DE2743624C2 - Flame-retardant and smoke-resistant, halogen-containing plastic compound and process for its production - Google Patents
Flame-retardant and smoke-resistant, halogen-containing plastic compound and process for its productionInfo
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Description
Kunststoffmaterlallen, einschließlich Kunststoffplatte^ synthetische Fasern oder dergleichen, werden im allgemeinen Im Hinblick auf Ihre Entflammbarkeit als gefährliche Materialien angesehen. Es Ist vielfach üblich, verschiedene Mittel zur Flammhemmung den Kunststoffmaterialien zuzusetzen. Neuerdings betrachtet man aber die Neigung von Kunststoffen, beim Verbrennen viel Rauch zu entwickeln, als mindestens ebenso gefährlich oder gar gefährlicher als Ihre Brennbarkeil. Die schwerwiegenden Folgen zahlreicher Brandfälle sind auf die starke Rauchbildung zurückzuführen, die wegen starker Sichtbehinderung ein rechtzeitiges Verlassen des betroffcnen Gebäudes verhindert.Plastic materials, including plastic sheet, synthetic fibers or the like, are used in the General Regarded as hazardous materials in terms of their flammability. It is common practice to add various flame retardants to the plastic materials. Lately one looks at But the tendency of plastics to develop a lot of smoke when burned is at least as dangerous or even more dangerous than your flammable wedge. The serious consequences of numerous fires are on the due to strong smoke formation, which prevents timely leaving of the building concerned due to severe visual obstruction.
Es wurden gründliche Untersuchungen bezüglich Additiven durchgerührt, die bei halogenhaltigen Kunststoffmassen eine Flammbildung und eine Ausbreitung von Flammen verzögern. Beispiele für solche Additive sind Antimontrioxid, Antlmonpenioxld, Anilmonoxld/Slllclumdloxld, und andere organische und anorganische Antimonverbindungen. Auch Zlnkboral wurde als ein solcher Stoff verwendet, dient aber im allgemeinen nicht als •»o ein MIttel zur Unterdrückung der Rauchbildung; außerdem wurde es Immer In einer relativ großen Menge von z. B. 3 bis 8 Teilen pro 100 Teile Kunststoff eingesetzt, da geringere Mengen keine Flammhemmung bewirken.Thorough investigations were carried out with regard to additives which delay flame formation and the spread of flames in the case of halogen-containing plastic compounds. Examples of such additives are Antimony trioxide, antimony oxide, anilmonoxide / silicate oxide, and other organic and inorganic antimony compounds. Zlnkboral has also been used as such a substance, but generally does not serve as a • »o a means of suppressing smoke; besides, it was always in a relatively large amount of z. B. 3 to 8 parts per 100 parts of plastic are used, since smaller amounts do not cause flame retardancy.
In der US-PS 37 23 139 ist der Zusatz von Anllmonoxld In Kombination mit Natriumantimonat zu Polyvinylchlorid beschrieben, um dessen Brennbarkelt und Rauchbildung auf ein Minimum zu drücken.US Pat. No. 3,723,139 describes the addition of anllmonoxide in combination with sodium antimonate to polyvinyl chloride in order to keep its flammability and smoke formation to a minimum.
Aus der US-PS 39 45 974 ist eine halogcnhaltlge Kunststoffmasse bekannt, die zur Rauchunterdrückung Zlnksalze In einer Menge von 0,2 bis 1 Teil, berechnet als Zinkoxid, pro 100 Teile Polymer enthält.From US-PS 39 45 974 a halogen-containing plastic compound is known which contains zinc salts in an amount of 0.2 to 1 part, calculated as zinc oxide, per 100 parts of polymer for smoke suppression.
Wenn solche Zinkverbindungen In einer die vorgenannten Werte Übersteigenden Konzentration zur Flammund Rauchhemmung verwendet werden und ursprünglich nach herkömmlichen Hochtemperaturverfahren hergestellt worden sind, neigen sie dazu, die Kunststoffmasse, In der sie eingearbeitet sind, abzubauen. Eine solche Verbindung, mit welcher der Abbau rasch erfolgt. Ist Zinkoxid. If such zinc compounds are used in a concentration in excess of the aforementioned values for flame and smoke retardancy and were originally produced by conventional high-temperature processes, they tend to degrade the plastic compound in which they are incorporated. Such a connection with which the breakdown takes place quickly. Is zinc oxide.
