DE2007706A1 - Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei schlagfestigkeit smodifiziertem Polyvinylchlorid - Google Patents

Description

Die entstehenden Selbstverlöschungsflamm-Eigenschaften von Polyvinylchloridharzen gehen nach Zugabe von Plastifizierungsmitteln und anderen modifizierenden Bestandteilen entflammbarer Natur verloren. Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei modifizierten Polyvinylchloridharzen durch entsprechende Zugabe einer Verbindung von kombinierten Wärmestabilisations- und Selbstauslöschungseigenschaften aus Organozinnmaleaten, Organozinnmercaptiden, Zinn(II)-oxid oder Gemischen davon.

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Vinylhalogenidpolymeren. Insbesondere betrifft die Erfindung hinsichtlich der Schlagfestigkeit modifizierte Polyvinylchloridharze sowie ein Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei diesen Harzen.

Da Kunststoffe andere Baumaterialien ersetzen, besteht eine entsprechende Gefahr, dass diese Kunststoffe in Brand gesetzt werden, während andere Baumaterialien, wie Holz und Ziegel, strukturell bei einem Brand scheitern, versagen Kunststoffe nicht allein strukturell, sondern tragen vielfach zur Heftigkeit des Feuers bei und unterstützen sogar gefährlichere Bedingungen. Im allgemeinen sind Kunststoffe Kombinationen der Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff und sind äusserst feuergefährlich. Sehr starke Hitze bei einem Feuer kann den Kunststoff in seine Elemente aufspalten oder, weit schlimmer, andere Verbindungen einer viel gefährlicheren Art, z. B. stickiger, schwarzer Rauch, giftiger Rauch und explosive Dämpfe, erzeugen.

Als Ergebnis einiger Brände, bei denen grosse Mengen Kunststoffe beteiligt waren, und der angetroffenen, feuergefährlichen Bedingungen, ist man sich in Industriebereichen zunehmend dessen bewusst, dass Kunststoffe sicherer gemacht werden müssen. Ein Beispiel eines derartigen Bewusstseins ist eine kürzlich aufgestellte Forderung einer grossen Flugzeugherstellerin hinsichtlich der Wirkung, dass " (Kunststoff) Platten von 0,76 mm (0,30 inches) Stärke oder mehr innerhalb von 5 Sekunden nach Entfernen aus einer (Primär-)Flamme selbstauslöschend sein sollen " (Douglas Material Specification DMS-1631J, Absatz 4.5.7, McDonnal Douglas Corporation, 15. August 1968).

Die meisten Kunststoffe und ebenso viele andere Materialien entflammen oder brennen, wenn sie direkt in eine Primärflamme, z. B. aus einem Bunsenbrenner, gehalten werden. Dies ist bei Kunststoffen verständlich und in den meisten Fällen auf

Grund ihrer organischen Natur schwierig zu ändern. Viele Kunststoffe brennen jedoch weiter, wenn die Primärflamme entfernt ist - dies wird mit sekundärem Brennen bezeichnet. Die Industrie versucht diese letztere Eigenschaft auszuschalten.

Ein Kunststoff mit selbstauslöschenden Eigenschaften brennt in Anwesenheit einer Primärflamme, er hört jedoch innerhalb einer relativ kurzen Zeit nach Entfernen aus der Flamme auf zu brennen. Die Vorteile, die sich durch selbstverlöschende Kunststoffe ergeben, können durch die Inaugenscheinnahme eines Flugzeugunglücks veranschaulicht werden, bei dem flammender Brennstoff in den Passagierraum eingetreten war. Kunststoffe ohne selbstauslöschende Eigenschaften würden, nachdem der entflammte Brennstoff gelöscht war, weiter brennen; andererseits würde selbstverlöschender Kunststoff nach dem Löschen des entflammten Brennstoffs vollständig aufhören zu brennen. Es ist daher leicht ersichtlich, dass die Erteilung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften an Kunststoffe die Rettung von Gut und Leben bedingt, und als solche im höchsten Mass erwünscht ist.

