DD299472A7 - Flammwidrige latexmischungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft flammwidrige Latexmischungen auf der Basis von Synthesekautschuklatices und/oder Polyacrylatdispersionen, die vorzugsweise fuer die Beschichtung und Impraegnierung von Fasern und textilen Flaechengebilden geeignet sind. Insbesondere sollte ein Flammschutzmittel fuer diese Latexmischungen gefunden werden, das sowohl in Wasser gut dispergierbar und mit den Latices gut mischbar ist, so dasz eine konventionelle Latexverarbeitung gewaehrleistet ist. Die erfindungsgemaesze Mischung besteht aus bekannten Synthesekautschuklatices und/oder Polyacrylatdispersionen sowie einem Flammschutzmittel auf der Basis halogenierter Polybutadiens mit oder ohne funktionelle Gruppen, vorzugsweise Carboxylgruppen, wobei die Polybutadiene einen Vinylgehalt von 0 bis 95%, ein Molekulargewicht von 500 bis 20 000 und einen Halogengehalt von 50 bis 80, vorzugsweise 60 bis 75% haben.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft flammwidrige Latexmischungen auf der Basis von Synthesekautschuklatizes und/oder Polyacrylatdispersionen, die vorzugsweise zur Beschichtung und Imprägnierung von Natur- und Synthesefasern und faserigen und textlien Flächengebilden geeignet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, in Synthesekautschuklatizes zur Erreichung flammwidriger Eigenschaften von daraus hergestellten Finalerzeugnissen flammhemmende Zusätze einzubringen. Diese Zusätze können verschiedener Natur sein. Eine ausreichende flammhemmende Wirkung wird z. B. durch Aluminiumoxid nur bei Zusatz hoher Mengen erzielt, die beispielsweise 100-500 Teile auf 100 Teile Latextrockensubstanz betragen (DT-OS 1906901).

Auch die Verwendung von Aluminiumoxidtrihydrat enthaltenden Erzen (z. B. Bauxit und Gibbsit) in Latexschäumen aus einer Mischung von Styrol-Butadien-Latex mit Naturkautschuklatex im Verhältnis 80:20 erfordert zur Erreichung von flammwidrigem Schaum 200 Teile an AlLtiiniumoxidtrihydrat je 100 Teile Latexmischung (DT-OS 2533180).

Es ist auch bekannt, Latexmischungen halogenhaltige Substanzen in Verbindung mit Antimontrioxid und Aluminiumhydroxid zuzusetzen. In der Offenlegungsschrift DT-OS 2206690 wird zur Herstellung einer schwerentflammbaren Latexmischung die Verwendung von kristallinem Chlorparaffin in Verbindung mit Antimontrioxid und Aluminiumhydroxyd beschrieben und folgendes Mischungsverhältnis angegeben: 10-25% Chlorparaffin, 10-20% Aluminiumhydroxid und max. Antimontrioxid. Ein Verfahren zur flammhemmenden Ausrüstung von Materialien auf der Basis von Latizes von Styrol-Butadien-, Acrylnitril-Styrol-Butadien-, Acrylsäureester-, Äthylacrylat-N-Methylol-acrylamid-Acrylnitril-Acrylsäure-.Vinylacetat-Äthylacrylat- und Butylacrylat-N-Methylcl-acrylamid-Acrylnitril-Copolymeren unter Verwendung von festen bromierten Verbindungen, wie Biphenyl, Biphenyloxid, verschiedenen substituierten Aromaten und Cycloaliphaten in Form wäßriger Dispersionen und synergistisch wirkenden Oxiden verschiedener drei- und vierwertiger Metalle, wie z. B. Al, Ga, As, Sb, Bi, Ti und Zr beschreibt DT-OS 2352923. Dabei werden die bromierten organischen Verbindungen in Mengen von etwa 50-75 Gew.-% verwendet. Eine derartig große Menge an diesen bromierten Substanzen, die Spezialprodukte sind, wirkt sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Latexanwendung aus und verteuert die damit hergestellten Finalerzeugnisse erheblich.

Die Offenlegungsschrift DT-OS 2234741 beschreibt ein Verfahren, bei dem zur Erreichung flammwidriger Eigenschaften den Synthesekautschuklatizes halogenhaltige Ester der Phosphorsäure, wie z. B. Tris-(bromkresyl)-phosphat in Verbindung mit Antimontrioxid und halogenhaltigen Harzen, wie Polyvinylchlorid, Chlorkautschuk und chloriertes Polyisopren zugesetzt werden. Dieses Verfahren ist mit dem Nachteil behaftet, daß ein Teil der halogenhaltigen Harze vorher erst noch gequollen oder geliert werden muß.