si) In der DE-OS 21 33 061 wird über Zusatzstoffe für synthetische Harze, Insbesondere für Polyvinylchlorid, berichtet. Die Zusatzstoffe bestehen aus einem aktiven und einem inerten Teil. Der aktive Teil kann z.B. aus einem Oxid, mehreren Oxiden, einer basischen Verbindung von Zink, Calcium oder Magnesium oder einem Gemisch aus solchen Stoffen, wie basischen Verbindungen von Calcium-Zlnk, gebildet sein. Der Inerte Teil der Zusatzstoffe Ist ein synthetisches Harz. z. B. Polyvinylchlorid. Gemäß den angegebenen Mischungsverhältnissen betrügt der Anteil der pulverförmigen aktiven Komponente mindestens 16,6 Gew.-%. MU diesen Zusätzen sollte das Problem gelöst werden, einen gleitfähigen und nlchistaubcndcn Stabilisator für synthetische Harze zur Verfügung zu stellen. Von einer Flanimhemmung oder ähnlichen Eigenschaften Ist in diesem Zusammenhang keine Rede.si) DE-OS 21 33 061 reports on additives for synthetic resins, in particular for polyvinyl chloride. The additives consist of an active and an inert part. The active part can, for example, be formed from an oxide, several oxides, a basic compound of zinc, calcium or magnesium or a mixture of such substances as basic compounds of calcium-zinc . The inert part of the additives is a synthetic resin. z. B. polyvinyl chloride. According to the specified mixing ratios, the proportion of the powdery active component is at least 16.6% by weight. With these additives, the problem of providing a lubricious and non-dusting stabilizer for synthetic resins should be solved. In this context, there is no question of a flame retardance or similar properties.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schwer entflammbare und gegen Raucheinwirkung beständige ι·» halogenhaltig Kunststoffmassen anzugeben, wobei die thermische Stabilität der Kunststoffmasse nicht beeinträchtigt sein sollThe invention is based on the object of specifying flame-retardant and smoke-resistant ι · »halogen-containing plastic compounds, the thermal stability of the plastic compound should not be impaired
Diese Aulgabe wird crflndungsgcmäß durch eine Kunststoffmasse gelöst, die 0,25 bis 10 Gew.-1^. einer festen Losung Min Zinkoxid sowie von Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid enthält, wobei 0.1 his !O Gewichtsteile Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid, bezogen auf 1 Gewichtsicll Zinkoxid, vorliegen. (^ Vorzugswelse enthält die Kunststoffmasse 0.5 bis 10 Gew.-",, der festen Lösung.This Aulgabe crflndungsgcmäß is achieved by a plastic mass, from 0.25 to 10 wt ^ 1. a solid solution containing zinc oxide and magnesium oxide and / or calcium oxide, 0.1 to! O parts by weight of magnesium oxide and / or calcium oxide, based on 1 percent by weight of zinc oxide, being present. (^ Preferable catfish contains 0.5 to 10% by weight of the solid solution.
Außerdem hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Kunststoffmasse zusätzlich 0.1 bis 10 Gewichtsteile Antlmonirioxld, bezogen auf 1 Gcwichistcil der festen Lösung, enthält.In addition, it has proven to be particularly advantageous if the plastic compound additionally contains 0.1 to 10 Parts by weight of Antlmonirioxld, based on 1 Gcwichistcil of the solid solution contains.
Die in den Unieranspruehcn 2 bis 7 gekennzeichneten Kunststoffmasscn sind besonders bevorzugt.The plastic compositions identified in claims 2 to 7 are particularly preferred.
Die erfindungsgemäßen Kunststoffmassen enthalten in der festen Lösung neben Zinkoxid noch Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid, um dem Zinkoxid eine ausreichende Hitzestabilität zu verleihen. Das heißt, daß das Polymer In der Kunststoffmasse sich bei Temperaturen bis etwa 200 oder 210" C nicht verfärbt. Dies ermöglicht die Verarbeitung von Kunststoffen, die Polyvinylchlorid und andere halogenhaltige Polymersysteme umfassen, z. B. das Herstellen von Folien und anderen Gegenständen sowie das Walzen und Extrudieren.In addition to zinc oxide, the plastic compositions according to the invention also contain magnesium oxide in the solid solution and / or calcium oxide in order to give the zinc oxide sufficient heat stability. It means that the polymer in the plastic compound does not discolour at temperatures of up to around 200 or 210 ° C. This makes this possible the processing of plastics, the polyvinyl chloride and other halogen-containing polymer systems include, e.g. B. the production of films and other objects as well as rolling and extruding.
