

Oberschicht

Obeu/MitteiyUnterschicht

Aluminiumblech 0,03 mm (Vinylchlorid/Vinylacetat-Lack 15 /um»

Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m Aluminiumblech 0,015 mm

Aluminiumblech 0,03 mm (Vinvlchlorid/Vinylacetat-' Lack · 15 /um)

Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m² Aluminiumblech 0,015 mm

CaJ O O CaJ CD

Brennver such (JIS-A-1321)

Prüfung Dichte (g/cm^) Wärme-Abgabe

Rauchentwi cklung Bruch/Verfοrmung

Flamm-Zeit (s)

Bewertung

Oberfläche
0,02 65

0, 6

kein/
geringe

gelocht 0,0267

21,9

19

annehmbar

Oberfläche
0,0268

kein/
geringe

gelocht 0,0266

24,3 ■

annehmbar

CD CO CD CO CO

Tabelle 14 (b)

Beispiel 28

Vergleichsversuch J

Schaumrezept

wie Beispiel 24

wie Beispiel 19

Oberschicht

Obeu/MitteiyUnterschlcht

Aluminiumblech 0,03 mm (Vinylchlorid/Vinylacetat-Lack 15 /um'

Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m ·

Aluminiumblech 0,015

Aluminiumblech 0,03 mm (Vinylchlorid/Vinylacetat-Lack 15 /um)

Asbestpapier 0,27 mm, 250 g/m² Aluminiumblech 0,015 mm

C C Ck

Brennver such (JIS-A-1321)

Prüfung Dichte (g/cnr⁵) Wärme-Abgabe

Rauchentwi cklung (C_A)

Bruch/Verfοrmung

Flamm-Zeit (s)

Bewertung

Oberfläche
0,02 89

kein/,
geringe

gelocht 0,0290

29,4

annehmbar

Oberfläche
0,0260

21,9

kein/
geringe

gelocht 0,026 7

27,3

nicht
annehmbar

O O OO CJ) CD CD

Aus der Tabelle 14 ergibt sich, daß Asbestpapier als Mittelschicht in der Auflage zu einem unannehmbaren Verhalten beim Brennversuch führt. '

Beispiele 29 bis 32

Nach den Anweisungen des Beispiels 19 wurden Laminate mit einer Schaumstoffdicke von 20 mm hergestellt unter Verwendung des gleichen Schaumstoffs und einer Glasfasermatte als Mittelschicht in der Auflage 0,07 mm, 55 g/m ι wobei jedoch die Stärke der oberen und unteren Aluminiumfolie der Auflage variiert wurden. Die entsprechenden Angaben und Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt.

/51

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Tabelle 15 (a)

Oberschicht

I ι

■

Prüfung

Beispiel 29

gelocht

Beispiel 30

• I

0

kein/

0

gelocht

•

31,2

Dichte (g/cm^)

0,0276

geringe

0,0266

Obep/Mittei/Unterschicht

Aluminiumblech 0,03 mm

—_

Wärme-Abgabe

(Vinylchlorid/Vinylacetat-

o.

.(Vinyl chlorid/Vinylace ta t-

0

Lack 15 /um»

Lack 15 /um)

Rauchentwi cklung
(c_A)

Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m²

30,3.

Glasmatte 0,07 mm, 55g/m

13

Aluminiumblech 0,0 3, mm

Aluminiumblech 0,0 5 mm

annehmbar
Oj

σ
co

Brenn-

Bruch/Ve rformung

Oberfläche

—

Oberfläche

σ

ver->.

0,0271

0,0267

ο
CJ
Λ«

such

Flamin-Zelt

(JIS-A-

U)

0

12

0

ο
cn

1321)

Bewertung

annehmbar

00

0

CJ

kein/

geringe

0

vji ro

O CD CX)

<y> CD CD

Tabelle ,15 (b,)

Beispiel 31 Beispiel 32

Oberschicht

Oben/Mi tteiyunterschicht

Aluminiumblech 0,05 mm' (Vinylchlorid/Vinylacetat-Lack 15 /um»

Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m² Aluminiumblech 0,007 mm

Aluminiumble ch 0,0 8 mm
,(Vinylchlorid/Vinylacetat-Lack 15 /um)

Glasmatte 0,07 mm, 55 g/m
Aluminiumblech 0,007 mm

VJI V>J

C C Ca CC

Brennver such (JIS-A-1321)

Prüfung Dichte (g/cm^) Wärme-Abgabe

Rauchentwi cklung Bruch/Ve rformung

Flamm-Zeit (s)

Bewertung

Oberfläche
0,0270

kein/
geringe

gelocht 0,0272

0 22,5

18

annehmbar

Oberfläche
0,0269

kein/
geringe

gelocht
0,02 71

23,4

19

annehmbar

-to CD

CD CX)

cn

CD CD

Claims

DIFU-CHEM₁DK-E-FIIBIHERk VON FECHMANN

1A-53 4-23 D-8000 MÜNCHEN 90

Anm.: Bridgestone Tire Company Limited schweigerstrasse

telefon: (089) 66 20 ji

TELEGRAMM: FXOTECTFATBNT TBLBX: 524070

Patentanspr ü.c h e

Iy Feurbeständiges Laminat mit einem Kern aus einem Urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoff, einer Matte oder eines Gewebes aus Glasfasern und darauf einer Aluminiumfolie mit eineijDicke von nicht weniger als 0,015 mm und gegebenenfalls eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von nicht weniger als 0,015 mm als Unterlage an der Rückseite des Kerns.
2. Abwandlung des Laminats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen der Glasfaserlage und dem Schaumstoff eine Aluminiumfolie mit einer Stärke von weniger als 0,1 mm befindet und die Aluminiumfolie der Auflage eine Stärke von weniger als 0,1 mm besitzt.
3. Laminat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaumstoff hergestellt worden ist durch Umsetzung eines Polyisocyanats

mit einem Polyol in Gegenwart eines Isocyanat-Trimerisierungskatalysators, Treibmittels und gegebenenfalls anderer Zusätze, wobei das Polyol eine Kombination eines niedermole-. kularen Diols mit einem Hydroxyäquivalent von nicht mehr als 100 mit zumindest einem hochmolekularen Polyol mit einemH/droxyäquivalent von 600 bis 2000 und 2 bis 4 Hydroxylgruppen im»Molekül war und das Gewichtsverhältnis des niedermolekularen Diols zu den hochmolekularen Polyolen 0,55 bis

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7 betrug und die Polyole in einer Menge von 12,5 bis 25 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile Polyisocyanat in der Schaumrezeptur enthalten waren.
4. Laminat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff hergestellt worden war unter Verwendung von Diäthylenglykol, Triäthylenglykol,-Tetraäthylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, 2,3-Butandiol oder 2-Buten-1,4-diol als niedermolekulare Diole.
5. Laminat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e nn zeichnet, daß die Aluminiumfolie der Auflage eine Stärke von 0,015 bis 0,2 mm hat.
6. Laminat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserlage eine Stärke

von nicht mehr als 2 mm hat^
7. Laminat nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Aluminiumfolie eine Stärke von 0,02 bis 0,1 mm hat. ^:
8. Laminat nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserschicht eine Stärke von nidt mehr als 0,5 mm hat.

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