DE2736513A1 - Polyvinylchloridpolymer - Google Patents

Polyvinylchloridpolymer

Info

Publication number
DE2736513A1
DE2736513A1 DE19772736513 DE2736513A DE2736513A1 DE 2736513 A1 DE2736513 A1 DE 2736513A1 DE 19772736513 DE19772736513 DE 19772736513 DE 2736513 A DE2736513 A DE 2736513A DE 2736513 A1 DE2736513 A1 DE 2736513A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
polymer according
smoke
plasticizer
molybdenum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19772736513
Other languages
English (en)
Other versions
DE2736513C2 (de
Inventor
Fred William Moore
George Andrew Tsigdinos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cyprus Amax Minerals Co
Original Assignee
Amax Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amax Inc filed Critical Amax Inc
Publication of DE2736513A1 publication Critical patent/DE2736513A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2736513C2 publication Critical patent/DE2736513C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only

Description

jDie Erfindung betrifft ein Polyvinylchloridpolymer gemäß dem Ober-
i ι
'begriff des Anspruchs 1.
Die hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften von Vinylchloridhomopolymeren und -Copolymeren und die Flexibilität derartiger Polymere bei der Herstellung unterschiedlichster Verbindungen haben dazu geführt, daß diese Materialien kommerziell ' sehr weite Verbreitung gefunden haben, z.B. bei der Herstellung
von tragfähigen Bauelementen, bei der Herstellung von Dekorgeweben und -folien, bei der Herstellung elektrischer Kabel, bei der Herstellung von Fußbodenbelägen usw. Da die Vinylchloridpolymere ! und die Vinylidenchloridpolymere einen sehr hohen Anteil an Chlor ' enthalten (57 bzw 73 %) sind diese Materialien in starrem, nicht ! plastifiziertem Zustand flammbeständig und selbstlöschend. Für viele kommerzielle Anwendungen ist es jedoch notwendig, einem [derartigen Harz erhebliche Mengen an Plastizierero zuzusetzen, damit die für den angestrebten Verwendungszweck benötigte Flexibilität erhalten wird. Setzt man zum Harz erhebliche Mengen Plastizie- rer vom Estertyp, z.B. auf loo Teile Harz etwa 2o bis loo Teile Plastizierer zu, so wird die Flammbeständigkeit und das Selbstlöschen derartiger Vinylchloridpolymere erheblich verschlechtert. Das Hinzufügen derartiger entflammbarer Plastizierer vom Estertyp geht auch einher mit einer verstärkten Rauchbildung durch derartig^ plastizierte Polymere, wenn diese Materialien bei einem Feuer bei hohen Temperaturen pyrolysieren. Diese Rauchbildungen stellen in vielen Fällen für die gefährdeten Personen eine größere Gefahren-
quelle dar als das Feuer selbst. Im Hinblick auf die verminderte Flammbeständigkeit derartiger Vinylchloridpolymere, die mit Pia- ' stizierern vom Estertyp weichgemacht worden sind, sind schon die Flammbildung verzögernde sekundäre Plastizierer, z.B. chlorierte Paraffine und organische Phosphatester in die Polymere eingebaut worden, welche einen Teil des Plastizierers vom Estertyp ersetzen. Damit erhält man zwar üblicherweise eine verbesserte Verzögerung der Flammenbildung, der Absolutwert der Flammenbildungsverzögerung ist jedoch für viele Fälle nicht ausreichend; darüber hinaus beobachtet man bei derartigen, die Flammbildung etwas verzögernden Polymeren immer noch eine nicht hinnehmbare Rauchbildung.
Eine erhebliche Verbesserung der Flammbeständigkeit plastizierter Vinylchloridpolymere läßt sich auch dadurch erhalten,daß Antimonoxid in vorgegebener Menge eingebaut ist. Dabei wird jedoch keiner lei Verminderung der Rauchbildung durch derartige Harze erhalten. Bisher ist schon eine Vielzahl anderer organischer und anorganischer Verbindungen und Salze vorgeschlagen worden oder verwendet worden, um die Verzögerung der Flammenbildung durch derartige plastizierte Vinylchloridpolymere zu verbessern oder die Rauchbildung dieser Polymere zu vermindern. Derartige Substanzen konnten jedoch nie zugleich eine optimale Verbesserung dieser beiden kritischen Eigenschaften bewerkstelligen. Einige der bisher verwendeten Substanzen sind darüber hinaus selbst toxisch, oder sie bilden bei der Verbrennung leicht flüchtige toxische Verbindungen. Hierdurch wird die Gefährdung noch vergrößert, die bei einem Brand entsteht, von dem aus derartigen Polymeren gefertigte Gegen -
Ö09808/08Q1
stände betroffen sind. Das nicht vorhersagbare Verhalten der ver- ; schiedenen Zusatzstoffe auf die Flammbeständigkeit und die Rauch- !
bildung durch plastizierte Polyvinylchloridharze führt bisher dazu^
i daß die Harze keine optimale Verzögerung der Flammenbildung und
keine optimale Unterdrückung der Rauchbildung vereinen. ;
Durch die vorliegende Erfindung sollen die bei plastizierten Vinyl* chloridpolymeren oben geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile | ausgeräumt werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein flammbeständiges und j keinen Rauch entwickelndes plastiziertes Polyvinylchloridpolymer > gelöst, das auf loo Teile Harz von etwa 2o bis loo Teile eines primären Plastizierers vom Estertyp aufweist, der aus der durch die Phthalate, Azelate, Adipate, Trimellitate und Mischungen diese:: Substanzen gebildeten Gruppe ausgewählt ist, und einen die Flammen · bildung berzögernden sekundären Plastizierer enthält, der aus der durch die chlorierten Paraffine und organischen Phosphatester gebildeten Gruppe ausgewählt ist, und der auf loo Teile Harz zwischen etwa 1 bi# 8 »eile einer die Flammenbildung verhindernden und die Rauchbildung unterdrückenden Substanz enthält, die eine Molybdänverbindung aufweist, z.B. Molybdänoxide und anorganische Molybdänverbindungen.
Das erfindungsgemäBe Polymer enthält somit ein Material, das sowoh . als die Flammenbildung verzögernde) Substanz als auch als die Rauchbildung unterdrückende Substanz wirkt. Dieses Material ist
~fÜWÖ87 08 (Π
jselbst nur wenig toxisch, es ist beim Erhitzen auf hohe Pyrolyse- ;temperatur nicht leicht flüchtig, sondern verbleibt vielmehr in den verkohlten Resten; das Material ist preisgünstiger als viele ,der bisher verwendeten Materialien; das Material ist in großen !Mengen aus inländischen Quellen beziehbar; und das Material läßt sich sehr vielfältig beim Herstellen von Vinylchloridpolymerverbin-Idüngen einsetzen.
jGemäß vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung enthält die die jFlammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Sub- :stanz ferner eine vorgegebene Menge einer Antimonverbindung, die vorzugsweise in einer Konzentration von etwa o,5 bis 2 Teile pro Teil verwendeter Molybdänverbindung vorliegt. Durch ein synergistisches Zusammenarbeiten wird so in vielen Fällen eine viel bessere Verzögerung der Flammenbildung und Unterdrückung des Rauches erhalten als durch Verwendung gleicher Mengen entweder der einen oder der anderen Substanz allein. Die Antimonkomponente kann in Form von Antimonoxid selbst (Sb-O-) oder in Form von Antimon ent- | haltenden Verbindungen vorliegen, z.B. als Natriumantimonat (NaSbOk)
Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung werden die Molybj-
dankomponenten und auch die Antimonkomponeten der die Flammenbildung verzögernden und die Rauchbildung unterdrückenden Substanz in verteilter Form verwendet, z.B. in Form einer Beschichtung, die von einem in Partikelform vorliegenden Träger getragen ist. Hierdurch wird von diesen Komponenten noch wirtschaftlicher Gebrauch gemacht, und das Nutzen/Kostenverhältnis wird weiter ver bessert.,
809808/0801 - 9 -
!Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Die Zusammensetzung der Polymere und ihrer Bestandteile wird in
!der nachstehenden Beschreibung und in den Patentansprüchen stets auf Gewichtsbasis angegeben, es sei denn, dies ist eindeutig anders angegeben. Wo von Teilen gesprochen ist, sind jeweils Gewichte teile auf loo Gewichtsteile Harz geroeint.
Das Wort "Vinylchloridpolymer" wird hier in seiner breitesten Bejdeutung verwendet. Hierunter fallen Polymere aus Vinylchlorid und
!Vinylidenchlorid, und zwar Homopolymere dieser Substanzen, Copoly-i
mere und Mischungen aus Homopolymeren und/oder Copolymeren. Das
Vinylchloridpolymer kann bis zu 5o Gew.-% eines mit ihm copolyme- ί
risierten anderen Vinylidenmonomers aufweisen; üblicherweise beweg: sich die Menge des verwendeten Vinylidenmonomers bis zu größenordnungsmäßig 2o %. Derartige Vinylidenmonomere können sein: 1-Olefine mit 2-12 Kohlenstoffatomen (üblicherweise 2-8 Kohlenstoffatom^), insbesondere Äthylen, Propylen, 1-Buten, Isobutylen, 1-Hexen, 4-Methyl-1-Penten o.dgl. Das Vinylidenmonomer kann auch ein Dien mit 4 bis Io Kohlenstoffatomen sein, darunter auch die konjugierten Diene, wie z.B. Butadien, Isopren, Piperylen u.dgl. Ferner kommen in Frage: Xthyliden, Norbornen und Dicyclopentadien; Vinylester und Allylester, darunter Vinylacetat, Vinylchloracetat, Vinylpropionat, Vinyllaurat, Allylacetat o.dgl.; aromatische Vinyle, z.B. Styrol, Alpha-Methylstyrol, Chlorstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin u.dgl.; Vinyl- und Allylather und -ketone, z.B. Vinylmethylather,
809808/0801 ~~"
-ίο-
Allylmethylather, Vlnylisobutyläther, Vinyl-n-Butylather, Vinyljchloräthyläther, Methylvinylketon u.dgl.; Vinylnitrile, z.B. Acryl!
'nitril, Methacrylnitril u.dgl.; Cyanoalkylacrylate, ζ.B.Alphacyano*
methylacrylat, Alpha-, Beta- und Gammacyanopropylacrylat u.dgl.; Olefinisch nicht gesättigte Carboxylsäuren und Ester derselben, olefinisch nicht gesättigte Säuren und Ester derselben, z.B. Methyl acrylat, Äthylacrylat, Chlorpropylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, 2-Xthylhexylacrylat, Dodecylacrylat, Octadecylacrylat, Cyclohexylacrylat, Phenylacrylat, Glycidylacrylat, Methoxyäthylacrylat, Äthoxyäthylacrylat, Hexylthioäthylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylme thacrylat, Butylmethacrylat, Glycidylmethacrylat u.dgl.; ferner > Ester der Maleinsäure und Fumarsäure u.dgl.; Amide der in Alphaoder Betastellung olefinisch nicht gesättigten Carboxylsäuren, wie z.B. Acrylamide u.dgl.; Divinyl - Diacrylate und andere polyfunktionale Monomere, wie z.B. Divinylbenzol, Divinylather, Diäthylen- glykol, Diacrylat, Äthylenglykoldimethacrylat, Methylen-bis-Acryl-j
j amid, Allylpentaerythritol u.dgl.; bis(Betahaloalkyl)Alkenylphosphö nate, wie z.B. bis(Betachloräthyl) vlnylphosphonat u.dgl., usw. !
Die VinylChloridpolymere zeichnen sich ferner dadurch aus, daß sie in plastiziertem Zustand vorliegen und nicht in unplastiziertem, starrem Zustand. Hierzu enthalten die Vinylchloridpolymere auf loo Teile Harz zwischen etwa 2o und loo Teile einer Mischung aus primären und sekundären Plastizierern, um eine Flexibilität einzustellen, die vom halbstarren Zustand (kleinerer Plastizierergehalt) bis hin zu einem sehr flexiblen Zustand (oberer Bereich des Plastizierergehaltes) reicht. Der primäre Plastizierer ist
vom Estertyp und aus der Gruppe ausgewählt, die durch die Phthalate, Azelate, Adipate, Trimellitate, Polyester und Mischungen dieser Stoffe gebildet ist. Typische derartige primäre Plastizierer vom Estertyp, die kommerziell weit verbreitet zur Herstellung plastizierter Polyvinylchloridharze verwendet werden, sind Diisodecylphthalat, Ditridecylphthalat, vermischte normale Alkylphthalate, Dicyclohexylphthalat, Diundecylphthalat, Butylbenzylphthalat u.dgl.; Azelatester, z.B. Di-2-Äthylhexylazelat, Di-n-Hexylazelat u.dgl.; Adipatester, z.B. Diisodecyladipat, Dioctyladipat u.dgl.; und Trimellitatester, z.B. Trilsooctyltrimellitat, Trioctyltriraellitat u.dgl.; sowie Polyester, z.B. Polyoxypropylenderivate von Trimethylolpropan u.dgl.
Die oben angegebenen primären Plastizierer vom Estertyp sind in
j gewissem Ausmaß entflammbar. Durch ihren Einbau in derartige pla-
stizierte Polyvinylchloridpolymere wird die Flammbeständigkeit und i
j das Selbstlöschungsvermögen des Polyvinylchloridharzes selbst vermindert. Ein nicht plastiziertes Homopolymer aus Polyvinylchlorid hat z.B. in starrem nicht plastiziertem Zustand einen Sauerstoffindex, der im wesentlichen im Bereich von etwa 42 bis liegt. Baut man in ein derartiges Harz etwa 6o Teile Dioctylphthalat (DOP) auf loo Teile Hars ein, so wird der Sauerstoffindex auf etwa 22,2 vermindert. Bei Einbau von 8o Teilen DOP wird der Sauerstoff index auf 21,1 herabgesetzt, während der Einbau von 9o Teilen DOP auf 9o Teile Harz den Sauerstoffindex auf 19,2 herabdrückt, wie Vergleichsversuche ergeben haben. Der obenstehend angesprochenje
- 12 -
809808/0801
Sauerstoffindex (01) wird dadurch ermittelt, daß Proben mit ver-
jschiedener Harzzusammensetzung gemäß der ASTM Prüfnorm D286 3-7o !geprüft werden. Diese ein Verfahren zur Messung der Entflammbarkeit von Plastikmaterialien nach dem Sauerstoffindexprinzip betreffende Prüfnorm mit der offiziellen Bezeichnung "Standard Method of Test for Flammability of Plastics Using the Oxygen Index Method" betrifft ein Prüfverfahren, bei der eine Probe mit einer Dicke von 1,6 mm hergestellt wird und in einer langsam ansteigenden Mischung aus Sauerstoff und Stickstoff einer Flamme ausgesetzt ist. Der Sauerstoffindex ist die minimale Sauerstoffkonzentration in der Isauerstoff-Stickstoffmischung, ausgedrückt in Vol-%, die gerade zur Unterhaltung der Verbrennung der Probe ausreicht. Damit ist die Verzögerung der Flammenbildung durch ein Harz vorgegebener Zusammensetzung offensichtlich um so besser, je höher der Sauerstoffindex ist.
Die plastizierten Polyvinylchloride nach der vorliegenden Erfindung weisen ferner neben dem primären Plastizierer einen sekundären Plastizierer auf, der in einer Menge von 15 bis 5o Gew.-% der Plastizierergesamtmenge vorliegt. Der sekundäre Plastizierer enthält eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die durch die chlorierten Paraffine und organischen Phosphatester besteht, wie sie allgemein bei der Herstellung von Vinylchloridpolymeren verwendet werden. Diese sekundären Plastizierer bewerkstelligen ein zusätzliches, sekundäres Plastizieren des Materials und verbessern zugleich die Verzögerung der Flammenbildung durch
