阻燃式设计的木质基底的制作方法

本发明涉及一种阻燃式设计的木质基底及其制造方法。

背景技术：

1、在房间的室内装修中，经常使用具有木材表面、特别是木材胶合板的镶板、家具等。木材表面应当有助于改善表面外观，其中必须保护木材表面和特别是胶合板免受机械应力。在一些情况下，这能够通过胶合板上的涂层来实现。在特定的情况下，这种涂层还可用于改善防火性。

2、例如，在飞机内部空间中装入家具或镶板时，必须满足对防火性能的航空法要求。例如，在本生灯火灾测试中，这种构件暴露在860℃温度的火焰中持续60秒。在火焰移除后，该构件必须在15秒内熄灭。在从火焰攻击点和样品表面上的最远离火焰的燃烧点之间的路线不得超过150mm(faacs25.853(a))。

3、设有聚氨酯漆或聚酯漆的玻璃式透明涂漆的木材表面从以前的使用中已知。为了降低基底的防火特性，常常附加地使用阻燃的浸渍物(即例如de102010054341b3和de102013202493a1)。一方面已知：木材为此直接设有阻燃的浸渍物。缺点是：这种浸渍物会将木材染色，并且可能在随后施加的清漆层中充当增塑剂。此外，漆层在浸渍表面上的附着会被损害。从以前的使用中还已知：清漆设有化学阻燃剂。在此也不利的是：会造成木材表面的染色并且阻燃剂会以不期望的方式充当增塑剂。

4、已知漆体系的阻燃特性并不总是足以充分保护木材表面。木材中的浸渍物直接或间接损害表面质量。直接负面影响的实例是由于结晶防火盐而形成乳白表面。间接负面影响的实例是由于基底中的化学未结合的阻燃剂强烈增强了漆渗透或漆老化，该阻燃剂缓慢迁移通过位于其上方的漆层，并通过基底/漆层的交互作用而加速老化。

技术实现思路

1、本发明所基于的目的是：创建一种阻燃式设计的木质基底及用于制造木质基底的方法，该木质基底或方法实现：将基底的玻璃式透明涂漆的木材表面的良好的表面特性与良好的防火性能相结合。特别地，应当克服先前解释的现有技术缺点。

2、本发明通过阻燃式设计的木质基底实现该目的，其特征在于，在木质基底上设有玻璃式透明的涂层、具有至少一种阻燃剂的浸渍物和/或填充底漆以及布置在其上的漆层，该阻燃剂包含选自磷化合物的至少一种化合物。

3、首先，解释本发明范围中使用的一些术语。

4、木质基底例如是家具件、墙嵌板等。基底能够由实木制成，或者优选地由承载结构上的木材胶合板构成。承载结构能够是刨花板、夹层结构等。所使用的木材例如能够是枫木、安格木、橡木、孟加锡木、红木、红木和鸡翅木。

5、将根据本发明的混合物作为涂层、浸渍物和/或填充底漆或孔填料施加到基底上。涂层基本上保留在表面上，而浸渍物包含完全或部分渗透到基底的细胞壁、孔和其他空隙中。填充底漆或孔填充物包含：木材的孔被完全填充或封闭。根据本发明，也能够是由涂层、浸渍物和/或填充底漆构成的混合形式。施加到基底上的混合物的特性例如能够通过不同的稀释度来改变。在强稀释的形式下，混合物优选用作阻燃浸渍物。在弱稀释的形式下，该混合物优选用作阻燃填充底漆。

6、在本发明的范围中，将术语“玻璃式透明的”涂层、浸渍物、填充底漆或层理解为透明且不浑浊的涂层、浸渍物、填充底漆或层，即真正意义上的透明，使得在观察位于下面的基底表面时实际上几乎没有引起任何视觉变化。

