專利名稱：在基材上施加防火涂層的方法
在基材上施加防火涂層的方法 本發(fā)明涉及在基材上施加防火涂層的方法以及相應涂覆的基材。在房屋的內部建筑時，經常使用具有木質表面的，特別是木質貼面板的外罩板、家具等等。其中，涂層的目的一方面在于改善表面的外觀，另一方面在于例如進行保護免受機械應力。在某些情況下，這樣的涂層還用于改善防火性。例如，在飛機的內室中安裝家具或者外罩時必須要滿足航空法中針對防火性能的要求。例如，在本生燈的燃燒試驗中把這樣的構件置于溫度為860°C的火焰中60秒。在移去燃燒器后，該構件必須在15秒內逐漸熄滅。在試樣表面上的火焰作用點和離火焰最遠處燃燒的點之間的距離不能大于155mm (FAA CS 25.853 (a))。由公開的先前使用中已知，對木材進行防火浸潰處理。其缺點在于，這樣的浸潰可以使木材變色，并可能在接下來施加的清漆層中起到增塑劑的作用。此外，漆層在浸潰表面上的粘附性會受到影響。在公開的先前使用中也已知，在清漆中添加化學防火劑。這里，缺點在于可能使木材表面變色和防火劑可能所不期望地起到了增塑劑的作用。本發(fā)明的任務在于，提供如開頭提到類型的方法以及涂覆的基材，其不僅具有良好的表面性能還具有良好的防火性。按照本發(fā)明的方法通過下面的步驟解決了該任務:
a)在基材上施加第一清漆層；
b)在第一清漆層上施加膨脹型防火層；
c)在膨脹型防火層上施加第二清漆層。首先，闡明一些在本發(fā)明的范疇內使用的概念?；氖侵咐缫患揖摺ν庹职宓鹊?。優(yōu)選的是具有木質表面的基材。基材可以由實木加工而成或者優(yōu)選由在支撐結構上的木質貼面板組成。支撐結構可以是硬紙板、夾層結構等等。清漆的概念表示基本上透明的涂層，其沒有遮蓋住位于下面的結構例如木材紋理。在該第一清漆層上施加膨脹型防火層作為中間層。膨脹型防火層含有在熱作用下增加其體積并以這種方式起到阻燃作用的物質。適于制備相應涂層的膨脹型防火混合物例如在DE 197 51 434 Al中有公開。按照本發(fā)明在膨脹型防火層上施加第二清漆層。在本發(fā)明的范疇內，第一和第二清漆層能夠分別施加在多個單層中。本發(fā)明不僅可以使整個涂層對著基材的區(qū)域，也可以使對著外表面的區(qū)域具有所使用的清漆的特性，以至于完全通過清漆的特性來確定表面對于外部應力的穩(wěn)定性以及與基材的相互作用。膨脹型防火層在一定程度上以夾層形式施加在兩個清漆層之間，并因此沒有負面影響到整個涂層的 表面特性以及與基材(特別是木材)的相互作用。另一方面，防火層形成為膨脹型層可以起到非常好的防火作用。第一和/或第二清漆層優(yōu)選選自聚氨酯涂層、聚酯涂層和聚(甲基)丙烯酸酯涂層。這里涉及到特別在現(xiàn)有技術中用于涂覆木材和木質貼面板表面的涂層。
在聚氨酯涂層中，多異氰酸酯和含有羥基的化合物反應而固化。羥基組分是指例如聚酯、聚醚或者丙烯酸樹脂。聚酯涂層通常通過不飽和化合物的加聚反應而固化。同樣的也適用于聚(甲基)丙烯酸酯。合適的涂層例如在Ullmann的Encyclopedia of IndustrialChemistry,第24卷第6期，594頁及以下(Paints and Coatings)中進行了描述；以及第39卷,515頁及以下(Wood, surface treatment)特別針對木材表面。該引用的公開說明也用于本申請的主題。按照本發(fā)明，膨脹型防火層可以含有膨脹型合成樹脂。特別合適的是基于三聚氰胺/甲醛樹脂的膨脹型合成樹脂。此外，該膨脹型防火層可以含有特別是阻燃性化合物例如磷酸酯。