- 13 -
809808/0801
!das Kunstharz. Üblicherweise werden sekundäre Plastizierer in Form chlorierter Parafline nicht in größeren Mengen verwendet als etwa 3o % der Gesamtmenge an Plastizierern, da die Polymere sonst derartige chlorierte Paraffine ausschwitzen und auf der Oberfläche abscheiden. Die organischen Phosphat-ester können in Mengen bis zu etwa 5o % der Gesamtplastizierermenge verwendet werden, üblicherweise werden jedoch Konzentrationen bis zu 3o % der Plastizlerergesamtmenge verwendet. '
Ein sekundärer Plastizierer in Form dhes halogenierten Paraflines
ist ein Parafllnöl oder Paraffinwachs, das so stark halogeniert ist, i i daß eine Halogenkonzentration von etwa 3o % bis hinauf zu etwa 7o % erhalten wird. Derartige kommerziell zur Herstellung von PolyMhylchloridharzen erhältliche halogenierte Paraffine sind !erster Linie chlorierte Parafline; bromierte Parafline können jedoch im Rahmen der Erfindung ebenfalls mit zufriedenstellenden
i Ergebnissen verwendet werden. Ein sekundärer Plastizierer in Form eines organischen Phosphatesters kann ein beliebiger dieser Ester sein, wie sie üblicherweise zum Herstellen von Polyvinylchloridpolymeren verwendet werden. Hierzu gehören insbesondere: Triarylphosphate, wie z.B. Triisopropylphenylphosphat, Tricresylphosphat, Cresyldiphenylphosphat u.dgl.; Alkylarylphosphatester, z.B. Isodecyldiphenylphosphat u.dgl.; Trialkylphosphatester, z.B. Trioctylphosphat, Tributylphosphat u.dgl.; ferner halogenierte Alkylphosphatester, wie z.B. tris(Dichlorpropyl)Phosphat, tris(Chloräthyl)Phosphat), tris(DibrompropyI)Phosphat u.dgl. Durch Einbau größerer Mengen derartiger sekundärer Plastizierer
I in Form organischer Phosphatester in Polyvinylchlorid wird zusam-
■men mit herkömmlichen primären Plastizierern vom Estertyp eine wechselseitige Reaktion und eine Unverträglichkeit mit herkömmli- |chen anorganischen Substanzen zur Verzögerung der Flammenbildung |beobachtetf z.B. Antimontrioxid. Das nicht vorhersehbare Verhalten derartiger mehrkomponentiger, vermischter Plastizierersysteme schlägt sich auch in der Raucherzeugung der Polyvinylchloridpolymere nieder, wenn diese auf hohe Temperaturen erhitzt werden, bei denen eine Pyrolyse eintritt, was z.B. beim Verbrennen der Polymere der Fall ist.
Zusätzlich zu dem Vinylchloridpolymer und den vermischten Plastizierern kann das erfindungsgemäße Polymer zusätzlich herkömmlcihe Füllstoffe oder in Partikelform vorliegende Streckstoffe aufweisen, z.B. Kaliumcarbonat, Talk, Kieselerde, Al3O3 χ (H«0) _ u.dgl., und; {zwar in einer Menge von bis zu 5o Gew.-Teilen auf loo Gew.-Teile Harz. Das Polymer kann ferner enthalten: Schmiermittel, die das
j Verarbeiten des Harzes erleichtern, z.B. Polyäthylen, Paraffinwachs, Stearinsäure u.dgl., und zwar in einer Menge von üblicherweise j bis zu etwa 5 Gew.-Teilen auf loo Teile Harz; die Hitzebeständigkeit und die Stabilität bei Bestrahlung mit UV verbessernde Substanzen , z.B. dreifach basisches Bleisulfat, Bariumcadmiumzinkseifen, epoxidiertes Sojaöl, organische Phosphite u.dgl., und zwar in vorgegebener Menge von üblicherweise bis zu etwa 8 Gew.-Teilen auf loo Gew.-Teile Harz; und ferner auch verschiedene Farbstoffe und/oder Pigmente, welche dem Harz die gewünschte Farbe und/oder Lichtundurchlässigkeit (Opazität) geben.
809808/0801 - 15 -
INeben den schon oben genannten Bestandteilen weist das plastiziert^ j Polyvinylchloridharz gemäß der vorliegenden Erfindung als Substanz!,
! Γ
idle sowohl die Flammenbildung verzögert als auch die Rauchbildung \ !unterdrückt, eine Molybdänverbindung auf,die in einer Menge von ,etwa 1 bis zu etwa 8 Gew.-Teilen auf loo Gew.-Teile Harz vorliegt, !vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis 4 Gew.-Teilen auf loo \ Gew.-Teile Harz. Die Molybdänverbindung wird in Form eines fein gemahlenen Puders zugegeben, in dem jede Partikel aus der Molyb- ; dänverbindung besteht, oder sie wird in gespreiteter Form züge-
geben, und in diesem Fall Hegt die Molybdänverbindung in Form eine]: Schicht vor, die von den Oberflächen von Trägerpartikeln getragen ' ist. Die letztere können aus inertem Material gefertigt sein und ! so ebenfalls zur Verzögerung der Flammenbildung am Polymer beitra-j
i gen. Hierzu geeignete Molybdänverbindungen sind Molybdändioxid
(MoO9), Molybdän tr ioxid (MoO.), oder auch Salze der Molybdänsäure!
dm Λ
z.B. Ammoniumdimolybdat (Abkürzung: ADM) ((NH4) 2M0-O-), Anunoniumheptamolybdat (Abkürzung: AHM) ((NH4JgMo7O24 χ 4H2O), Ammoniumokta molybdat (Abkürzung:AOM) ((NH4)4M6g02g), Ammoniumdecamolybdat ((NH4J2Mo10O31), Natriumroolybdat (Ni2MoO4), Calciummolybdat (CaMoOL) Zinkmolybdat (ZnMoO4) u.dgl. Hiervon stellt Molybdäntrioxid selbst ein bevorzugt verwendetes Material dar. Dieses kann als Material mit für technische Verwendungszwecke ausreichender Reinheit vorliegen, was einem Material entspricht, das vorzugsweise zumindest 85 % Molybdäntrioxid enthält. Der Reinheitsgrad des Molybdäntrioxids hängt davon ab, wo es hergestellt wird und wie stark es gereinigt wird. Der Reinheitsgrad ist jedoch nicht kritisch, da der nicht aktive Anteil des Molybdäntrioxide in erster Linie aus Kiese
809808/0801
erde und Metallsilikaten besteht, die im Harz nur als zusätzlich streckender Füllstoff wirken. Molybdäntrioxidprodukte mit höherer Reinheit können zwar ebenfalls verwendet werden, die höheren Kosten derartiger reinerer Materialien sind jedoch aus wirtschaftlichen Grürifen normalerweise nicht vertretbar, da gegenüber technischem Molybdänoxid kein nennenswerter Vorteil erhalten wird.
Die Teilchengröße der Molybdänverbindung ist nicht besonders kritisch; es ist jedoch in der Regel vorteilhaft, Teilchen mit soleher Größe und Geometrie zu verwenden, daß die Gesamtoberfläche möglichst groß ist. Auf diese Weise steht das Material optimal zur Reaktion zur Verfügung, und auch eine gleichförmige Dispersion der Partikel in der ganzen Polyvinylchloridharzmatrix wird ; erleichtert. Kommerziell erhältliches technisches Molybdänoxid hat üblicherweise eine mittlere Teilchengröße von weniger als 2o mesh (US Standard Screen Size) und kann mit gutem Ergebnis verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch Puder mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als etwa Io »u verwendet.
Die Molybdänverbindungen können auch in Form einer Beschichtung eingebracht werden, die von einem in Partikelform vorliegenden Streckmaterial getragen ist. Das letztere kann selbst die Flammenbildung verzögern, wie dies z.B. bei Kristallwasser enthaiten dem Aluminiumoxid der Fall ist. Verwendet nan ein in Partikelform vorliegendes Streckmaterial als Träger für die Molybdänverbindung, so erhält man Kosteneinsparungen gegenüber der Verwendung von Partikeln, die völlig aus der Molybdänverbindung bestehen
IDies ist darauf zurückzuführen, daß üblicherweise nur die Ober-
!fläche der Partikel zur Verzögerung der Flammenbildung und zur
j ' I
[Unterdrückung der Rauchbildung beiträgt, wenn die Polymermatrix j