Einer der im grössten Umfang verwendeten Kunststoffe, und der allgemeine Gegenstand dieser Erfindung, ist das als Polyvinylchlorid (PVC) bekannte halogenierte Polyvinylpolymere. Wie sein Name besagt, enthält das Polyvinylchloridharz in dem Grundmolekül Chlor. Chlor ist ein bekanntes Flammverzögerungsmittel, und durch seine Anwesenheit wird das Harz nicht brennbar und selbstverlöschend gemacht. Leider besitzt das Polyvinylchloridharz keine ausreichenden physikalischen Eigenschaften, um dessen Verwendung in vielen halbstrukturellen Anwendungen zu ermöglichen. Die Hauptschwäche sind seine niedrige Schlagfestigkeit und niedrige Wärmeverformungstemperatur. Bemühungen, diese Eigenschaften zu verbessern, bringen den Zusatz von Materialien (meist brennbarer Materialien), welche PVC zu dem Punkt verdünnen, wo das Chlor nicht mehr wirksam ist, mit sich.

Schlagfestigkeit ist die Eigenschaft, Schlag oder Stoss zu widerstehen; für halbstrukturelle Anwendungen, z. B. als Stuhlsitze, Armlehnen, Kopflehnen und Servierbretter, muss die Schlagfestigkeit gross genug sein, damit der Gegenstand die tägliche Benutzung aushält.

Die Wärmeverformungstemperatur ist ein Mass für den kalten Fluss und die Spannungs-Kriecheigenschaften des Harzes. In den vorstehend erwähnten halbstrukturellen Anwendungen muss das Harz eine ausreichend hohe Wärmeverformungstemperatur haben, so dass die Stuhlsitze und Armlehnen sich unter Belastung (beim Gebrauch) nicht verwerfen. Ferner stellt eine hohe Wärmeverformungstemperatur sicher, dass das Kunststoffteil seine ursprüngliche Gestalt während der gesamten Aussetzung gegenüber Wärme, z. B. durch Sonnenbestrahlung und Bestrahlung von in der Nähe befindlichen elektro-mechanischen Anlagen, beibehält.

Schlagfestigkeitsmodifizierende Harze verschiedener Zusammensetzung werden zu Polyvinylchloridharz zugesetzt, um die Schlagfestigkeit und die Wärmeverformungstemperatur zu erhöhen. Diese Modifizierungsharze können Homopolymere, Copolymere, Terpolymere und dergleichen sein und werden dem Harz während
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von Verarbeitungsvorgängen unterworfen, z. B. Kalandrieren zu Platten oder Bögen, Extrudieren und Zuschneiden, Pelletisieren, Schnitzeln und Spritzguss. Das normalerweise selbstverlöschende Polyvinylharz wird gewöhnlich durch diese schlagfestigkeitsmodifizierenden Harze in hohem Masse brennbar gemacht.

Bisher wurden Kunststoffe in gewissem Masse selbst-auslöschend durch Zugabe verschiedener chemischer Verbindungen, z. B. Antimonoxid, Halogene, und Phosphite, gemacht. Die selbstauslöschende Eigenschaft von Antimonoxid ist direkt proportional der verwendeten Menge. Wenn die Selbstauslöschungserfordernisse verschärft werden, wird die erhöhte Menge an Antimonoxid zu einem merklichen Kostenfaktor und wirkt nachteilig auf die gesamten physikalischen Eigenschaften. Die Selbstauslöschungswirkungen der Halogene sind begrenzt, weil ein sehr starker Primärbrand entstehende Halogendämpfe freigibt, die häufig gefährlicher sind als das auszulöschende Feuer. Die selbstauslöschenden Eigenschaften der Phosphite sind vielfach durch die nachteilige Wirkung getrübt, die sie auf die physikalischen Eigenschaften des Harzes ausüben.