7、优选地，玻璃式透明的涂层、具有阻燃剂的浸渍物和/或填充底漆还包括至少一种固化剂和/或至少一种粘合剂。

8、固化剂优选选自氨基固化剂、聚胺固化剂及其混合物。

9、粘合剂优选选自环氧树脂。该粘合剂优选是玻璃式透明的环氧树脂。然而，也能够使用如下环氧树脂，该环氧树脂仅在涂层、浸渍物和/或填充底漆干燥或固化后才是玻璃式透明的。优选地，环氧树脂是基于双酚a的环氧树脂。优选地，环氧树脂是未填充的环氧树脂。

10、根据本发明的阻燃剂优选是玻璃式透明的阻燃剂。然而，阻燃剂也能够含有磷化合物，该磷化合物仅在涂层、浸渍物和/或填充底漆干燥或固化后才是玻璃式透明的。

11、含有磷化合物的阻燃剂优选为反应性阻燃剂。在反应性阻燃剂的情况下，阻燃剂中使用的至少一种、几种或全部化合物本身变成用于涂层、浸渍物和/或填充基础材料的材料的组成部分。这尤其能够通过聚合来进行。而在添加性阻燃剂的情况下，阻燃的化合物只是作为添加剂掺入，而不与组合物的其他组成部分进行化学反应。

12、阻燃剂中包含的磷化合物优选为有机磷化合物。阻燃剂优选不含卤素。

13、含有磷化合物的阻燃剂优选具有环氧官能团。其优选是基于磷的环氧当量的阻燃剂。此外，该阻燃剂还具有广泛的环氧树脂相容性。

14、阻燃剂优选是液体的、低粘度的阻燃剂。阻燃剂的粘度优选小于150pa*s，更优选小于100pa*s，甚至更优选小于50pa*s(在80℃、20s-1下测量)。借助于比重瓶在20℃的温度下测定，阻燃剂的密度优选为1.1至1.3g/3m，更优选为1.15至1.25g/3m。

15、根据本发明的阻燃剂特别优选包括基于具有环氧官能团的有机磷化合物的液体的、无卤素的、优选低粘度的阻燃剂。其为良好有效的、可易于加工的并且在发生火灾时毒性很小或没有毒性的阻燃剂。如果阻燃剂是低粘度的，则也能够无溶剂加工。

16、根据din 16945:1989-03测量，阻燃剂的环氧当量优选为至多600g/mol，更优选至多550g/mol，甚至更优选至多500g/mol。环氧当量是包含环氧基团的化合物的特性因数。环氧当量描述含有一摩尔环氧基团的质量(以克为单位)。

17、基于用于涂层、浸渍物和/或填充底漆的未固化的树脂材料中的阻燃剂和粘合剂的总质量，在包含阻燃剂和粘合剂的未固化的树脂材料中的阻燃剂的质量份额为20至99重量百分比，优选20至50重量百分比。在其中存在优选100重量百分比的阻燃剂的替代的实施方式中，在没有载体树脂的情况下使用阻燃剂。然而，因此必须添加固化剂来固化阻燃剂。

18、优选地，为了制造存在于基底上的涂层、浸渍物和/或填充底漆，阻燃剂或包括粘合剂和阻燃剂的混合物具有根据din en iso 2431借助4mm量杯测量的5s至100s的、优选5s至60s、更优选5s至30s的粘度。如果阻燃剂或混合物呈强稀释形式施加到基底表面上，则其优选起阻燃浸渍物的作用。粘度于是优选为5s至15s，更优选约10s。如果将阻燃剂或混合物呈弱稀释形式施加到基底表面，则其优选起阻燃填充底漆或孔填充物的作用。于是，粘度优选为20s至30s，更优选为约25s。

19、为了制造存在于木质基底上的涂层、浸渍物和/或填充底漆，优选将阻燃剂或包括阻燃剂和粘合剂的混合物施加到基底表面上。为了制造存在于木质基底上的涂层、浸渍物和/或填充底漆，将选自二甲苯、丙酮及其混合物的稀释剂添加给阻燃剂或由阻燃剂和粘合剂构成的混合物。该稀释剂优选用于调节粘度。