Als Basiskomponente der erfindungsgemäßen Kunststoffmassen kommen sehr verschiedene Kunststoffe in Frage. Meistens handelt es sich um Hart- und Weichpolyvinylchlorid, Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen, Polystyrol, Polyester und Acrylnllril-Butadlen-Styrol-Copolymerisate, die jeweils ein Halogen enthalten. Dabei bedeutet der Ausdruck »halogenhaltige Kunststoffmasse« sowohl solche Massen, die unter Einsatz eines halogenhaltigen Polymerisats, wie Polyvinylchlorid, erhalten wurden, als auch solche Massen, die zwar iu unter Verwendung eines halogenfreien Polymerisats, wie eines Polyesters, hergestellt, jedoch dann mit einer halogenhaltigen Verbindung versetzt worden sind. Entsprechende halogenhaltige Verbindungen sind Decabromdlphenyloxld und Perchlorpentacyclodecan, sowie ein chloriertes Polyäthylen mit einem Chlorgehalt von etwa 65%, einem Schmelzpunkt von über 350" C und einer Teilchengröße von 5 bis 15 pm. Solche Verbindungen werden Im allgemeinen in einer Menge von etwa 10 bis 35 Gew.-V vorzugsweise etwa 12 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat, zugefügt.Very different plastics can be used as the basic component of the plastic compositions according to the invention Question. Mostly it is hard and soft polyvinyl chloride, polyolefins, such as polyethylene and polypropylene, Polystyrene, polyester and Acrylnllril-butadlene-styrene copolymers, each containing a halogen. The expression "halogen-containing plastic compound" means both those compounds that are used a halogen-containing polymer, such as polyvinyl chloride, were obtained, as well as those compositions which, although iu using a halogen-free polymer such as a polyester prepared, but then with a halogen-containing compound have been added. Corresponding halogen-containing compounds are Decabromdlphenyloxld and perchlorpentacyclodecane, as well as a chlorinated polyethylene with a chlorine content of about 65%, a melting point of over 350 "C and a particle size of 5 to 15 μm. Such compounds are generally in an amount of about 10 to 35 wt. V, preferably about 12 to 25 % By weight, based on the polymer, added.
Eine echte Lösung stellt eine homogene Mischung von zw2i oder mehreren Stoffen dar, die mehrere charakteristische Eigenschaften zeigt, wie das Auflösen bis zu den Molekülen sowie das Fehlen von Absetzungserscheinungen und festliegenden Mengenverhältnissen der Komponenten. Die bestbekannten Beispiele für Lösungen sind In Flüssigkeiten gelöste Feststoffe. Es gibt aber auch Lösungen von Flüssigkelten in Flüssigkeiten und von Feststoffen in Feststoffen. Beispielsweise wurde ein empirisches Phasendiagramm eines ZnO/MgO-Systems veröffentlicht, das zeigt, daß dort zwei feste Grenzphasen vorliegen, die Perlklaslösung, basierend auf einem MgO-Gltter (kubisches NaCI-Gltter), und die Zinklt-Lösung, basierend auf dem hexagonalen ZnO-Wurtzit-Gltter (E. M. Levon et al, »Phase Diagram for Ceramists, 1969, Supplement«, entsprechend dem NBS. 1969. veröffentlicht von der American Chemical Society, S. 87, Flg. 2312, System MgO-ZnO, und J. D. H. Dunay ^ und H. M. Ondlsh, »Crystal Data«, 3. Aufl., Bd. 2, Inorganic Compounds, veröffentlicht durch JCPOS, ZnO, H-1.5965, Daten einer festen Lösung von MgO-ZnO).A real solution is a homogeneous mixture of two or more substances, which shows several characteristic properties, such as the dissolution down to the molecules as well as the absence of sedimentation phenomena and fixed proportions of the components. The best known examples of solutions are solids dissolved in liquids. But there are also solutions of liquids in liquids and of solids in solids. For example, an empirical phase diagram of a ZnO / MgO system was published, which shows that there are two solid boundary phases, the pearl class solution, based on a MgO smoothing surface (cubic NaCl smoothing device), and the zinc oil solution, based on the hexagonal ZnO -Wurtzit-Gltter (EM Levon et al, "Phase Diagram for Ceramists, 1969, Supplement", corresponding to the NBS. 1969. Published by the American Chemical Society, p. 87, Flg. 2312, System MgO-ZnO, and JDH Dunay ^ and HM Ondlsh, "Crystal Data", 3rd ed., Vol. 2, Inorganic Compounds, published by JCPOS, ZnO, H-1.5965, data of a solid solution of MgO-ZnO).