Die Grundlage der Erfindung besteht in der Entdeckung einer Klasse von Verbindungen, die zu schlagfestigkeitsmodifizierten Polyvinylchloridharzen zugesetzt werden können, um diesen ein äusserst hohes Ausmass an Selbstauslöschungseigenschaften zu erteilen. Diese Klasse von Verbindungen ist mit einem weiten Bereich schlagfestigkeitsmodifizierender Harze verträglich; begünstigt diese synergistische Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaft bei Polyvinylchloridharzen sämtlicher Molekulargewichte; verleiht diese Selbstauslöschungseigenschaft, wenn die Verbindungen in sehr geringen Mengen verwendet werden, und ist mit sämtlichen Polyvinylchloridharzen verträglich und leicht kompoundierbar.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher in einem Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei schlagfestigkeitsmodifizierten Polyvinylchloridharzen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Erteilung eines äusserst hohen Ausmasses an Selbstauslöschungseigenschaften an Polyvinylchloridharze sämtlicher Molekulargewichte und die mit einem Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz in Mengen über 60 Teilen/100 Teile (Polyvinylchlorid und schlagfestigkeitsmodifizierendes Harz) Harz modifiziert sind, indem bestimmte im folgenden beschriebene Materialien in Mengen zugesetzt werden, die unter den Mengen anderer bekannter derartiger Mittel liegen. Diese und andere Aufgaben der Erfindung ergeben sich genauer aus den nachfolgend aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen und Beispielen. Die Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen und Beispiele zeigen dem Fachmann, wie die Erfindung in der Praxis durchzuführen ist und sind weder einzeln noch in Kombination als Begrenzung anzusehen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei einem Harz auf der Grundlage von Polyvinylchlorid, das mit einem schlagfestigkeitsmodifizierenden Harz in Mengen über 60 Teilen/100 Teile (Polyvinylchlorid- und die Schlagfestigkeit modifizierendes Harz), Harz modifiziert ist, wobei zu dem Polyvinylchloridharz eine Verbindung, bestehend aus Organozinnmaleaten, Organozinnmercaptiden, Zinn(II)-oxid und Gemischen davon, zugesetzt wird.

Der im folgenden verwendete Ausdruck "Harz" bedeutet die pulverförmigen Kunststoffmaterialien sowohl vor der Kompoundierung als auch nach der Verarbeitung zu fertigen Gegenständen. Daher wird der Ausdruck "Polyvinylchloridharz" zur Beschreibung des pulverförmigen Harzes vor der Kompoundierung mit schlagfestigkeitsmodifizierenden Harzen, Schmiermitteln, Stabilisatoren,

Pigmenten und dergleichen und auch zur Beschreibung der daraus hergestellten fertigen Kunststoffplatten bzw. -folien oder Strukturen verwendet. Beispielsweise wird eine 0,76 mm (30 mil) starke Folie aus kalandriertem schlagfestigkeitsmodifizierten Polyvinylchloridkunststoff in der vorliegenden Anmeldung mir "Harz" bezeichnet.

Von der Erfindung werden Polyvinylchloridharze, schlagfestigkeitsmodifizierte Polyvinylchloridharze, Gemische aus Polyvinylchlorid und anderen Harzen und Gemische aus schlagfestigkeitsmodifiziertem Polyvinylchlorid und anderen Harzen, wobei in den Gemischen das Polyvinylchlorid oder schlagfestigkeitsmodifizierte Polyvinylchloridharz die Hauptkomponente darstellt, in Betracht gezogen. Beispiele für Gemische aus Polyvinylchlorid oder schlagfestigkeitsmodifiziertem Polyvinylchlorid und anderen Harzen sind Polyvinylchlorid/Vinylacetat-Gemische im Verhältnis 90 : 10, Vinylchlorid/Polypropylen-Gemische im Verhältnis 95 : 5 und Gemische aus schlagfestigkeitsmodifiziertem Polyvinylchlorid und Methylmethacrylat im Verhältnis 87 : 13.