!unter Gasentwicklung verbrannt wird. Die Reaktion schreitet nur j selten so weit fort, daß die ganze Partikel aufgebraucht wird. ;
Verwendet man die Molybdänverbindungen in Form einer von Partikelnj
eines Streckmateriales getragenen Oberflächenschicht, so benötigt !
man zum Erreichen einer gewünschten Verzögerung der FlammenbildungI und Unterdrückung der Rauchbildung nur eine kleinere Gesamtmenge :
ι der Molybdänverbindung; anders gesagt, bei Verwendung gleicher Mengen an Molybdänverbindung erhält man bei Verwendung derselben in Form einer von einem Streckmaterial getragenen Oberflächenschicht eine größere Flammbeständigkeit und geringere Rauchentwicklung als bei Verwendung massiver Partikeln aus der Molybdänverbindung.
Das in Partikelform vorliegende Streckmaterial kann aus einer Vielzahl von Substanzen ausgewählt sein, die mit den auf es aufgebrachten Molybdänverbindungen genauso kompatibel sind wie mit der Polyvinylchloridpolymermatrix und den in dieser enthaltenen Plastizierem. Das Streckmaterial soll ferner die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Polymers und die Wirksamkeit der die Flammenbildung verzögernden und die Rauchbildung unterdrückenden Substanz im Polymer nicht beeinträchtigen, üblicherweise können eine oder zwei Kombinationen aus zwei oder mehr verschiedenen zum Strecken verwendeten Füllstoffe oder Pigmente
- 18 -
mit gutem Ergebnis verwendet werden, wie sie normalerweise In mit
Füllstoffen versehene Polyvinylchloridpolymere eingebaut werden,
j wobei diese Füllstoffe mit der durch die Molybdänverbindung ge- i
i bildeten Substanz zum Unterdrücken der Flamm- und Rauchbildung
kompatibel sind.
ι !
IDie Größe und Form der Partikel des Streckmateriales kann unter Berücksichtigung der Parameter geändert werden, die schon oben
unter Bezugnahme auf die massiven Partikel aus Molybdänmaterial besprochen worden sind. Ganz allgemein gesprochen hat eine Partikel des Streckmateriales eine Form, mit der eine möglichst i große Oberfläche der als Oberflächenbeschichtung von der Parti- |
kel getragenen Molybdänverbindung erhalten wird. Hierzu werden | vorzugsweise Partikel mit verhältnismäßig dichter Struktur verwendet. Partikel mit porösem Aufbau können ebenfalls mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Molybdänverbindungen, die beim Imprägnieren in die Hohlräume der Partikel eintreten, weiterhin für eine spätere Reaktion verfügbar bleiben. Aus den obenstehenden Betrachtungen ergibt sich, daß die mittlere Teilchengröße der Partikeln des Streckmateriales in dem Bereich von etwa o,l ,u bis etwa 25 ,u und mehr liegen kann; vorzugsweise liegt die Größe der Partikeln zwischen etwa o,2 und Io .μ. Die geeignetste Partikelgröße des Streckmateriales ändert sich innerhalb der oben angegebenen Bereiche auch in Abhängigkeit von anderen Faktoren, z.B. der Menge der aufgebrachten Molybdänverbindung, der Art und der Menge anderer in der Polyvinylchloridpolymermatrix enthaltener Füllstoffe, der Gesamtkonzentration
109808/0801
der im Polymer zur Unterdrückung der Flammen- und Rauchbildung ent+ haltenen Molybdänverbindung, dem Herstellungsverfahren beim Vernetzen der Polymermatrix und der In Aussicht genommenen Endverwendung des Polymers selbst. j
Typische, als Trägermaterlallen verwendbare Füllstoffe zum Spreiteik der Molybdänverbindung sind die preisgünstigen, sog. Trägertyp- j Füllstoffe, die aus fein gemahlenen festen Pudern bestehen. Derartige Puder lassen sich leicht gleichförmig in der ganzen Harzmi-;
schung dispergieren. Zu diesen Trägertyp-Füllstoffen gehören: Bar-! iumsulfate, Calciumsulfate, z.B. Gips, Terraalba und Pariser Gips,J Calciumcarbonate, darunter Schlämmkreide und Kreide, Magnesiumcar-
Dnate, Z ink carbonate, Zinkoxide, Siliciumoxide, darunter Quarz un<j Kieselerde, Magnesiumsilikate und verwandte Mineralien, z.B. Talk und Seifenstein, Kaolinton, Glimmer, Bimsstein, Aluminiumoxid und Hydratwasser enthaltende Aluminiumoxide und dgl. Im Hinblick auf ihre geringen Kosten, ihre Verfügbarkeit und ihre gute Verträglichkeit mit Polyvinylchloridpolymersystemen und den in diese eingebauten Molybdänverbindungen sind von den obenstehend angeführten Trägertypfüllstoffen die Calciumcarbonate, die Hydratwasser aufweisenden Aluminiumoxide, die Siliciumoxide und Talk besonders vor+ teilhaft.
Die Herstellung der eine Oberflächenschicht aus Molybdänverbindung tragenden Füllstoffpartikel kann gemäß einem der in den US-PSen 3 726 694 und 3 874 883 beschriebenen Verfahren erfolgen, auf
- 2o -
809808/0801
- 2ο -
welche diesbezüglich Bezug genommen wird. Diese Verfahren arbeiten kurz gesagt so: Das Aufbringen der gewünschten Menge der Molybdänverbindung auf die Oberflächen der Trägerpartikel erfolgt durch Aufschlämmen der Trägerpartikel in einer wässrigen Lösung, die ein gelöstes Molybdat enthält. Diese Lösung wird konzentriert, und man erhält einen verhältnismäßig dicken, pastosen Schlamm. Die Mischung wird dann getrocknet und daraufhin zerkleinert, so daß Agglomerate entfernt werden, die sich möglicherweise während , des Trocknens gebildet haben, üblicherweise erfolgt das Beschich-
ten der Trägerpartikel mit der Molybdänverbindung so, daß das Gewicht der Oberflächenschicht,bezogen auf Molybdän, zwischen etwa 1 % und etwa 2o % liegt. Vorzugsweise wird in einem Bereich von :
etwa 5 % bis etwa Io % gearbeitet. Größere Mengen als etwa 2o % ' lassen sich mit zufriedenstellendem Ergebnis verwenden, sie sind jedoch aus wirtschaftlichen Gründen weniger vorteilhaft. Es versteht sich, daß die gespreitete, von Trägerpartikeln getragene Molybdänverbfadungen entweder allein oder zusammen mit massiven Partikeln aus Molybdänoxid verwendet werden kann, um bei gegebenem Nutzen/Kostenverhältnis eine optimale Verzögerung der Flammenbildung und optimale Unterdrückung der Rauchbildung zu erhalten.
Es wurde herausgefunden, daß bei Verwendung der Molybdänverbindung zusammen mit einer vorgegebenen Menge Antimonoxid oder einer an deren Antimonverbindung, z.B. tfatriumantimonat, durch synergistisches Zusammenarbeiten in dem plastizierten Polyvinylchlorid eine stark verbesserte Verzögerung der Flammenbildung und Unterdrückung der Rauchbildung erhalten wird. Verwendet man Antimonoxid zusammen __. _________ 21
mit der Molybdänverbindung, so verwendet man eine Antimonoxidkonzentration von etwa o,5 Teilen auf etwa 2 Teile für jedes Teil der! ,verwendeten Molybdänverbindung. Besonders gute Ergebnisse werden er1-
!halten, wenn diese beiden Bestandteile in etwa gleicher Menge verwendet werden, und wenn die Gesamtmenge der gemischten Substanz ' innerhalb eines Bereiches zwischen etwa 1 Gew.-Teil bis etwa 8 Gewi.-
Teile auf loo Gew.-Teile Harz eingestellt wird, wobei vorzugsweise! der Bereich von etwa 2 Gew.-Teilen bis etwa 4 Gew.-Teile auf loo j Gew.-Teile Harz verwendet wird. Wie im Fall der Molybdänverbindung!
kann die Antimonkomponente entweder in Form massiver Partikel oder
i !
!in gespreiteter Form verwendet werden, wobei im letzteren Fall \ Trägermaterialien desselben Typs verwendet werden, wie dies oben i
