DE2632163C2 - Feuerhemmende Vinylhalogenid-Polymerisatfolie - Google Patents

Description

Beispiel
A. Herstellung der Prüfstücke

Das Vinylfluoridpolymerisat ist ein gemäß der US-PS 31 39 207 hergestelltes Homopolymerisat Durch Dispergieren von 40 Teilen PVF-Polymerisat in 60 Teilen Dimethylacetamid in einem Mischer wird ein Stammansatz hergestellt

Probe 1 der nachstehenden Tabelle wird hergestellt, indem man einen Teil der Stammansatzdispersion mit der Rakel auf ein Trägergewebe aus Glasseide aufträgt das beschichtete Trägergewebe 5 Minuten bei 150"C verpreßt um die PVF-Probe zu koaleszieren, und das verpreßte Gewebe 10 Minuten bei 150⁰C trocknet um das Dimethylacetamid abzutreiben. Die so erhaltene, durch Glasseide verstärkte Probe hat eine Dicke von 100 μ.

Die Proben 2 bis 9 werden hergestellt indem man die in der nachstehenden Tabelle angegebenen, zu untersuchenden Flammenverzögerer in Dispersion in Dimethylacetamid zu Teilea des Stammansatzes der PVF-Dispersion in einem Mischer zusetzt Die so erhaltenen Dispersionen, die 60 Teile Dimethylacetamid und 40 Teile PVF und feuerhemmendes Mittel enthalten, werden, wie für die Probe 1 beschrieben, mit der Rakel auf Trägergewebe aufgetragen, verpreßt und getrocknet

Die Proben 8 und 9 sind Beispiele gemäß der Erfindung, während die Proben 1 bis 7 Vergleichsbeispiele darstellen.

Prüfstücke werden aus jeder Probe hergestellt indem 25 mm χ 154 mm große Muster daraus geschnitten werden, und aps der Mitte des einen Endes eines jeden Musters ein Stück von 16 mm χ 12,7 mm ausgeschnitten wird, so daß zwei äußere Schenkel von je 9,5 mm χ i 2,7 mm hinterbleiben.

B. Prüfvorrichtung

Man verwendet eine Metallkammer von der Bauart, wie sie in »Federal Specification CCC-T-191b«, Methode 5902, vom 15. Mai 1951: »Flammenbeständigkeit von Tuch, Vertikal«, beschrieben ist, mit dem Unterschied, daß ein einstellbares Probengestell dara dient, die Untersuchung der Prüfstücke in den vorgeschriebenen Winkeln (25°, 35°, 50°) zur Horizontalen durchzuführen. Das Probengestell besteht aus zwei an der Kammer befestigten, aufrechtstehenden Stäben. Jeder Stab ist mit einer einstellbaren Probenklemme versehen.

C. Untersuchung der Prüfstücke

Die Schenkel ;'.nes jeden Prüfstückes werden so in eine Klemme eingeklemmt, daß 12,7 mm in der Klemme gehalten werden. In einem,Abstand-von 12,7 mm vom anderen Ende.d. h. 127 mm von dem Ausschnitt zieht man quer über das Prüfstück eine Linie und spannt das gekennzeichnete Ende so in die andere Klemme ein, daß 6,4 mm in der Klemme gehalten wenden. Dann wird die Höhe der beiden Klemmen so eingeregelt, daß das Prüfstück sich in dem vorgeschriebenen Winkel (25°, 35° oder 50") zur Horizontalen befindet.

Das Gasregdvcntil eines Bunsenbrenners, der ein Rohr von 9,5 mm lichter Weite aufweist wird so eingestellt, daß man eine Flamme von 38,1 mm erhält, wenn das Rohr vertikal angeordnet und der Lufteinlaß des Brenners geschlossen ist Die Flamme wird mit dem Prüfstück so in Berührung gebracht, daß das abgeschnittene Ende sich in der Mitte der Flamme befindet Nachdem Flamme und Prüfstück 12 Sekunden in diessr Stering gehalten worden sind, wird die Flamme entfernt

Die Brennzeit wird von dem Zeitpunkt, zu dem die Flamme mit dem Prüfstück in Berührung gekommen ist, bis zu dem Zeitpunkt gemessen, bei dem das Prüfstück bisrzu der 127-mm-Linie abgebrannt ist, oder bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Flamme verlöscht. Die Brennlänge wird von dem Rand des tatsächlichen Kontakts mit der Flamme bis zu dem am weitesten entfernten Verbrennungsrand gemessen. Die Brenngeschwindigkeit wird dann in cm/sec berechnet und, wie aus der nachstehenden Tabelle für die verschiedenen Proben ersichtlich ist, verzeichnet.