舉例來書，合適的膨脹型組合物在DE 197 51 434 Al中進行了描述，對該公開內容進行參考引用。這類膨脹型防火混合物例如從AISCO Chemieprodukte GmbH公司以名稱2-K-Brandschutz-Lacksystem K1+K2是能夠在商業(yè)上得到的。按照本發(fā)明，施加的膨脹型防火層的層厚度為40-200 μ m,優(yōu)選60-120 μ m,特別是例如大約80 μ m。優(yōu)選噴涂所述清漆層和/或所述膨脹型防火層，特別是使用噴槍施涂。噴涂可以實現(xiàn)高質量的涂覆。現(xiàn)有技術的膨脹型防火物料通常例如使用涂抹工具施加。它們通常提供用于物件的防火，對于該物件其表面的外觀質量不是緊要的。按照本發(fā)明優(yōu)選如此調節(jié)用于制備本發(fā)明的膨脹型防火層的膨脹型混合物的粘度，以便可以使用噴槍進行施涂。通常，粘度為16s或者更大(按照DIN 53211，使用4mm液流杯測量)的混合物適合于用噴槍進行施涂。優(yōu)選的粘度范圍是16-lOOs，優(yōu)選17-SOs，更優(yōu)選19-60S。粘度的調節(jié)可以通過合適的溶劑例如水來進行。膨脹型防火層可以含有一種用于使之與清漆層具有相容性的添加劑。為了使基于三聚氰胺/甲醛的膨脹型防火物料與聚氨酯清漆具有相容性，合適的有例如聚醚硅氧烷，其以膨脹型防火物料的例如大約I重量％的濃度進行添加。相應的聚醚硅氧烷例如能夠從Evonik公司以名稱TEGO Wet 270得到。此外，本發(fā)明的主題是具有防火涂層的基材，其中該涂層含有:
a)在基材上的第一清漆層；
b)在第一清漆層上的膨脹型防火層；
c)在膨脹型防火層上的第二清漆層。此外，本發(fā)明的主題是具有防火涂層的基材，其可以通過按照本發(fā)明的方法得到。本發(fā)明的實施例接下來通過附圖
進行闡述。其示意性地展示了按照本發(fā)明涂覆的基材的構造。作為基材使用的是貼上楓木貼面板的蜂窩狀-夾層板。用于制造清漆層使用的是Zweihorn公司的Crystallit 2K PUR面清漆。按照生產者規(guī)定，漆成分和固化劑成分以重量比例10:1混合。作為膨脹型防火混合物，使用的是AISCO Chemieprodukte GmbH公司的2K防火漆體系K1-K2。按照生產者規(guī)定，成分Kl和K2以重量比例6:4混合。然后通過用20重量％的水進行稀釋而使粘度合適，并混入I重量％的Evonik公司的產品TEGO Wet 270 (聚醚硅氧烷)作為添加劑。第一清漆層噴 涂在夾層板的木質貼面板上，直到產生閉孔表面。在使其固化后，打磨該第一清漆層，并接下來噴涂厚度80 μ m的膨脹型防火層。同樣，使其固化并進行打磨。在該打磨過的并由此活化的膨脹型防火層上在兩個噴涂過程中施加第二清漆層。下面闡述另一個實施例。作為基材使用的是由實心楓木制成的板。用于制備清漆層使用的是Zweihorn公司的Duritan 2K孔填料(Porenspachtel )、Duritan 3K高固體填充底漆和Duritan 3K高固體高光澤清漆。按照生產者規(guī)定，孔填料的成分A和B以重量比例1:1混合，填充底漆和高光澤清漆中的漆成分、固化劑成分和活化劑成分以重量比例100:100:2混合。作為膨脹型防火混合物使用的是Riltgers Organics GmbH公司的防火體系pyroplast-HW 300。按照生產者規(guī)定，成分Kl和K2以重量比例6:4混合。然后通過30重量％的水進行稀釋而使粘度合適，并混入I重量％的Evonik公司的產品TEGO Wet 270 (聚醚硅氧烷)作為添加劑。