I j
!schon beschrieben ist. Antimonoxid selbst stellt zwar das für den I angegbenen Zweck bevorzugt, verwendete Material dar, Antimonver-
I ,
:bindungen wie Natriumantiraonat oder Caliumantimonat können jedoch ;ebenfalls in Form massiver Partikel oder in Form von von Trägerpartikeln getragenen Oberflächenschichten verwendet werden.
Um die verbesserte Verzögerung der Flammenbildung und Unterdrückung der Rauchbildung bei den erfindungsgemäßen plastizierten Vinyl-Chloridpolymeren zu zeigen, werden die nachstehenden Beispiele gegeben.
Beispiel 1
Es wird ein plastiziertes Polyvinylchloridharz hergestellt, wobei ein Vinylchloridpolymer mit einer Eigenviskosität von 1,13 (ASTM
~8Ö98W/08(M 2^
0-124 3-66) verwendet wird, das im Handel unter der Bezeichnung Geon Io2 EP F5 von der Firma B.F. Goodrich erhältlich ist. Auf loo Gew.-Teile Harz werden 38 Gew.-Teile Dioctylphthalat, 14 Gew.-
Teile eines chlorierten Paraffins, das im Handel unter der Bezeichnung Chlorowax 5ooC von der Firma Diamond Shamrock Company erhältlich ist, 35 Gew.-Teile Calciumcarbonat, 5 Gew.-Teile epoxidiertenj Sojaöles, 1 Gew.-Teil eines Stabilisators auf Bariumcadmiumzinkseifebasis und verschiedene Mengen einer erfindungsgemäßen Sub- ; stanz zur Unterdrückung der Flamm- und Rauchbildung unterschiedlicher Zusammensetzung zugegeben. Der in Form eines chlorierten Paraffins vorliegende sekundäre Plastizierer enthält etwa 59 t Chlor, hat bei 25°C eine Viskosität von 2o Poise und ebenfalls bei 25°C eine Dichte von 1,36. Der CalciumcarbonatfUlistoff ist von der für die Verwendung als Pigment üblichen Reinheit, seine Partikel haben eine Größe von etwa 2,u. Das epoxidierte Sojaöl erfüllt zwei Funktionen: es dient einerseits als Hitzestabilisator und zugleich als sekundärer Plastizierer. Dieses öl ist im Handel untejr der Bezeichnung Drapex 6.8 von der Firma Argus Chemical Company erhältich. Der Bariumcadmiumzinkhitzestabilisator ist im Handel unter der Bezeichnung Mark 14 32 von der Firma Argus Chemical Comp, erhältlich.
Die obenstehend angegebenen Bestandteile werden zu einem plastizierten Vinylchloridpolymer unter Verwendung herkömmlicher Mischverfahren vermischt, und irgendeinem Bestandteil des Polymers werden vorgegebene Mengen der die Flamm- und Rauchbildung unterdrük- kenden Substanzen zugegeben, wie dies in der untenstehenden Tabell^
1 angegeben ist. a,
- - - — —. . — 23"
tO98oa/oaoi
Tabelle 1:
Probe Flammbildung verzögernder Zusatz
Sauerstoffindex
Rauchbildungsdaten
Rauch- Vermindebildg. rung in %*
B C D E
25,o 13,3 — —
3 Teile Sb2O3 29,o 11,1 17
3 Teile MoO3 27,5 5,4 59
5 Teile MoO3 28,5 4,7 65
1,5 Teile Sb3O3 +
1,5 Teile MoO2 31,0 6,6 5o
3 Teile Ammoniumokta-
molybdat 29,o 4,7 65
1,5 Teile Sb3O3 +
1,5 Teile Anunoniumocta molybdat
31,o
6,4
verglichen mit der Vergleichsprobe A
Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, enthält die Probe A überhaupt keine die Flamnenblldung verzögernde Substanz, die Probe B enthält drei Gew.-Teile Antimonaxid, die Probe C enthält 3 Gew,-Teile Molybdäntrioxid, die Probe D enthält 5 Gew.-Teile Molybdäntrioxid, die Probe E enthält gleiche Mengen Antimonoxid und Molybdänoxid, die Probe P enthält 3 Gew.-Teile Aamoniunoctamolybdat,
- 24 -
809808/0801
die Probe G enthält gleiche Mengen Antimonoxid und Ammoniumoctamolybdat. Die Probe A dient als Vergleichsprobe bei der Messung der Flammbeständigkeit und der Rauchbildung an den verschiedenen Proben.
j Die walzengemischten Vinylchloride werden zu Proben geformt, wobei Formrahmen verwendet werden, die auf eine Temperatur von 177 C (35o F) aufgeheizt sind und unter einem Druck von 35oo kg/cm (5O.OOO psi) stehen. Die Proben sind 1,9 mm (o,o75 Zoll) dick und werden zur Bestimmung der Verzögerung der Flammenbildung nach der oben beschriebenen Sauerstoffindexmethode geprüft. Die bei ihnen erhaltene Rauchbildung wird unter Verwendung eines Rauchdensitometers gemessen, das von der Firma Michigan Chemical Corp. unter der Typenbezeichnung 95-ool-o3 erhältlich ist. Die zur Beschreibung der Rauchdichte oder Rauchmenge verwendete Meßeinheit ist die Gesamtlichtabsorption (die Fläche unter einer 1 %-Lichtabschwächungskurve in Abhängigkeit von der Zeit) bezogen auf 1 g einer Probe mit der vorgegebenen Größe von Io χ Io χ 3 mm. Diese Größe wird vom Rauchdensitometer automatisch berechnet. Die in der Spalte "Rauchbildung" von Tabelle 1 angegebenen Werte erhält man als Differenz zwischen der Zahl loo,vermindert um den in % ausgedrückten Lichttransmissionsfaktor, der über die in min. ausgedrückte Brenndauer integriert ist, nach Umrechnung auf 1 g Probenjmasse. Die in der Spalte "Verminderung in %" angegebenen Zahlenwerte stellen die prozentuale Verminderung der Raucherzeugung, verglichen mit der Vergleichsprobe A dar.
_ 25 -
809808/0801
I '■
Aus den in Tabelle 1 gegebenen Daten ist ersichtlich, daß durch
Zufügen von 3 und 5 Gew.-Teilen Molybdäntrioxid eine erhebliche i !Verbesserung in der Flamrribeständigkeit des plastizierten Vinyl-
I ;
Chloridharzes erhalten wird und zugleich auch eine erhebliche Verminderung der erzeugten Rauchmenge, beides verglichen mit der Vergleichsprobe A, die keinen Zusatz enthält. Die Verwendung von i Antiroonoxid allein führt zwar, wie die Probe B zeigt, zu einer
Verbesserung der Flammbeständigkeit, jedoch nur zu einer gering- ι
! i
j fügigen Verminderung der Raucherzeugung. Der synergistische Effekt!,
!der bei gleichzeitiger Verwendung von Antimonoxid und Molybdänoxid! erhalten wird, wird bei Betrachtung der Proben E Und G klar, bei |
i i
!denen gemäß dem gemessenen Sauerstoffindex der Proben eine erhebliche Verbesserung der Flammbeständigkeit erhalten wird, wobei j zugleich auch noch die Raucherzeugung um 5o % oder mehr vermindert 'wird.
Beispiel 2
Es wurde ein plastiziertes Vinylchloridpolymer auf dieselbe Weise hergestellt, wie oben bei Beispiel 1 beschrieben. Es wurde jedoch ein anderes chloriertes Paraffin verwendet, das im Handel unter der Bezeichnung Cerechlor 52 von der Firma ICI United States Inc. erhältlich ist. Das als sekundärer Plastizierer dienende chlorierte Paraffin hat einen Chlorgehalt im Bereich von 5o bis 52 %, es hat bei 250C eine Dichte von 1,23 und bei 25°C eine Viskosität von 9oo bis 19oo Centipoise. Nach dem gleichen Verfahren wie bei Beispiel 1 wurden hier Proben hergestellt, die mit H bis K be-
8Ö98Ö8/Ö801 ~Ά ''
zeichnet sind. Die Probe H ist eine Vergleichsprobe, die keine
!Substanz zur Verzögerung der Flammenbildung und zur Unterdrückung
ι der Rauchbildung enthält, während die Proben I, J und K die in
Tabelle 2 angegebenen Zusätze enthalten.
ι Tabelle 2;
i Rauchbildungsdaten
Probe Flairanbildung ver- Sauerstoff- Rauch- Verminde-
zögernder Zusatz index bildg. rung in %*
H 3 Teile Sb3O3
I 3 Teile MoO3
J 1 ,5 Teile Sb2O3 +
K 1 ,5 Teile MoO3
24 ,5 9 ,3 19
29 ,ο 7 ,3 52
27 ,5 4
29,5 4,7 48
bezogen auf die Vergleichsprobe H