Die angegebenen Werte zeigen, daß die Proben, die Natriumantimonat enthalten, die übrigen Proben an feuerhemmender Wirkung weit übertreffen.

Brenngeschwindigkeit, cm/sec

Probe Untersuchtes feuerhemmendes Mittel

1 Keines

2 Calciumcarbonat

3 Calciumcarbonat

4 Wasserfreies Natriumcarbonat

5 Antimonoxid

6 Antimonoxid

7 Gemisch aus Antimonoxid und Natriumcarbonat

8 Natriumantimonat, 0,2% auf einem Sieb von 0,074 mm Maschenweite zurückgehalten

9 Natriumantimonat

*) Die ganze 127-mm-Probe verbrennt. ··) Flamme erlischt, bevor 127 mm verbrannt sind.

Feuerhemmendes	Winkel	35°	0,8»)	50°
Mittel in der Probe,	25°	zur Horizontalen	—
Gew.-%		0,7·)	—	_
_	0,6·)	0,8·)	—
7,5	0,7*)	0,4«)	—
15	0,8*)	0,4·)	—
7,5	0,4·)	05")	0,7·)
7,5	Oi")	0	0,8··)
15	03")		—
7,5/73	0	0
7,5

15

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Feuerhemmende Vinylhalogenid-Polymerisatfolie mit einem Gehalt an Antimonat dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylhalogenid Vinylfluorid ist und die Folie als Antimonat Natriumantimonat, Kaliumantimonat, Zinkantimonat, Magnesiumantimonat und/oder Aluminiumantimonat als einzigen feuerhemmenden Zusatz in Mengen von 3 bis 30% vom Gesamtgewicht der Folie enthält

   Die Erfindung betrifft eine feuerhemmende Polyvinylfluoridfolie (PVF-Folie).

   PVF-Folien, insbesondere biaxial orientierte PVF-Folien, sind dafür bekannt, daß sie die vorteilhaften Eigenschaften der Wetterbeständigkeit, Fleckenbeständigkeit und Zähigkeit (Festigkeit) aufweisen. Diese Eigenschaften haben zur Verwendung von PVF-Folien als Schutzschichten für Spezialanwendungszwecke geführt, bei denen es entscheidend auf die Dauerhaftigkeit der Oberfläche ankommt. So hat man z. B. PVF-Folie als Umhüllung für elektrische Drähte und Kabel und an ein Epoxy-Glasfasersubstrat gebundene PVF-?olie als Oberfläche von Flugzeugkabinenwänden verwendet

   Obwohl PVF eine geringere Flammenausbreitungsgeschwindigkeit aufweist als die meisten Kunstharzfolien, wie weichgestellte PVC-Folie, läßt sich PVF-Folie entzünden und brennt weiter, wenn die Zündungsquelle 2C- entfernt wird. Es besteht ein ständiger Bedarf nach Verbesserang der Feuerbeständigkeit von Werkstoffen, die beim Bau von Fahrzeugen verwendet werden, und es besteht daher ein Bedürfnis nach einer stärker feuerhemmenden PVF-Folie.

   Antimontrioxid für sich allein oder zusammen mit verschiedenen Salzen ist schon seit langem als feuerhemmender Zusatz zu Kunstharzen, wie Polyvinylchlorid und Plyestern, bekannt. So wird z. B. in der US-PS 37 23 139 ausgeführt, daß ein ungeschmolzenes Gemisch aus Antitnonoxid und gewissen Antimonaten sich als feuerhemmendes Mittel in Polyvinylchlorid eignet

   Es wurde nun gefunden, daß gewisse Antimonate für sich allein besonders gute feuerhemmende Mittel für Polyvinylfluoridfolie sind.