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß ZnO/CaO und ZnO/CaO/MgO-Systeme ebenfalls feste Lösungen bilden können. Auch hat sich gezeigt, daß solche festen Lösungen, wie ZnO/MgO/-Lösungen wirksame Mittel zur Flamm- und Rauchhemmung sind. .">According to the invention it has been found that ZnO / CaO and ZnO / CaO / MgO systems are also solid solutions can form. Solid solutions such as ZnO / MgO / solutions have also been found to be effective agents for flame and smoke retardancy. . ">
Die festen Lösungen von Zinkoxid und Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid gemäß der Erfindung werden durch sorgfältiges Vermischen von gemahlenem Zinkoxid mit gemahlenem Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid In den gewünschten Anteilen und durch Calcinieren der Mischung bei einer Temperatur von über 500C C bis zu etwa 1500° C. vorzugsweise bei 800'C bis 1000° C, hergestellt. Das Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid und das Zinkoxid können Im trockenen Zustand oder In Form einer nassen, breiartigen Masse miteinander ■'? vermischt werden. Reagenzien technischer Qualltat können verwendet werden, da die Reinheit nicht entscheidend Ist. Magnesiumoxid, Calciumoxid und Zinkoxid können In Form ihrer Carbonate, Hydroxide oder anderer Verbindungen zugegeben werden, die bei der Calclnlerung In oxldlsche Verbindungen zerfallen. So können z. B. Kalkstein oder gelöschter Kalk als eine Calclumoxldqucllc verwendet werden.The solid solutions of zinc oxide and magnesium oxide and / or calcium oxide according to the invention are prepared by thoroughly mixing of ground zinc oxide with ground magnesium oxide and / or calcium oxide, in the desired proportions and calcining the mixture at a temperature of about 500 C C up to about 1500 ° C. preferably at 800'C to 1000 ° C. The magnesium oxide and / or calcium oxide and the zinc oxide can in the dry state or in the form of a wet, pasty mass with each other. be mixed. Technical grade reagents can be used as purity is not critical. Magnesium oxide, calcium oxide and zinc oxide can be added in the form of their carbonates, hydroxides or other compounds which disintegrate in oxide compounds during calcination. So z. B. Limestone or slaked lime can be used as a Calclumoxldqucllc.
Exakte Messungen der Gitterparameter wurden an erfindungsgemäßen Kunststoffmassen durch Röntgenbeu- ·>» gung durchgeführt, um die Anwesenhell fester Lösungen In diesen Massen nachzuweisen. Ein Standard-Beugungsmesser wurde verwendet, um das 2-Thcta-Speklrum der Röntgenbeugung zu erhalten. Die Meßbedingungen waren wie folgt:Exact measurements of the lattice parameters were made on plastic compounds according to the invention by X-ray measurements. performed to demonstrate the presence of solid solutions in these masses. A standard diffraction meter was used to obtain the 2-thcta spectrum from X-ray diffraction. The measurement conditions were as follows:
1) 2-Theta-Spektralberelch: 6° bis 145"1) 2-theta spectral range: 6 ° to 145 "
2) KV/Ma: 45/352) KV / Ma: 45/35
3) Spalt: Γ3) gap: Γ
4) Papiervorschub 75,90 cm/h4) Paper feed 75.90 cm / h
5) Goniometergeschwindigkeit: l/4'7Mlnutc5) Goniometer speed: 1 / 4'7Mlnutc
6) geschätzte Genauigkeit der Linienmessungen: ± 0,005" 5n6) Estimated accuracy of line measurements: ± 0.005 "5n
7) Innerer Standard zur Korrektur der 2-Theta-Peakposltlon: KCI-Pulverkrlstalle7) Inner standard for correcting the 2-theta peak position: KCI powder crystals
Die Angaben in der nachfoglenden Tabelle I stellen die Gliterparanieier (a„, c„) für fünf Mischungen dar. die 60 Gew.-*, Magnesiumoxid und 40 Gew.-% Zinkoxid enthielten und unter verschiedenen Bedingungen calclnlert wurden. Die Gitterparameter zeigen deutlich In allen fünf Proben die Bildung einer festen Lösung. Die Gitterausdehnung von sowohl Magnesiumoxid als auch Zinkoxid steht In Übereinstimmung mil den veröffentlichten Angaben:The information in the following table I represent the gliterparanieier (a ", c") for five mixtures Contained 60 wt .-%, magnesium oxide and 40 wt .-% zinc oxide and calcined under various conditions became. The lattice parameters clearly show the formation of a solid solution in all five samples. The lattice extent of both magnesium oxide and zinc oxide are in accordance with the published Declarations:
Die Verschiebung der Gltterparamctcr (a,„ c„) für sowohl die CaO/ZnO- als auch ZnO/MgO/CaO-Systeme (vgl. Tabelle II) zeigt, daß die feste Lösung während des Calclnlerens dieser Systeme gebildet wird. Das CaO/ZnO-Systern enthielt 60 Gew.-% CaO und 40 Gew.-",. ZnO und wurde während 2,5 Stunden bei 950; C ** calclnlert. Das ZnO/MgO/CaO-Sysiem enthielt 18 Gew.-",, ZnO, 41 Gew.-",. MgO und 41 Gew.■% CaO und wurde während vier Stunden bei 900" C culclnlert.The shift in the smoothing parameters (a, "c") for both the CaO / ZnO and ZnO / MgO / CaO systems (see Table II) shows that the solid solution is formed during the calcination of these systems. The CaO / ZnO system contained 60% by weight of CaO and 40% by weight of ZnO and was calcined for 2.5 hours at 950 ; C **. The ZnO / MgO / CaO system contained 18% by weight. ",, ZnO, 41 parts by weight" ,. MgO and 41 wt% of CaO and ■ was. culclnlert for four hours at 900 "C.