Die doppelte Funktion des Molybdäntrioxids als die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz in plas ti zierten Vinylchloridpolymeren mit chloriertem ParaflLn als sekunfdärem Plastizierer läßt sich deutlich am Sauerstoffindex und der Rauchbildung der Probe J erkennen, die drei Teile Molybdäntrioxid auf loo Teile Harz enthält. Der synergistische Effekt, der durch gleichzeitige Verwendung von Antimonoxid und Molybdäntrioxid erhalten wird, läßt sich wiederum an den für die Probe K erhaltenen
Ergebnissen ablesen. K__ _.__^ mM
809808/0801 -27-
Beispiel 3 IEs wurde ein plastiziertes Vinylchloridpolyiner hergestellt, wobei j
: i
dieselben Bestandteile verwendet wurden wie beim Beispiel 1, als primärer Plastlzlerer wurden jedoch auf loo Gew.-Teile Harz 3o \
IGew.-Teile Dioctylphthalat und als sekundärer Plastizlerer anstellt
i der chlorierten Paraffine bei den Beispielen 1 und 2 15 Gew.-Teile
ITricresylphosphat verwendet, das ein Beispiel für einen sekundären jPlastizierer vom organischen Phosphatestertyp darstellt. Die ^
imere wurden auf die oben angegebene Art und Weise hergestellt, die
! i
iProben sind mit L bis R bezeichnet. Diese Proben werden,wie schon i
i oben angegeben, auf Entflammbarkeit und Rauchbildung geprüft, wöbet
die Probe L als Vergleichsprobe dient, die,abgesehen vom Phosphat-! esterplastizierer, keinerlei die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Zusätze enthält.
Tabelle 3: Rauchbildungsdaten
Probe Flammbildung verzögernder Zusatz
Sauerstoffindex
Rauch- Vermlndeblldg. rung in %
3 Teile Sb2O3 3 Teile MoO3
1,5 Teile Sb9O., + 1,5 Teile MoO3
2 Teile Ammoniumoctamolybdat
11,5
9,0 22
7,8 32
3,2 72
5,8 5o
- 28
/ OWV
Fortsetzung Tabelle 3
Probe Flaminbildung verzögernder Zusatz
SauerstoffT Rauch- VermindeH index blldg. rung in %
3 Teile Ammoniumocta-
roolybdat 31,5
1,5 Teile Sb2O3 +
1,5 Teile Ammonium-
octamolybdat 3o,5
bezogen auf die Vergleichsprobe L
5,8
3,5
5o
7o
Die Verbesserung der Flaminbeständigkeit und die Verminderung der Raucherzeugung bei plastizierten Vinylchloridpolymeren mit Molybdänverbindungen sind deutlich aus den Daten der Tabelle 3 ersichtlich. Bei Verwendung von 3 Gew.-Teilen Molybdäntrioxid auf loo Gew.-teile Harz (Probe N) erhält man eine Flaminbeständigkeit, die im wesentlichen gleich der einer äquivalenten Menge Antimonoxid ist, wofür die Probe M ein Beispiel ist. Die Molybdän enthaltende Probe N unterdrückt jedoch besser die Rauchbildung als die Antimon enthaltende Probe M. Die Probe 0 unterstreicht wieder den bei der Verzögerung der Flammenbildung und der Unterdrückung der Rauchbildung erhaltenen synergistischen Effekt bei gleichzeitiger Verwendung einer Molybdänverbindung und einer Antimonoxidkomponente. Mit der Probe Q, die auf loo Gew.-Teile Harz 2 Gew.-Teile Amraoniumjoctamolybdat enthält, wird die höchste Verzögerung der Flammenbildung erhalten, während zugleich, verglichen mit der Vergleichs-
- 29 -
ι probe L eine Verminderung der Rauchbildung um 5o % erhalten wird.
Beispiel 4
Es wurde eine Reihe von Proben auf dieselbe Art und Weise hergejstellt wie beim Beispiel 3. Als sekundärer Plastizierer wurde anstelle des beim Beispiel 3 verwendeten Tricresylphosphates jedoch ; Triisopropylphenylphosphat verwendet, das im Handel unter der Be- ■ zeichnung Kronitex loo von der Firma FMC Corporation erhältlich ist:
! I
Wie aus der untenstehenden Tabelle 4 ersichtlich ist, ist die iProbe S eine Vergleichsprobe, während die Proben T bis W vorgegebene Mengen an Antimonverbindungen und Molybdänverbindungen enthalten. Bei den Proben X, Y und Z wurden die ursprünglich auf loo Gew.-Teile Harz vorgesehenen 35 Gew.-Teile Calciumcarbonat durch eine entsprechende Anzahl Gew.-Teile eines Aluminiumoxidtrihydratfüllstoffes ersetzt, der im Handel unter der Bezeichnung Hydral 7Io von der Firma Aluminum Company of America erhältlich ist.
- 3o -
809800710001
- 3ο -
Tabelle 4: Rauchbildungsdaten
Probe Flammbildung ver
zögernder Zusatz
Sauerstoff-
index
Rauch-
bildg.
Verminde
rung in %*
S ... 26,5 12,6 _
T 3 Teile Sb3O3 28,0 9,1 28
U 3 Teile MoO3 29,o 2,9 77
V 1 Teil Sb2O3 +
1 Teil MoO3
29,5 4,7 63
W 1,5 Teile Sb,0, +
1,5 Teile MoO3 -3
29,5 3,4 73
X 35 Teile Hydral 7Io 27,5 4,6 64
Y 35 Teile Hvdral 7Io +
3 Teile MoO3 31,5
35 Teile Hydral 7Io + 1,5 Teile Sb,0, +
1,5 Teile MoO3 32,ο
*" bezogen auf die Vergleichsprobe S
2,6 3,6
79
71
Vergleicht man die mit den Proben T und U erhaltenen ERgebnisse, so sieht man deutlich, daß MolybdäntrioxidAntimontrioxid als die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz bei plastizierten Vinylchloridpolymeren mit organischen Phosphatestern als sekundären Plastizierern überlegen ist. Der synergistische Effekt, der durch gleichzeitige Verwendung dieser beiden Komponenten erhalten wird, ist wieder klar aus den Meßergebnissen für die Proben W und Z ersichtlich.
- 31 -
Beispiel 5
Es wurde eine Reihe von Proben nach dem oben schon In Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei jedoch ein anderer organischer Phosphatester verwendet wurde, nämlich Isodecyldipheny phosphat, das Im Handel unter der Bezeichnung Santlclzer 148 von der Firma Monsanto Company erhältlich 1st. Die Ergebnisse der Flammbeständigkeit- und Rauchbildungsprüfungen sind in der nachstehenden Tabelle 5 zusammengefaßt.
Tabelle 5: Rauchblldunqsdaten
Probe Flamrabildung verzögernder Zusatz
Sauerstoff- Rauch- Verminde-J Index blldg. rung in %T
AA AB AC AD
—— 24,5 14 ,7 —— ,2
3 Teile Sb2O3 27,5 8 ,3 43
3 Teile MoO3 28,ο 3 ,5 76 /3
1 ,5 Teile Sb2O3 +
1 ,5 Teile MoO3 29,ο 7 ,6 48
bezogen auf die Vergleichsprobe AA
Die mit der Probe AC erhaltenen Ergebnisse zeigen deutlich die Oberraschende Überlegenheit von Molybdäntrioxid bei denselben plastizierten VinylChloridpolymeren sowohl als die Flammenbildung
-32-1
8098D8/080T
verzögernde Substanz als auch als die Rauchbildung unterdrückende Substanz, verglichen mit Antimonoxid. Die mit der Probe AD erhaltenen Ergebnisse zeigen wieder deutlich den bezüglich der Verzögerung der Flaimnenbildung erhaltenen synergistischen Effekt bei gleichzeitiger Verwendung von Molybdäntrioxid und Antimonoxid in gleichen Mengen, wobei zugleich auch noch eine Verminderung in \ der Rauchbildung -um 5o % erhalten wird. :
Beispiel 6
Es wurde eine weitere Reihe von Proben aus plastiziertera Vinyl- !chloridpolymer hergestellt, wobei wiederum ein anderer sekundärer ' Pias ti zierer in Form eines organischen Phosphatesters verwendet wurde, nämlich tris{Dichlorpropyl)Phosphat, das im Handel unter der Bezeichnung FYROL FR-2 von der Firma Stauffer Chemical Comp, erhältlich ist und ein chloriertes organisches Phosphat darstellt mit 7,2 % Phosphor und 4 9,1 % Chlor. Die Flaminbeständigkeit und die unterdrückung der Rauchbildung bei den Proben AE, AF und AG und AH ist in der untenstehenden Tabelle 6 angegeben.
- 33 -
809808/0801
Tabelle 6:
Probe Flannbildung ver zögernder Zusatz Ranchbildnagsdate
Sauerstoff— Bauch— Verainde
index
blldg. rang in
AE AF AG AH
3 Teile Sb2C 3 Teile HoO.
1,5 Teile Sb0O 1,5 Teile 28 ,o 3o,5 32,ο 33 ro
6,ο —
6,2 -3
2,8 53
3,3 45
* bezogen auf die Vergleichsprobe AE ^Zunahne
809808/0801 COPY