Auch ist der hier verwendete Ausdruck "selbstauslöschend" die Eigenschaft eines Harzes, die bewirkt, dass es praktisch augenblicklich, d. h. innerhalb weniger Sekunden, nach Entfernen aus einer Primärflamme zu brennen aufhört. Der Versuch zur Bestimmung des Ausmasses an Selbstauslöschung gemäss der Erfindung besteht darin, dass eine Folie aus extrudiertem oder kalandriertem Harz vertikal 12 Sekunden in eine Primärflamme gehalten wird. Die Folie wird dann aus der Flamme entfernt, und die Anzahl Sekunden des fortgesetzten Sekundärbrandes (Flammen) wird zusammen mit der vertikalen Höhe des verschmorten bzw. verkohlten Bereichs gemessen. Diese Werte sind als "Flammungszeit" in Sekunden und als "Verkohlungslänge" in cm wiedergegeben. Allgemein wird gemäss der Erfindung ein Polyvinylchloridharz von effektiv beliebigem Molekulargewicht nach bekannten Methoden, z. B. Walzen und Vermischen im Banbury-Mischer, mit schlagfestigkeitsmodifizierenden Harzen (im folgenden beschrieben), Gleit- oder Schmiermitteln, Stabilisatoren, Pigmenten und dergleichen und den neuen Selbstauslöschungsmitteln der Erfindung kompoundiert. Die im folgenden beschriebene Verwendung dieser Selbstauslöschungsmittel macht die kompoundierten Harze und daraus hergestellte Gegenstände vollkommen selbstauslöschend, wobei die Stärke des Polyvinylchloridharzes etwa 0,5 mm (20 mils) übersteigt.

Bemerkenswert ist in dieser Hinsicht die Tatsache, dass bei tatsächlich sämtlichen Anwendungen von Polyvinylchloridharzen für halbstrukturelle und dekorative Verwendungszwecke die Harze in Stärken von mehr als 0,76 mm (30 mils) angewendet werden. Wenn daher Polyvinylchloridharze in Stärken bis herunter zu 0,5 mm (20 mils) selbstauslöschend gemacht werden, ziehen tatsächlich sämtliche Polyvinylchlorid-Bau- oder Strukturmaterialien Nutzen aus der Erfindung.

Es ist ferner bemerkenswert, dass Polyvinylchloridharze mit etwa 30 Teilen/100 Teile Harz (Polyvinylchlorid und schlagfestigkeitsmodifizierendes Harz) bis zu etwa 50 Teilen schlagfestigkeitsmodifizierendem Harz hinsichtlich der Schlagfestigkeit modifiziert sind. Grössere Mengen an schlagfestigkeitsmodifizierendem Harz werden kaum verwendet, da die Kosten für das Modifizierungsharz im allgemeinen gegenüber dem Polyvinylchlorid sehr hoch liegen. Es kann jedoch erwünscht sein, ein Polyvinylchloridharz zu verwenden, das mit mehr als 50 Teilen schlagfestigkeitsmodifiziertem Harz modifiziert ist; die Erfindung ist innerhalb dieses extremen Bereichs durchführbar. Wie sich aus den Beispielen ergibt, werden erfindungsgemäss Polyvinylchloridharzen, die mit mehr als 60 Teilen Modifizierungsharz modifiziert sind, Selbstauslöschungseigenschaften erteilt.

Zu den neuen Verbindungen, die erfindungsgemäss das hohe Ausmass an Selbstauslöschungseigenschaften erteilen, gehören zinnhaltige Verbindungen, bestehend aus Organozinnmaleaten, Organozinnmercaptiden, Zinn(II)-oxid und Gemische davon. Viele dieser Materialien sind im Handel gewöhnlich in Form von feinen Pulvern erhältlich.