Eine Anhebung der Calclnlerungstemperaiur der Oxidmischung, die zur Bildung der festen Lösung gemäß der Erfindung verwendet wurde, z. B. von 500 auf 1000' C, führte zu einer deutlichen Abnahme der spezifischen Oberfläche der festen Lösung. Dies ist bekannt. Jedoch war es bisher nicht gefunden worden, daß das Vermö- <·5 gen eines Stoffes, der Flamm- und Rauchbildung unterdrück!, mit der spezifischen Oberfläche In Beziehung sieht. Sauerstoffindexmessungen an einem halbfesten Polyvinylchlorid zeigen z. B. eine entsprechende Abnahme bei verminderter spezifischer Oberfläche. In geringerem Ausmaß wurde auch das Vermögen der festen LösungAn increase in the calcination temperature of the oxide mixture, which leads to the formation of the solid solution according to Invention was used, e.g. B. from 500 to 1000 ° C, led to a significant decrease in the specific Surface of the solid solution. This is well known. However, it had not yet been found that the capacity- <5 of a substance that suppresses the formation of flames and smoke !, with the specific surface area sees. Oxygen index measurements on a semi-solid polyvinyl chloride show e.g. B. a corresponding decrease with reduced specific surface. To a lesser extent, the power of the solid solution was also increased
zur Verminderung der Rauchbildung geschwächt. Somit hängt die Wirksamkeit der Flammhemmung und der Rauchunterdrttckung der festen Lösung gemäß der Erfindung sowohl mit der Bildung der festen Lösung als aach mit der spezifischen Oberfläche der Teilchen zusammen. Die nachfolgende Tabelle HI zeigt Angaben über ein System, das 40 Gew.-% Zinkoxid uud 60 Gew.-% Magnesiumoxid enthält, wobei bei verschiedenen Temperaturen calclniert wurde.weakened to reduce smoke formation. Thus, the effectiveness of the flame retardancy and the Smoke suppression of the solid solution according to the invention both with the formation of the solid solution as together with the specific surface area of the particles. The following table HI shows information about a system which contains 40% by weight of zinc oxide and 60% by weight of magnesium oxide, with at different temperatures was calculated.
Probe (Gew.-%> Calcinicrung MgO ZnOSample (% by weight> Calcination MgO ZnO
Temperatur Zeit Gitterparameter*) GitterparamelerTemperature time grid parameters *) grid parameters
(0C) (h) a„ (A) a„ (A) c„ (A)( 0 C) (h) a "(A) a" (A) c "(A)
*) bezogen auf die Schärfe von 2-Theia-Winkclmcssungcn. wobei die äquivalente Schärfe a„ ±0,00006 Ä isl*) based on the sharpness of 2-Theia angles. where the equivalent sharpness a "± 0.00006 Ä isl
Probe (Gcw.-%) CaO MgO ZnOSample (weight%) CaO MgO ZnO
Gitterpdranielcr*) Gillerpuranicter*) Gitterparameler*) a„ (A) a„ (A) a„ (A) c„ (A) Lattice Pdranielcr *) Gillerpuranicter *) Lattice Parameler *) a "(A) a" (A) a "(A) c" (A)
60CaO/40ZnO 4,80894 - 3,25113 5,2067460CaO / 40ZnO 4.80894 - 3.25113 5.20674
18ZnOMlMgOMlCaO 4,80901 4,22157 nicht berechnet18ZnOMlMgOMlCaO 4.80901 4.22157 not calculated
reines CaO 4,8105 - -pure CaO 4.8105 - -
reines MgO — 4,213 — —pure MgO - 4,213 - -
reines ZnO - -- 3,249 5,205pure ZnO - - 3.249 5.205
*) bezogen auf die Schärfe von 2-Thcta-WinkclnK'ssungcn. wobei die iiquivalcmc Schärfe a„ + 0,00006 A ist*) based on the sharpness of 2-thcta-angles. where the iiquivalcmc sharpness is a "+ 0.00006 A.