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Flamnbeständiges und keinen Rauch bildendes plastiziertes Polyvinylchloridpolymer , das im wesentlichen aus einem Polyvinyl-
    auf loo Teile Harz chloridpolymer und/zwischen etwa 2o Teilen und etwa loo Teilen
    eines Plastizierers besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der ;
    Plastizierer eine Mischung aus einem primären Plastizierer vom
    Estertyp und einem sekundären Plastizierer ist, der aus der durch die halogenierten Paraffine und organischen Phosphatester bestehenden Gruppe ausgewählt ist und in einer Menge von ca. 15 % bis ca. 5o % der Gesamtmenge des Plastizierers vorliegt und daß es eine die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz enthält, die durch eine Molybdänverbindung gebildet ist, die aus der aus Molybdänoxid und Molybdatsalzen gebildeten Gruppe ausgewählt ist und in einer Menge von etwa 1 Teil bis hinauf zu etwa 8 Teilen auf loo Teile Harz vorliegt.
    2. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sekun-
    809808/6801 Z2-
    ORlQlNAL INSPECTED
    däre Plastizierer ein chloriertes Paraffin ist und in einer Menge von bis zu 3o % des Gesamtgewichtes des Plastizierers vorliegt.
    3. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Plastizierer ein chloriertes Paraffin ist, das von etwa 3o bis etwa 7o Gew.-% Chlor enthält und in einer Menge von etwa 15 bis 3o Gew.-% der Plastizierergesamtmenge vorliegt.
    4. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Plastizierer organische Phosphatester aufweist, die in einer Menge bis hinauf zu etwa 5o Gew.-% der Gesamtmenge an Plastizierern vorliegen.
    5. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz in einer Menge von etwa 2 bis 4 Teilen auf loo Teile
    Harz vorliegt.
    6. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz in Form von Partikeln vorliegt, deren mittlere Größe kleiner ist als 2o mesh, und daß diese Partikel im wesentlichen gleichförmig im ganzen Polymer verteilt sind.
    7. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich-
    809808/0801 " 3 "
    net, daß die die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz in Form von Partikeln vorliegt, deren mittlere Größe kleiner als etwa lo,u ist, und daß diese Partikel im wesentlichen gleichförmig im ganzen Polymer verteilt sind.
    8. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molybdänverbindung Molybdäntrioxid ist.
    9. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molybdänverbindung Molybdändioxid ist.
    0. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molybdänverbindung ein Ammoniummolybdatsalz ist.
    1. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molybdänverbindung ein Kalziummolybdatsalz aufweist.
    2. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molybdänverbindung ein Natriummolybdatsalz aufweist.
    3. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molybdänverbindung ein Zinkmolybdatsalz aufweist.
    4. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Molybdänverbindung in Form einer Beschichtung vorliegt, die von den Oberflächen eines streckenden
    TÖ9¥08/ÖiQT 4
    Füllstoffes getragen ist.
    15. Polymer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,daß der beschichtete, streckende Füllstoff zwischen etwa 1 und 2o Gew.-% der Molybdänverbindung enthält.
    j 16. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flammenbildung verzögernde und die Rauchbildung unterdrückende Substanz ferner eine der Molybdänverbindung zugemischte Antimonverbindung aufweist, die pro Teil Molybdänverbindung in einer Menge von o,5 Teilen bis zu 2 Teilen vorliegt.
    17. Polymer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Antimonverbindung Antimonoxid ist.
    18. Polymer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Antimonverbindung Natriumantimonat ist. j
    19. Polymer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die j Antimonverbindung Kaliumantimonat ist.
    2o. Polymer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Antimonverbindung in Form einer Beschichtung vorliegt, die von den Oberflächen eines streckende ι
    Füllstoffes getragen ist.
DE2736513A 1976-08-16 1977-08-12 Schwer entflammbare und raucharme Masse auf der Grundlage von Vinylchloridpolymerisaten, Weichmachern, Antimonverbindungen und Molybdänverbindungen Expired DE2736513C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/714,383 US4098748A (en) 1976-08-16 1976-08-16 Plasticized polyvinyl chloride resin composition containing molybdenum flame retardant and antimony compound smoke suppressant agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2736513A1 true DE2736513A1 (de) 1978-02-23
DE2736513C2 DE2736513C2 (de) 1982-03-11