Obgleich der Sachverhalt nicht vollständig geklärt ist, besteht die Theorie, dass die den Polyvinylchloridharzen durch diese Materialien erteilten Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften durch eine Komplexbildungsreaktion zwischen dem Zinn und den brennbaren Bestandteilen des schlagfestigkeitsmodifizierten Polyvinylchloridharzes bewirkt werden.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird ein Polyvinylchloridharz mit Stabilisatoren, Gleit- bzw. Schmiermitteln, Pigmenten, Schlagfestigkeitsmodifizierungsharzen und den Selbstauslöschungsverbindungen gemäss der Erfindung kompoundiert und in bekannter Weise verarbeitet, z. B. durch Vermischen im Banbury-Mischer, Kalandrieren, Walzen, Pelletisieren, Extrudieren und durch Spritzguss. In den folgenden Beispielen wurden die vermischten Materialien auf einem heissen Walzwerk mit zwei Walzen vermischt und zu Folien verschiedener Stärken kalandriert.

Polyvinylchloridharze sind in verschiedenen Molekulargewichten erhältlich und liefern einen weiten Bereich physikalischer Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen. Im allgemeinen sind Polyvinylchloridharze mit niedrigerem Molekulargewicht leichter zu verarbeiten, d. h. im Banbury-Mischer, auf der Walze und auf dem Kalander, als die Harze mit höherem Molekulargewicht, während Harze mit höherem Molekulargewicht bessere physikalische Eigenschaften, z. B. höhere Zugfestigkeit, aufweisen. Die Erfindung ist anwendbar auf Polyvinylchlorid-Harze mit niedrigem, mittlerem und hohem Molekulargewicht sowie auf deren Gemische, was durch die folgenden Beispiele erläutert wird.

Polyvinylchloridharze sind auch in verschiedenen Teilchengrössen je nach der Art der Herstellung, z. B. Emulsions-, Suspensions- und Blockpolymerisation, erhältlich. Von der Erfindung wird die Anwendung von Harzen dieser sämtlichen Teilchengrössen in Betracht gezogen.

Stabilisatoren werden mit dem Harz vermischt, um während des Vermischens und der nachfolgenden Bearbeitung gegen Wärme zu stabilisieren. Im allgemeinen wird bei der Verarbeitung von Polyvinylchloridharz die Temperatur des Harzes auf den Schmelzpunkt erhöht, so dass die einzelnen Harzteilchen erweichen und miteinander zu einer homogenen Masse verschmelzen. Etwas oberhalb der Schmelztemperatur beginnt Polyvinylchlorid sich zu zersetzen, d. h. mit dem Grundmolekül verbundene Chloratome beginnen sich auf Grund der Molekülaktivierung, die durch die Wärmezufuhr verursacht wird, abzuspalten. Diese Chloratome vereinigen sich mit freiem Wasserdampf und Wasserstoff unter Bildung von Chlorwasserstoffsäuren, die wiederum die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung in dem Grundmolekül angreifen. Da die Schmelztemperatur und Zersetzungstemperatur so dicht beieinander liegen, tritt während der Verarbeitung unvermeidlich geringfügige Zersetzung auf. Daher werden Wärmestabilisatoren zu dem Harz zugesetzt, um mit diesen freien Chloratomen Komplexbildung einzugehen und einen nachfolgenden Angriff und einen Abbau des Polymeren zu vermeiden.

Geringe Mengen Schmier- oder Gleitmittel werden mit den Harzen vermischt, um die Reibung auf einen Wert in Übereinstimmung mit guter Verarbeitung herabzusetzen und dem Fertigprodukt zufriedenstellende Oberflächeneigenschaften zu geben. Diese

Schmier- oder Gleitmittel liegen im allgemeinen in Form hochschmelzender Seifen vor, z. B. als langkettige Fettsäuresalze verschiedener Metalle.

Pigmente, beispielsweise Titandioxid, werden zugesetzt, um das Endprodukt zu färben.