Duritan 2K孔填料施加到木質基材上，以便填充木材的孔隙。通過UV-輻照激發(fā)而固化之后，噴涂Duritan 3K高固體填充底漆，直到產生閉孔表面。其中，施加了 IOOym濕層厚度的多個層并逐個通過UV-激發(fā)而固化。打磨平該清漆層和然后噴涂濕層厚度為100 μ m的膨脹型防火層。其通過風干使其固化并進行打磨。在該打磨過的并由此活化的膨脹型防火層上在兩個噴涂過程中施加另一由Duritan 3K高固體填充底漆形成的清漆層。然后，使用Duritan 3K高固體高光澤清漆對精細打磨平的涂層進行最終涂漆。在通過UV光激發(fā)的固化之后，通過拋光使最終漆層具有90光澤單位(Glanzeinheit)的高光澤。按照DIN EN ISO 4624，本發(fā)明涂層的剝離(Abhebe)強度為大約2MPa。在說明書前言中描述 的燃燒試驗在FAA CS 25.853(a)中標準化。在對本發(fā)明的涂層實施該試驗時，得出后燃燒時間為O秒和燒掉距離為85_。
權利要求
1.在基材上施加防火涂層的方法，包括步驟 a)在基材上施加第一清漆層； b)在該第一清漆層上施加膨脹型防火層； c)在該膨脹型防火層上施加第二清漆層。
2.按照權利要求I的方法，其特征在于，所述第一和/或第二清漆層選自聚氨酯涂層、聚酯涂層和聚(甲基)丙烯酸酯涂層。
3.按照權利要求I或2的方法，其特征在于，所述膨脹型防火層含有膨脹型合成樹脂。
4.按照權利要求3的方法，其特征在于，所述膨脹型合成樹脂是三聚氰胺/甲醛樹脂。
5.按照權利要求1-4之一的方法，其特征在于，所述膨脹型防火層含有磷酸酯。
6.按照權利要求1-5之一的方法，其特征在于，施加的膨脹型防火層的層厚度為40-200 μ m,優(yōu)選 60-120 μ m。
7.按照權利要求1-6之一的方法，其特征在于，所述清漆層和/或所述膨脹型防火層是嗔涂上的。
8.按照權利要求1-7之一的方法，其特征在于，所述膨脹型防火劑的粘度為16-lOOs，優(yōu)選17-80s，更優(yōu)選19-60s (DIN 53 211，使用4mm的DIN-液流杯測量)。
9.按照權利要求1-8之一的方法，其特征在于，所述膨脹型防火劑含有一種用于調節(jié)粘度的溶劑，優(yōu)選水。
10.按照權利要求1-9之一的方法，其特征在于，所述膨脹型防火劑含有一種用于使之與第一和/或第二清漆層具有相容性的添加劑。
11.按照權利要求10的方法，其特征在于，所述添加劑包含聚醚硅氧烷。
12.按照權利要求1-11之一的方法，其特征在于，所述基材具有木質表面。
13.具有防火涂層的基材，其特征在于，該涂層具有 a)在該基材上的第一清漆層； b)在該第一清漆層上的膨脹型防火層； c)在該膨脹型防火層上的第二清漆層。
14.按照權利要求13的基材，其特征在于，它具有木質表面。
15.具有防火涂層的基材，能夠通過按照權利要求1-12之一的方法得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及在基材上施加防火涂層的方法。該方法具有下列步驟a)在基材上施加第一清漆層；b)在第一清漆層上施加膨脹型防火層；c)在膨脹型防火層上施加第二清漆層。
文檔編號B05D7/00GK103237607SQ201180046478
公開日2013年8月7日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2010年9月27日
發(fā)明者M.諾爾特 申請人:漢莎航空技術公司