Family

ID=24869820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2736513A Expired DE2736513C2 (de) 1976-08-16 1977-08-12 Schwer entflammbare und raucharme Masse auf der Grundlage von Vinylchloridpolymerisaten, Weichmachern, Antimonverbindungen und Molybdänverbindungen

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4098748A (de)
JP (1) JPS5341351A (de)
DE (1) DE2736513C2 (de)
ES (1) ES461603A1 (de)
FR (1) FR2362186A1 (de)
GB (1) GB1551471A (de)
IT (1) IT1083947B (de)
NL (1) NL7709043A (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2434188A1 (fr) * 1978-08-24 1980-03-21 Rhone Poulenc Ind Compositions de polymeres halogenes presentant un comportement au feu ameliore
US4243571A (en) * 1978-12-26 1981-01-06 Monsanto Company Stain-resistant vinyl chloride polymer compositions plasticized with alkylbenzyl succinates, glutarates or mixtures thereof
DE2905011A1 (de) * 1979-02-09 1980-08-14 Wacker Chemie Gmbh Weich-polyvinylchloridmassen und ihre verwendung
US4328152A (en) * 1980-12-16 1982-05-04 Amax Inc. Polyvinyl chloride polymer compositions containing trizinc dimolybdate monohydrate and zinc phosphite for smoke suppression
DE3117551A1 (de) * 1981-05-04 1983-01-27 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Hauptzylinder fuer hydraulisch betaetigte kraftfahrzeugbremsen
JPS6011548A (ja) * 1983-06-29 1985-01-21 Dainichi Nippon Cables Ltd 低発煙性ポリ塩化ビニル組成物
CA1275528C (en) * 1984-05-14 1990-10-23 Allied Corporation Flame retardant polyamide fiber and carpet
US4670494A (en) * 1985-07-30 1987-06-02 Gary Chemical Corp. Flame retardant low smoke poly(vinyl chloride) thermoplastic composition
US4892683A (en) * 1988-05-20 1990-01-09 Gary Chemical Corporation Flame retardant low smoke poly(vinyl chloride) thermoplastic compositions
JPH0264142A (ja) * 1988-08-30 1990-03-05 Fujikura Ltd 難燃性樹脂組成物
DE3917294A1 (de) * 1989-05-27 1990-11-29 Huels Chemische Werke Ag Mit laserlicht beschriftbare hochpolymere materialien
US5788912A (en) * 1997-04-17 1998-08-04 The University Of Dayton Method for producing flame retardant porous products and products produced thereby
US6316118B1 (en) * 1998-05-11 2001-11-13 Takiron Co., Ltd. Fire-retardant vinyl chloride resin molding
US6610406B2 (en) 2000-03-23 2003-08-26 Henkel Locktite Corporation Flame retardant molding compositions
US6432540B1 (en) * 2000-03-23 2002-08-13 Loctite Corporation Flame retardant molding compositions
CN1290931C (zh) * 2000-04-14 2006-12-20 积水化学工业株式会社 用于减振材料的树脂组合物、减振材料和隔音部件
US20040166241A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-26 Henkel Loctite Corporation Molding compositions containing quaternary organophosphonium salts
KR20040099130A (ko) 2003-05-16 2004-11-26 주식회사 엘지화학 저발연 난연성 장식시트
US20050287894A1 (en) * 2003-07-03 2005-12-29 John Burns Articles of enhanced flamability resistance
US6995203B2 (en) * 2003-08-29 2006-02-07 The Boeing Company Flame retardant polymer compositions
US20060030227A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 George Hairston Intumescent flame retardent compositions
US20060046591A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 George Hairston Mattress covers of enhanced flammability resistance
EP2121821B1 (de) * 2006-12-19 2013-11-13 Siltech Limited Verbesserungen bezüglich lasermarkierung
CN101831116B (zh) * 2010-03-23 2013-02-20 江苏扬州合力橡胶制品有限公司 一种阻燃橡胶及其在隔震支座上的应用
RU2477295C2 (ru) * 2011-05-20 2013-03-10 Закрытое акционерное общество "Кабельный завод "Кавказкабель" Электроизоляционная композиция
RU2495890C1 (ru) * 2012-03-05 2013-10-20 Закрытое акционерное общество "Кабельный завод "Кавказкабель" Электроизоляционная композиция
RU2550400C2 (ru) * 2013-02-25 2015-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Макпол новые технологии" Высоконаполненная поливинилхлоридная композиция

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3801526A (en) * 1970-11-30 1974-04-02 Monsanto Co Plasticized vinyl chloride polymer blends having improved fire retardancy
US3870679A (en) * 1971-11-08 1975-03-11 Ethyl Corp Smoke retardant vinyl halide polymers

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2888414A (en) * 1956-08-22 1959-05-26 Du Pont Process of preparing an open cell polyvinyl chloride sponge
BE593429A (de) * 1959-07-29 1900-01-01
US3014000A (en) * 1960-02-08 1961-12-19 Ass Lead Mfg Ltd Flame-retarding compositions
US3892667A (en) * 1969-10-24 1975-07-01 M & T Chemicals Inc Novel flame retardant compositions
JPS5238748B2 (de) * 1971-08-28 1977-09-30
US3741893A (en) * 1971-10-08 1973-06-26 Air Prod & Chem Flame retardant comprising supported antimony tetroxide
US3869420A (en) * 1972-12-20 1975-03-04 Monsanto Co Smoke-retardant halogen-containing polymer systems
US3900441A (en) * 1973-03-12 1975-08-19 Armstrong Cork Co Zinc and molybdenum-containing compounds as smoke depressants for poly(vinyl chloride) resin compositions
JPS5139913B2 (de) * 1973-09-07 1976-10-30

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3801526A (en) * 1970-11-30 1974-04-02 Monsanto Co Plasticized vinyl chloride polymer blends having improved fire retardancy
US3870679A (en) * 1971-11-08 1975-03-11 Ethyl Corp Smoke retardant vinyl halide polymers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Auszug aus dem Hochmolekularbericht 1976 betr. den Artikel in JFF Fire Retardent Chem. 1, Mai 1974, S. 78-95 *

Also Published As

Publication number Publication date
ES461603A1 (es) 1978-06-16
DE2736513C2 (de) 1982-03-11
JPS5341351A (en) 1978-04-14
GB1551471A (en) 1979-08-30
IT1083947B (it) 1985-05-25
FR2362186A1 (fr) 1978-03-17
NL7709043A (nl) 1978-02-20
JPS5527101B2 (de) 1980-07-18
US4098748A (en) 1978-07-04
FR2362186B1 (de) 1981-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2736513A1 (de) Polyvinylchloridpolymer
DE2733695A1 (de) Stabilisierte feuerhemmende styrolpolymermischungen
DE2739429A1 (de) Feuerverzoegernde thermoplastische harzmasse
EP0025544B1 (de) Thermoplastische Masse
DE2736800A1 (de) Polyvinylchloridpolymer
DE2727483A1 (de) Selbstverloeschende thermoplastische formmassen
DE2905011A1 (de) Weich-polyvinylchloridmassen und ihre verwendung
DE1694981B2 (de) Verwendung eines festen stabilisators zum stabilisieren von formmassen auf der basis von vinylhalogenidpolymerisaten gegen waerme und licht
DE2802531C2 (de)
DE2654666A1 (de) Plastifiziertes polyvinylchlorid mit geringer raucherzeugung bei der verbrennung
DE1193668B (de) Selbstverloeschende Formmassen aus Olefinpolymerisaten
DE69922227T2 (de) Zusammensetzungen auf der basis von halogenierten polymeren und modifizierten zeoliten als stabilisatoren
DE2830914C2 (de)
DE2346177B2 (de) Selbsterlöschende Formmasse
DE602004003179T2 (de) Komplexes Flammschutzmittel und thermoplastische Harzzusammensetzung, welche diese enthält
DE2303179A1 (de) Waermestabilisiertes polymeres
DE2815176A1 (de) Polyvinylchlorid-formmasse und bauteil hieraus
DE1913474C3 (de) Polyolefinzusammensetzung
DE2007706A1 (de) Verfahren zur Erzielung von Selbstauslöschungsflamm-Eigenschaften bei schlagfestigkeit smodifiziertem Polyvinylchlorid
DE1569051A1 (de) Stabilisierte Polymerformmassen
DE2051520C3 (de) Verwendung von Natriumantimonat als feuerhemmenden Zusatz in organischen Polymeren
DE2437525C2 (de) Form- und Preßmassen
DE2456278C3 (de) Thermoplastische transparente und schlagfeste Masse auf der Grundlage von Vinylchlorid-Polymerisaten
CH623340A5 (en) Polymer mixture
DE2133557B2 (de) Schwer entflammbare Zusammensetzung von Olefinpolymeren oder halogenierten Kohlenwasserstoffpolymeren

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8339 Ceased/non-payment of the annual fee