Es wird im allgemeinen angestrebt, die Mischung bei einer Temperatur und während einer Zelt zu calcinieren, die zur Bildung einer festen Lösung mit einer spezifischen Oberfläche von über 10 mVg, vorzugsweise von über 16 m;/g. Insbesondere von über 30 m!/g, ausreicht. Calctnlcrungszeiten von mehreren Stunden, z. B. von etwa 15 Minuten bis zu etwa 10 Stunden, sind bevorzugt; sie hängen von der Temperatur ab.It is generally desirable to calcine the mixture at a temperature and for a period sufficient to form a solid solution with a specific surface area of over 10 mVg, preferably of over 16 m ; /G. Especially from over 30 m ! / g, is sufficient. Cooling times of several hours, e.g. B. from about 15 minutes to about 10 hours are preferred; they depend on the temperature.
Die Rauchmessungen wurden In der Rauchdichtekammer gemäß National Bureau of Standards durchgeführt. Platten aus einem gewalzten Vorratsmaterlal mit einer Fläche von 19,35Cm' und einer Stärke von 0,102 cm wurden als Probekörper verwendet. Die zur Erreichung einer 90%lgen Maximaldichte (T90) erforderliche Zelt In Minuten und die zur Abscheidung auf den Kammerwänden (Dme) korrigierte maximale Rauchmenge wurden gemessen, um die prozentuale Rauchverminderung zu berechnen. Sauerstoff Indexwerte wurden nach der Methode gemäß ASTM-D2863 bestimmt, wobei Piobekörper von 150 χ 6,5 χ 3 mm' verwendet wurden. Die Hitzestabilität In PVC bet 190" C wurde durch Walzen der Proben mit dem Kunststoff oder anderen Kunststoff-Additiven erhalten. Die Probekörper wurden aus der gewalzten Platte herausgeschnitten und eine bestimmte Zelt auf 19O,5°C erhitzt. Dabei wurden sie nach bestimmten Zeitintervallen aus der Erhitzungsvorrichtung herausgenommen, und die Farbe der Kunststoffmasse wurde mit der des Probenkörpers verglichen, der keine Additive enthielt. Eine braune Verfärbung wurde als ein Mangel angesehen. Die Zelt In Minuten, nach welcher sich der Mangel einstellte, wurde registriert und mit der Zelt einer Standardprobe verglichen, die keine Additive enthielt und nach 45 Minuten den Mangel erkennen ließ.The smoke measurements were made in the smoke density chamber in accordance with the National Bureau of Standards. Plates from a rolled stock material with an area of 19.35 cm 'and a thickness of 0.102 cm were used as test specimens. The tent In required to achieve a 90% maximum density (T90) Minutes and the corrected maximum amount of smoke for deposition on the chamber walls (Dme) measured to calculate percent smoke reduction. Oxygen index values were determined according to the Method according to ASTM-D2863 determined, where Piobekodies 150 χ 6.5 χ 3 mm 'were used. the Heat stability In PVC bet 190 "C was made by rolling the samples with the plastic or other plastic additives obtain. The test pieces were cut out from the rolled plate and a certain Tent heated to 190.5 ° C. They were removed from the heating device after certain time intervals taken out, and the color of the plastic compound was compared with that of the specimen, none Contained additives. Brown discoloration was considered a defect. The tent in minutes, after which if the deficiency set in, it was recorded and compared with the tent of a standard sample that did not contain any additives and showed the deficiency after 45 minutes.