Es ist weiterhin bekannt, daß die zur Erreichung von flammwidrigen Eigenschaften verwendete Menge Antimontrioxid verschiedentlich partiell durch Bariummetaborat ersetzt werden kann (Firmenschrift der Fa. Buckmann Laboratories, S.A., Ghent, Belgien).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, flammwidrige Latexmischungen auf der Basis von Synthesekautschuklatizes und/oder Polyacrylatdispersionen sowie Flammschutzmitteln zu finden, die vorzugsweise zur Beschichtung und Imprägnierung von Natur· und Synthesefasern und faserigen und textlien Flächengebilden geeignet sind, ohne daß zur Erreichung einer ausreichenden flammwidrigen Wirkung bei der Herstellung der Latizes besondere halogenhaltige Monomere verwendet werden müssen.

Es soll Insbesondere ein solches Flammschutzmittel gefunden werden, das eine gute Dlspergierbarkeit in Wasser und eine gute Mischbarkeit mit den erfindungsgemäßen Latizes besitzt und damit eine konventionelle Latexverarbeitung gewährleistet ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flammwidrige Latexmischungen auf der Basis von Synthesekautschuklatizes und/oder Polyacrylatdispersionen zu entwickeln, die den obigen Anforderungen genügen und damit für die genannten Anwendungsgebiete geeignet sind. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Mischungen gelöst, die einen Latex eines Polymerisates aus

30-100 Gew.-% aliphatisches konjugiertes Dien, 0- 70Gew.-% Arylvinylmonomer und/oder 0- 50Gew.-% äthylenisch ungesättigtes Nitrilmonomer

und O- 15Gew.-% Vinylidencarbonsäure und/oder deren Derivate, wie Ester und Amide und/oder eine wäßrige Dispersion eines Polymerisates aus

40-100 Gew.-% eines Esters der Acrylsäure mit einem aliphatischen Alkohol C₁-C₈, 0- 20 Gew.-% eines reaktiven Acrylmonomeren, wie Acrylamid bzw. dessen Derivate, Glycidylacrylat,

hydroxylgruppenhaltigeAcrylester oder Vinylidencarbonsäure, 0- 60Gew.-% eines anderen Vinylmonomeren, wie Styrol, Vinylacetat u.a. und 0- 30 Gew.-% eines äthylenisch ungesättigten Nitrilmonomeren

und 1-50Gew.-%, vorzugsweise 5-30Gew.-% bezüglich Latexfeststoff eines Flammschutzmittels, vorzugsweise in wäßriger Dispersion, auf der Basis halogenierter, vorzugsweise bromierter Polybutadiene mit oder ohne funktionell Gruppen, vorzugsweises Carboxylgruppen enthalten.

Das Flammschutzmittel auf der Basis der Polybutadiene hat vorzugsweise einen Vinylgehalt von 0-95%. ein Molekulargewicht von 500-200000, vorzugsweise von 500-20000 und einen Gehalt an gebundenem Halogen von 50-80Gew.-%, vorzugsweise 60-75 Gew.-%.

Die flammwidrige Wirkung der Flammschutzmittel läßt sich durch Zusatz von synergistisch wirkenden Stoffen, wie z. B.

Antimontrioxid, Metallboraten oder Phosphorverbindungen weiter steigern. Die flammwidrigen Latexmischungen können auch weitere bekannte Flammschutzmittel, wie z. B. polyhalogenierte Verbindungen, wie Aromaten, Aliphaten, Cycloaliphaten, Bi- und Triphenyle und deren Oxide und Dian und dessen Derivate zusätzlich enthalten. Den flammwidrigen Latexmischungen können weitere in der Latexanwendung übl^he Zusatzstoffe, wie z. B. Verschäumungsmittel, Schutzkolloide, Farbstoffe und Füllstoffe zugesetzt werden. Durch Zusatz von Schaumstabilisatoren zu den erfindungsgemäßen Latexmischungen kennen stabile Schaumstrukturen fürz.B. Streichschäume auf textil sn Flächengebilden erhalten werden.

Die erfindungsgemäßen flammwidrigen Latexmischungen sind vorzugsweise zur Beschichtung und Imprägnierung von Fasern und textlien Flächengebilden geeignet und zeichnen sich durch gute Flammwidrigkeit aus.

Insbesondere haben die hierzu verwendeten Flammschutzmittel den Vorteil, daß sie einfach zu handhaben sind und auf Grund Ihres Gehaltes an funktioneilen Gruppen, vorzugsweise Carboxylgruppen, stabilisierend wirken, so daß die zur Vermeidung einer Sedimentation erforderliche Menge an Schutzkolloiden äußerst gering sein kann. Ferner bewirken die funktioneilen Gruppen dieser Flammschutzmittel, daß sie z. B. in harzvernetzten Carboxyllatizes und Polyacry (dispersionen nicht lediglich als

Füllstoff vorliegen, sondern in die polymeren Netzwerke mit eingebaut werden. Somit ist es möglich, unter Verwendung von bekannten Standardlatizes qualitativ hochwertige flammwidrige Produkte herzustellen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert weruon.

Beispiel

In einem Rührbehälter wird die in eier Tabelle angegebene Menge Latex vorgelegt und unter Rühren mit den Zusätzen versetzt. Nach Homogenisierung der Mischung werden Prüfkörper nach der ebenfalls beschriebenen Prüfmethode hergestellt und geprüft. Es werden dabei die Latizes 1 und 2 verwendet.