20、根据本发明，将漆层布置在浸渍的、填充底漆的和/或涂层的基底上。这意味着：漆层能够直接施加到浸渍的、填充底漆的和/或涂层的基底上，或者能够将一个或多个中间层布置在浸渍的、填充底漆的和/或涂层的基底和漆层之间。在一个优选的实施方式中，将漆层直接施加到浸渍的、填充底漆的和/或涂层的基底上。

21、漆层能够是面漆或清漆。根据本发明，清漆是透明且不混浊的透明漆，使得在观察位于其下的基底表面时不产生视觉变化。优选地，漆层选自聚氨酯涂料、硫代异氰酸酯涂料、聚酯涂料、聚(甲基)丙烯酸酯涂料和环氧涂料。在此，其为尤其用于对现有技术的木材和木材胶合板表面进行涂层的覆层或涂料。漆能够任意填充和染色，也能够是透明的漆体系。根据本发明，能够向漆添加另外的阻燃剂以增加整体阻燃性和/或添加溶剂。

22、在聚氨酯涂料的情况下，聚异氰酸酯与含羟基化合物反应以进行固化。羟基5组分能够是例如聚酯、聚醚或丙烯酸树脂。聚酯涂料通常通过不饱和化合物的加聚来固化。这同样适用于聚(甲基)丙烯酸酯。合适的涂料例如在ullmann的encyclopedia of industrialchemistry，第6版，第24卷，第594页及其后(paints and coatings)中描述；以及第39卷，第515页及其后(wood，surface treatment)特别针对木材表面描述。所引用的公开内容也成为本技术的主题。

23、本发明的优点是：通过根据本发明的阻燃式设计的木质基底能够提供具有非常好的表面质量的玻璃式透明的涂漆的木材表面的木质基底，该木材也满足高阻燃要求。根据本发明使用包含磷化合物的阻燃剂允许制造玻璃式透明涂漆的木材表面，其中，磷化合物优选以玻璃式透明的形式使用。这意味着：获得的基底表面是玻璃式透明的，并且木材颜色例如不因所使用的阻燃剂或其他物质(例如固化剂或粘合剂)而变得浑浊。另一优点是：用作阻燃剂的磷化合物通过固化剂固化或化学结合用作粘合剂的环氧树脂，使得阻燃剂无法与木质基底或其上方的漆层或中间层相互作用。

24、本发明还涉及一种用于制造根据本发明的、优选根据权利要求1至13中任一项的木质基底的方法，该方法具有以下步骤：

25、a.将能固化的阻燃剂或由包含至少一种选自磷化合物的化合物的阻燃剂和选自环氧树脂的粘合剂构成的混合物施加到基底表面，其中，在基底表面上提供玻璃式透明的涂层、浸渍物和/或填充底漆；和

26、b.在设有涂层、浸渍物和/或填充底漆的基底表面上布置漆层。

27、步骤b.中的布置在本发明的上下文中意味着：漆层能够直接施加到浸渍的、填充底漆的和/或涂层的基底上，或者能够将一层或多层中间层布置在浸渍的、填充底漆的和/或涂层的基底和漆层之间。在一个优选的实施方案中，将漆层直接施加到设有涂层、浸渍物和/或填充底漆的基底表面上。

28、优选地，步骤a.中的能固化的阻燃剂或包括粘合剂和阻燃剂的混合物通过选自涂敷、喷涂、无压浸渍和压力浸渍的方法来施加。

29、以这种方式处理的木材能够以胶合板或实木的形式使用。在航空领域，木材通常用作胶合板并与轻质材料(由玻璃钢或碳纤维增强塑料制成的覆盖层和蜂窝材料或其他类型制成的芯材制成的夹层材料)组合，以减轻重量。然而，应用不应限于此。其他可考虑的应用包括家具工业(实木和胶合板)、游艇和造船(由实木或胶合的材料制成的家具和地板)、铁路车辆等。