Schlagfestigkeitsmodifizierende Harze werden mit dem Polyvinylchlorid kompoundiert, um die Schlagfestigkeit und Wärmeverformungstemperatur des Endgegenstandes, wie vorstehend beschrieben, zu verbessern. Diese Harze liegen in einer weiten Vielzahl chemischer Verbindungen oder Zusammensetzungen vor; von sämtlichen zur Zeit verwendeten schlagfestigkeitsmodifizierenden Harzen, wie beispielsweise Acrylharze, chlorierte Polyäthylenharze, Methylmethacrylatharze und Acrylnitril-Butadien-Styrolharze (ABS Harze), erteilen die ABS-Harze dem Polyvinylchloridharz die besten schlagfestigkeitsmodifizierenden Eigenschaften bei den geringsten Kosten und mit der geringsten nachteiligen Auswirkung auf die Wärmeverformungstemperatur.

Zu diesem Gemisch aus Polyvinylchloridharz, Stabilisator, Schmier- oder Gleitmittel, Pigment und schlagfestigkeitsmodifizierendem Harz und gegebenenfalls anderen Verbindungen werden die Selbstauslöschungsmittel gemäss der Erfindung zugesetzt. Zu diesen Mitteln gehören Organozinnmaleate, Organozinnmercaptide, Zinn(II)-oxid und Gemische davon. Ein Beispiel eines hier verwendbaren Organozinnmaleats ist ein Dialkylzinnmaleat, beispielsweise Di-butyl-zinnmaleat. Ein Beispiel eines Organozinnmarcaptids ist ein Organosalz einer Mercaptocarbonsäure, z. B. das Reaktionsprodukt aus Dibutylzinnoxid und 3-Mercapto-propionsäure. Zinn(II)-oxid liegt natürlich nur in einer durch die chemische Formel SnO wiedergegebenen Konfiguration vor. Wie sich aus den Beispielen ergibt, sind die Selbstauslöschungsmittel der Erfindung über einen breiten Zugabebereich wirksam. Es wird bevorzugt, diese Mittel in einer Menge von wenigstens 2,0 Teile je 100 Teile Harz (Polyvinylchlorid und schlagfestigkeitsmodifizierendes Harz) zuzusetzen, um deren Kosten herabzusetzen, während der Verarbeitung eine angemessene Wärmestabilisierung herbeizuführen und doch deren ausgezeichnete Selbstauslöschungseigenschaften beizubehalten.

Jede dieser Verbindungen selbst erteilt die gewünschten Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften, jedoch wurde während der mit diesen Materialien durchgeführten Versuche festgestellt, dass die alleinige Verwendung eines Organozinnmercaptids gewisse Verarbeitungsschwierigkeiten ergab. Im Hinblick darauf, besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Verwendung eines Verhältnisses gleicher Teile eines Organozinnmaleats und eines Organomercaptids, d. h. ein ganzer oder anteiliger Teil eines Organozinnmaleats und ein gleicher Teil eines Organozinnmercaptids. Diese bevorzugte Ausführungsform ergibt die gewünschten Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei den günstigsten Verarbeitungsbedingungen und langandauernder Wärmestabilität.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht im Vermischen von Zinn(II)-oxid entweder mit einem Organozinnmaleat oder einem Organozinnmercaptid oder beiden. Diese letztere bevorzugte Ausführungsform erteilt den Polyvinylchloridharzen, die mit mehr als 60 Teilen/100 Teile Harz (Polyvinylchlorid und schlagfestigkeitsmodifiziertes Harz) modifiziert worden sind, Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften.

Ein besonders günstiges Merkmal der Erfindung ausser den dadurch erteilten, einzigartigen Flammauslöschungseigenschaften, besteht darin, dass diese Verbindungen während der Verarbeitung von Polyvinylchloridharzen als Wärmestabilisatoren wirken.