   Gegenstand der Erfindung ist eine feuerhemmende Vinylhalogenid-Polymerisatfolie mit einem Gehalt an Antimonat, die sich dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylhalogenid Vinylfluorid ist und die Folie als Antimonat Natriumantimonat Kaliumantimonat, Zinkantimonat Magnesiumantimonat und/oder Aluminiumantimonat als einzigen feuerhemmenden Zusatz in Mengen von 3 bis 30 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Folie enthält

   Polyvinylfluorid ist ein bekanntes Kunstharz, das gemäß der US-PS 31 29 207 hergestellt und gemäß der US-PS 31 39 470 zu einer orientierten Folien verarbeitet werden kann. Der Ausdruck »Polyviaylfluorid« umfaßt im Sinne der Erfindung Homopolymerisate des Vinylfluorids und Copolymerisate desselben mit anderen damit copolymerisierbaren Monomeren mit einer Doppelbindung, wobei das Vinylfluorid an dem Gesamtgewicht des Copolymerisate zu mindestens 75% beteiligt ist. Repräsentative Monomere mit einer Doppelbindung, die zu diesem Zweck verwendet werden können, sind Vinylester, wie Vinylacetat und Vinylstearat, sowie Acrylsäure- und Methacrylsäureester, wie Methacrylsäuremethyl-, -äthyl-, -butyl- und -isobutylester. Andere geeignete Monomere sind in der US-PS 31 39 470 angegeben.

   Natriumantimonat, Kaliuniantimonat. Zinkantimonat, Magnesiumantimonat oder Aluminiumantimonat können gesondert oder in Kombination miteinander zu dem Polyvinylfluorid zugesetzt werden, um die feuerhemmenden Eigenschaften desselben erfindungsgemäß zu verbessern. Natriumantimonat ist besonders wirksam und wird bevorzugt. Der Zusatz liefert bereits in Mengen von 3 Gewichtsprozent vorteilhafte Ergebnisse; im allgemeinen ist es jedoch erwünscht, daß die Polyvinylfluoridfolie mindestens 7 Gewichtsprozent Antimonat enthält, damit sie von selbst verlöscht, wenn die Flamme von der Folie entfernt wird. Antimonatmengen von mehr als etwa 30% vom Gesamtgewicht der Folie sollen vermieden werden, da sonst andere Eigenschaften der Folie, wie ihre Festigkeit und Bruchdehnung, leiden können. Zusatzmengen von mehr als 20% vom Gesamtgewicht der Folie weisen allgemein keine verhältnismäßig höhere Wirksamkeit auf als geringere Mengen. Die günstigsten Mengen hängen von dem jeweiligen Antimonat, der Zusammensetzung des Polyvinylfluorids und der Gegenwart anderer Bestandteile in der Folie ab.

   Polyvinylfluoridfolie wird gewöhnlich durch Vergießen aus Dispersion in einem organischen Medium, wie

   Dimethylacetamid, hergestellt. Herkömmlicherweise wird das Antimonat dem Polyvinylfluorid einverleibt, indem man es zu der organischen Dispersion in Form einer Dispersion oder Aufschlämmung des Antimonats in dem gleichen organischen Medium vor dem Koaleszieren des Polyvinylfluorids durch Vergießen und Trocknen zusetzt. Das Antimonat kann aber auch trocken mit dem Polyvinylfluorid gemischt werden.

   Die Teilchengröße des Antimonats ist zwar nicht besonders ausschlaggebend; kleinere Teilchen ergeben aber einen innigeren Kontakt mit dem Polyvinylfluorid und sind daher von Vorteil. Um die Wirkung der Teilchen auf die Glätte der Oberfläche zu vermindern, soll die mittlere Teilchengröße in der Regel geringer als 1/10 der Foliendicke sein. Typische Dicken der fertigen Folie liegen im Bereich von 6 bis 150 μ.

   Außer dem Antimonat kann die Polyvinylfluoridfolie herkömmliche Zusätze, wie Pigmente, Füllstoffe und UV-Absorptionsmittel, enthalten. Zu den Pigmenten, die vorteilhaft verwendet werden können, gehören basisches Zinkchromat, Titandioxid, Eisenoxide, Phthalocyaningrün und -blau, Chromgrün, Kobaltaluminat und Metalltitanate, wie Nickeltitnnat. Geeignete Füllstoffe sind z. B. Siliciumdioxid und Calciumcarbonat. Typische UV-Absorptionsmittel, die erfindungsgemäß zugesetzt werden können, sind Hydroxybenzophenon- und Benzotriazolverbindungen.

   In dem nachstehenden Beispiel beziehen sich die Teile auf Gewichtsmengen.