PrQfmethode

Die Prüfung erfolgt an Latexfilmen, die durch Ausgießen der Latexmischungen auf Glasplatten, Trocknen bei Raumtemperatur und anschließende Vulkanisation bzw. Kondensation bei Temperaturen von 145⁰C und 10 Minuten Vulkanisations- bzw.

Kondensationszeit erhalten wurden.

Die Prüfung der wie oben bereiteten Latexfilme erfolgt analog der TGL 0-53382 „Prüfung von Kunststoff-Folien und Kunstleder" - Verhalten bei einseitiger Flammeneinwirkung - Prüfung nach dem Schwenkbrennerverfahren.

Dabei werden Proben von 110mm x 250 mm auf eine Stahlblechplatte aufgespannt und mit einer definierten Brennerflamme beflammt. Verlöscht die Flamme der entzündeten Probe selbst, so erhält sie die Klassifikation SV (selbstverlöschend). Die Klassifikation B besagt, daß die Probe abbrennt.

Latex 1 carboxyllerter Butadien-Styrol-Latex mit einer Copülymerzusammensetzung von - 57Qew.-% Butadien 40Gew.-% Styrol 3Qew.-% Methacrylsäure und mit einem Feststoffgehalt von ca. 50%.

Latex 2 Polyacrylatdispersion mit einer Copolymerzusammensetzung von

82Gew.-% eines Gemisches von Äthyl- und Butylester der Acrylsäure 10Gew.-% Acrylnitril8Gew.-% eines hydroxylgruppenhaltlgen Acrylesters und mit einem Feststoffgehalt von ca. 45%.

Tabelle

Versuch Nr.	I	ll(Gew.-Teile)
Latex 1	100	50
Latex 2	—	50
FSM	18	13
Hexabrombenzol	-	5
Chlorparaffin	2,5	4
Antimon'rioxid	7.5	β
Zinkborat	2,5	5
Brennverhalten	SV	SV

Das In den Beispielen verwendete Flammschutzmittel FSM Ist ein bromiertes Polybutadien mit endständigen Carboxylgruppen, einem Molekulargewicht von 7 500 und einem Bromgehalt von 77 % und das Chlorparaffin ein Gemisch hochchlorierter, hochmolekularer Alkane der mittleren Kettenlänge von C 25 und einem Chlorgehalt von 68-72%.

Claims (2)

1. Flammwidrige Latexmischungen auf der Basis von Synthesekautschuklatizes und/oder Polyacrylatdispersionen sowie flammhemmenden Zusätzen, die vorzugsweise zur Beschichtung und Imprägnierung von Natur- und Synthesefasern und faserigen und textlien Flächengebilden geeignet sind, gekennzeichnet dadurch, daß sie den Latex eines Polymerisates aus 30-100 Gew.-% aliphatisches konjugiertes Dien,

0- 70Gew.-% Arylvinylmonomerund/oder

0- 50Gew.-% äthylenisch ungesättigtes Nitrilmonomer

und 0- 15Gew.-% Vinylidencarbonsäure und/oder deren Derivate, wie Ester und Amide und/oder eine wäßrige Dispersion eines Polymerisates

aus 40-100 Gew.-% eines Esters der Acrylsäure mit einem aliphatischen Alkohol der Kettenlängo C₁WsC₈,

0- 20 Gew.-% eines reaktiven Acrylmonomeren, wie Acrylamid bzw. dessen Derivate, GlycidylacrylatfhydroxylgruppenhaltigeAcrylesteroder Vinylidencarbonsäure

0- 60 Gew.-% eines anderen Vinylmonomeren, wie Styrol, Vinylacetat u.a. und 0- 30Gew.-% eines äthylenisch ungesättigten Nitrilmonomeren

und 1-50Gew.-%, vorzi zuweise 5-30Gew.-% bezüglich Latexfeststoff eines Flammschutzmittels, vorzugsweise in wäßriger Dispersion, auf der Basis halogenierter, vorzugsweise bromierter Polybutadiene mit oder ohne funktioneilen Gruppen, vorzugsweise Carboxylgruppen, wobei das Polybutadien einen Vinylgehalt von 0 bis 95% und ein Molekulargewicht von 500-200000, vorzugsweise von 500-20000 und einem Gehalten gebundenem Halogen von 50-80 Gew.-%, vorzugsweise 60-75 Gew.-% aufweist, enthalten.

2. Flammwidrige Latexmischungen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie zusätzlich synergistisch wirkende Stoffe enthalten, wie z. B. Antimontrioxid, Metallborate oder Phosphorverbindungen, und/oder weitere bekannte Flammschutzmittel, z. B. polyhalogenierte Verbindungen, und/oder Zusätze, wie Verschäumungsmittel, Schaumstabilisatoren, Schutzkolloide, Farbstoffe und Füllstoffe.