Weitere erfindungsgemäße feste Lösungen aus ZnO/MgO, ZnO/CaO und ZnO/MgO/CaO waren zur Hemmung der Flammen- und Rauchbildung wirksam. Optimale Eigenschaften wurden mit dem ZnO/MgO-Sysiem erhalten, wenn die iesie Lösung etwa 30 Gcw.-i,, ZnO und 70 Gew.-'Ί. MgO bis zu etwa 50 Gew.-% ZnO und 50 Gew.'Vi MgO enthält. Das ZnO/CaO-Sysicm wird mit optimalen Eigenschaften erhalten, wenn die feste Lösung etwa 50 Gew-% ZnO und 50 Gcw.-'\, CaO bis etwa 85 Gew.-",, ZnO und 15 Gew.-«,, CaO enthält. Optimale Eigenschaften bei einem ZnO/MgO/T'aO-System werden erhalten, wenn die feste Lösung etwa 10 Gew.-"n bis f'Ua 60 Gew -», ZnO. 10 bis 60 Gew.-1V MgO und 5 bis 50 Gew.-",, CaO enthüll.Further solid solutions according to the invention of ZnO / MgO, ZnO / CaO and ZnO / MgO / CaO were effective in inhibiting the formation of flames and smoke. Optimal properties were obtained with the ZnO / MgO system when the solution was about 30% by weight of ZnO and 70% by weight. MgO contains up to about 50 wt.% ZnO and 50 wt.% MgO. The ZnO / CaO system is obtained with optimal properties when the solid solution contains about 50% by weight of ZnO and 50% by weight of CaO to about 85% by weight of ZnO and 15% by weight of CaO Optimal properties in a ZnO / MgO / T'aO system are obtained when the solid solution contains about 10% by weight to f'Ua 60% by weight, ZnO. 10 to 60% by weight of 1 V MgO and 5 to 50% by weight of CaO.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.
40 is Zinkoxid und 60 g Magnesiumoxid wurden sorgfältig In einem Mischer gemischt. Das Zinkoxid sowie das Magnesiumoxid wurden als pulvriges Material zugegeben.40 g of zinc oxide and 60 g of magnesium oxide were carefully mixed in a mixer. The zinc oxide as well the magnesium oxide was added as a powdery material.
Die Mischung wurde in ein keramisches Rohr überführt und wahrend der ganzen Calclnierungsstufe einer > langsamen Taumelbewegung unterworfen. Die Mischung wurde auf 950" C erhitzt und bei dieser Temperatur viereinhalb Stunden calclnlert. Nachdem die Calclnlerung abgeschlossen war, wurde die Mischung abgekühlt und mit einer Hammermühle durch ein 0,5-mni-Glttcr geführt, um die Agglomerate aufzubrechen, die wahrend der Bildung der festen Lösung der gemischten Oxide entstanden waren.The mixture was transferred to a ceramic tube and during the entire calcination step a> subject to slow tumbling motion. The mixture was heated to 950 "C and at that temperature calclnlert for four and a half hours. After the calcination was completed, the mixture was cooled and passed with a hammer mill through a 0.5 mni grinder to break up the agglomerates that were formed during the formation of the solid solution of the mixed oxides.
Die erhaltene feste Lösung von Zinkoxid und Magnesiumoxid wurde zu einer In üblicher Weise welchgemachten PVC-Platte, die 1,5% Antimonoxid enthielt, gegeben. Die Menge an zugegebener fester Lösung betrug 2% (entsprechend 0,7% Zinkoxid). Verschiedene Tests wurden unter Verwendung dieses Produkts durchgeführt, um dessen Vorteile zu zeigen. Die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.The obtained solid solution of zinc oxide and magnesium oxide was made into a conventional one PVC sheet containing 1.5% antimony oxide given. The amount of the solid solution added was 2% (corresponding to 0.7% zinc oxide). Various tests have been carried out using this product to show its advantages. The percentages relate to weight.
Der Sauerstoffindex betrug 37,7, die Rauchverminderung wies den Wert von 36'Ί> auf, und die Hitzestabilität iag um 5 iviinuten niedriger als bei der Kontrollpröbe ohne Additiv {Tabelle !V). ι?The oxygen index was 37.7, the smoke reduction had a value of 36'Ί> and the heat stability was 5 minutes lower than that of the control sample without additive (Table! V). ι?
Um die Wirkung verschiedener Calclnlerungstemperaturen und dadurch auch die der spezifischen Oberfläche der festen Lösung festzustellen, wurden verschiedene Mischungen bei unterschiedlichen Temperaturen calclnlert. Die Tabelle III gibt den Sauerstoffindex und die Rauchverminderung, die unter Anwendung dieser Systeme erreicht wurden, wieder.About the effect of different calcination temperatures and thus also that of the specific surface To determine the solid solution, various mixtures were calibrated at different temperatures. Table III gives the oxygen index and smoke reduction achieved using this Systems have been achieved again.