Diese einzigartige Verbindung von Eigenschaften erniedrigt die Gesamtkosten von Selbstauslöschungskunststoffen, da nach den Lehren der Erfindung kein gesonderter Stabilisator zugesetzt werden muss, ausser den erfindungsgemäss geforderten Verbindungen, und diese Verbindungen nehmen die Stelle der bisherigen Wärmestabilisatoren während der Verarbeitung des Harzes ein.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die den Polyvinylchloridharzen erfindungsgemäss erteilten Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften selbst dann unverändert bleiben, wenn das Harz mit Füllstoffen gestreckt ist oder mit Fasern verstärkt ist. Dieses Merkmal findet besondere Verwendbarkeit bei der relativ kurz zurückliegenden Entwicklung faserverstärkter thermoplastischer Materialien, in denen Polyvinylchloridharze als hervorragende Materialien angesehen werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die durch diese Materialien erteilten einzigartigen Selbstauslöschungseigenschaften gegenüber den bisherigen Polyvinylchlorid-Zusammensetzungen; die Verwendung dieser neuen Selbstauslöschungsmittel mit einem weiten Bereich schlagfestigkeitsmodifizierender Harze; die Verwendung dieser Mittel mit Polyvinylchloridharzen von verschiedenem Molekulargewicht; den Einfluss dieser Selbstauslöschungsmittel in Polyvinylchloridharzen, die zu grösseren Stärken als etwa 0,5 mm (20 mils) verarbeitet worden sind; die Wirksamkeit dieser Selbstauslöschungsmittel bei der Verwendung in Polyvinylchloridharzen, die mit mehr als 60 Teilen/100 Teile Harz an schlagfestigkeitsmodifizierendem Harz modifiziert worden sind und die Wirksamkeit dieser Selbstauslöschungsmittel selbst und in verschiedenen Gemischen. Sämtliche Teile sind auf das Gewicht bezogen, falls nicht anders angegeben; sämtliche Fussnoten sind am Ende des Beispiels 6 angegeben.

Beispiel 1

Ein Polyvinylchloridharz mit niedrigem Molekulargewicht wurde mit einem schlagfestigkeitsmodifizierenden Harz aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und anderen Materialien gemäss den unten angegebenen Ansätzen kompoundiert, zu Folien von 0,76 mm (30 mils) kalandriert und dem Flammtest unterworfen. Die Ergebnisse der Flammtests sind im folgenden aufgeführt.

Dieses Beispiel erläutert die Selbstauslöschungskraft der erfindungsgemäss angegebenen Mittel gegenüber identischen Ansätzen, jedoch ohne irgendein Selbstauslöschungsmittel sowie die Selbstauslöschungskraft, die durch die bisher bekannten Selbstauslöschungsmittel Antimonoxid, Tetrabrombisphenol, Perchlor-pentacyclodecan und Tris-(2,3)-dibrom-propylphosphat erzeugt wird.

Beispiel 2

Ein Polyvinylchloridharz mit niedrigem Molekulargewicht wurde mit Selbstauslöschungsmitteln der Erfindung, verschiedenen schlagfestigkeitsmodifizierenden Harzen und anderen Materialien gemäss den unten angegebenen Ansätzen kompoundiert, zu Folien von 0,76 mm (30 mils) kalandriert und dem Flammtest unterzogen. Die Ergebnisse der Flammtests sind im folgenden aufgeführt.

Die Beispiele zeigen, dass die erfindungsgemässen Selbstauslöschungsmittel in Harzen auf PVC-Basis unter Anwendung eines weiten Bereichs schlagfestigkeitsmodifizierender Harze verwendet werden können.

Beispiel 3

Polyvinylchloridharze verschiedener Molekulargewichte wurden mit ABS-Schlagfestigkeitsmodifizierungsharzen, Selbstauslöschungsmitteln der Erfindung und anderen Materialien gemäss den unten angegebenen Ansätzen kompoundiert, zu Folien von 0,76 mm (30 mil) kalandriert und dem Flammtest unterworfen. Die Ergebnisse der Flammtests sind im folgenden aufgeführt.

Dieses Beispiel erläutert, dass die Selbstauslöschungsmittel der Erfindung mit PVC-Harzen eines weiten Molekulargewichtsbereichs anwendbar sind.

Beispiel 4

Ein Polyvinylchloridharz mit niedrigem Molekulargewicht wurde mit Schlagfestigkeitsmodifizierungsharzen aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Selbstauslöschungsmitteln der Erfindung und anderen Materialien gemäss den unten angegebenen Ansätzen kompoundiert, zu Folien verschiedener Stärken kalandriert und dem Flammtest unterworfen. Die Ergebnisse der Flammtests sind im folgenden wiedergegeben.

Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit der Selbstauslöschungsmittel der Erfindung in Harzen auf PVC-Basis, die zu Folien von 0,5 mm (20 mil) Stärke und mehr geformt worden sind.

Beispiel 5

Ein Polyvinylchloridharz mit niedrigem Molekulargewicht wurde mit verschiedenen Mengen Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Selbstauslöschungsmitteln der Erfindung und anderen Materialien gemäss den unten angegebenen Ansätzen kompoundiert, zu Folien von 0,76 mm (30 mil) kalandriert und dem Flammtest unterworfen. Die Ergebnisse der Flammversuche sind im folgenden wiedergegeben.

Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit der Selbstauslöschungsmittel der Erfindung bei Verwendung mit Schlagfestigkeitsmodifizierungsharzen in Mengen bis zu etwa 60 Teilen/100 Teile Harze (Polyvinylchlorid und Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz). Die Werte der Ansätze F und G zeigen, dass höhere Mengen an Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz durch Erhöhung der Menge an Zinn(II)-oxid chloriert werden können.

Beispiel 6

Ein Polyvinylchloridharz mit niedrigem Molekulargewicht wurde mit einem ABS-Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz, Selbstauslöschungsmitteln der Erfindung und anderen Materialien gemäss den im folgenden angegebenen Ansätzen kompoundiert, zu Folien von 0,76 mm (30 mil) kalandriert und dem Flammtest unterworfen. Die Ergebnisse der Flammversuche sind im folgenden wiedergegeben.

Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit der Selbstauslöschungsmittel der Erfindung, wenn sie allein und in verschiedenen Kombinationen und Gemischen verwendet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei Polyvinylchloridharzen, die mit einem Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz modifiziert sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem Polyvinylchloridharz Organozinnmercaptide, Organozinnmaleate, Zinn(II)-oxid oder Gemische davon zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz Acrylharze, chlorierte Polyäthylenharze, Methylmethacrylat-Butadien-Styrol-Harze und/oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-(ABS)-Harze verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) in einer Menge von weniger als etwa 60 Teilen je 100 Teile Polyvinylchloridharz verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Organozinnmercaptid das Reaktionsprodukt aus Dibutyl-zinnoxid und 3-Marcapto-propionsäure verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Organozinnmaleat Dibutyl-zinnmaleat verwendet wird.

6. Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei Polyvinylchloridharzen aus einem Polyvinylchloridharz mit wenigstens einem Molekulargewichtsbereich, wenigstens einem Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz, einem Gleitmittel, einem Füllmittel und einem Pigment, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Polyvinylchloridharz das Reaktionsprodukt aus Dibutylzinnoxid und 3-Mercaptopropionsäure, Dibutyl-zinnmaleat, Zinn(II)-oxid oder Gemische davon zugesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Gesamtmenge der genannten Verbindungen wenigstens 1,5 Teile je 100 Teile Harz (Polyvinylchlorid und schlagfestigkeitsmodifizierendes Harz) verwendet werden.

8. Verfahren zur Verarbeitung von Polyvinylchloridharzen, bei dem Polyvinylchloridharze mit Schlagfestigkeitsmodifizierungsharzen, Gleitmitteln, Füllmitteln und Pigmenten kompoundiert und erhitzt und zu verschiedenen Gegenständen geformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Polyvinylchloridharz das Reaktionsprodukt aus Dibutyl-zinnoxid und 3-Mercapto-propionsäure, Dibutyl-zinnmaleat, Zinn(II)-oxid oder Gemische davon in einer Gesamtmenge von wenigstens etwa 1,5 Teile je 100 Teile Harz (Polyvinylchlorid und Schlagfestigkeitsmodifizierungsharz) zur Erzielung von Flammenselbstauslöschungs-Eigenschaften in dem Polyvinylchloridharz zugesetzt wird.