Bei diesen Testversuchen wurde die weichgemachte PVC-Platte unter Verwendung des folgenden Ansatzes :o hergestellt.In these tests, the plasticized PVC sheet was prepared using the following approach: o manufactured.
tcmperatur (0C)Calcining
tcmperature ( 0 C)
/cil (hlCalcination
/ cil (St.
Rauchvermin
derungpercentage
Smoke min
change
Oberfläche
m-'/gspecific
surface
m - '/ g
PVC, Eigenviskosität 1,13 100 (ASTM D1755, Klassifikation GP-6-15443), mittleres Molekuiargewicht/Gewichtsmittel = 150 000PVC, inherent viscosity 1.13 100 (ASTM D1755, classification GP-6-15443), mean molecular weight / weight average = 150,000
DOP (Di-[2-iilhylhcxyl]-phlha!al 23,5DOP (di- [2-iilhylhxyl] -phlha! Al 23.5
Epoxidiertcs Sojabohncnöl 1,5Epoxidized soybean oil 1.5
Ba-Cd-Stabilisator 2,0Ba-Cd stabilizer 2.0
Stearinsäure 0,5Stearic acid 0.5
Antimontrioxid 1,5Antimony trioxide 1.5
ZnO-MgO und/oder CaO wie angegebenZnO-MgO and / or CaO as indicated
4040
5050
BeM diesem Beispiel wurden 989 g Magnesiumoxid und 598 g Zinkoxid zu 6 Liter deionisiertem Wasser gegeben. Die Aufschlämmung enthielt 21% Feststoff.For this example, 989 grams of magnesium oxide and 598 grams of zinc oxide were added to 6 liters of deionized water. The slurry was 21% solids.
Nach dem Rühren bei Raumtemperatur während einer halben Stunde wurden die Feststoffe unter Vakuum abfiltriert. Der Filterkuchen wurde in einem Ofen bei 120° C während 18 Stunden getrocknet. Der getrocknete Filterkuchen wurde aufgebrochen und in einem keramischen Drehrohr calclniert. Nach Erreichen einer Temperatur von 900° C wurde die Charge bei dieser Temperatur viereinhalb Stunden lang calciniert. Nach dem Abkühlen wurde die feste Lösung durch ein 0,5-mm-Gitter mittels einer Hammermühle geführt, um Agglomerate aufzubrechen. Die Daten werden in der Tabelle IV wiedergegeben.After stirring at room temperature for half an hour, the solids became under vacuum filtered off. The filter cake was dried in an oven at 120 ° C. for 18 hours. The dried one Filter cake was broken up and calcined in a ceramic rotary tube. After reaching a temperature from 900 ° C the batch was calcined at that temperature for four and a half hours. After cooling down the solid solution was passed through a 0.5 mm grid using a hammer mill to remove agglomerates break up. The data are presented in Table IV.
Kontrollen A bis CControls A through C
Um die Überlegenheit einer festen Lösung von Magnesiumoxid und Zinkoxid im Vergleich zu einer nicht calclnierten Mischung aus Magnesiumoxid und Zinkoxid zu zeigen, wurde ein Kontrollversuch (Kontrolle A) durchgeführt, bei dem eine nicht-calcinierte Mischung dieser zwei Oxide im gleichen Gewichtsverhältnis wie imTo the superiority of a solid solution of magnesium oxide and zinc oxide compared to a not To show calcined mixture of magnesium oxide and zinc oxide became a control experiment (Control A) carried out in which a non-calcined mixture of these two oxides in the same weight ratio as in
6060
6565
Beispiel 1 eingesetzt wurde. Wenn bei diesem besonderen Versuch die Mischung zu dem gewöhnlichen PVC gegeben wurde, war die Hitzestabilität sehr schlecht, d. h. um 20 Minuten geringer als bei dem PVC-Standardprodukt, das keine Addive enthielt. Diese schlechte Hitzestabilität war gleich derjenigen, die erhalten wurde, wenn Zinkoxid allein (Kontrolle B) als Additiv (ohne Magnesiumoxid) verwendet wurde.Example 1 was used. If in this particular experiment the mixture to the ordinary PVC was given, the heat stability was very poor; H. 20 minutes less than the standard PVC product, that did not contain any additives. This poor heat stability was equal to that obtained when zinc oxide alone (Control B) was used as an additive (without magnesium oxide).
Ein anderer Kontrollvcrsuch (Kontrolle C) wurde durchgeführt, bei dem Magnesiumoxid und Zinkoxid getrennt (d. h. 8 Stunden bei 900" C) calclnleri und die zwei calcinieren Oxide dann gemischt wurden. Wenn diese Mischung in einer Kunststoffplatte verwendet wurde, war die llltzestabllltät gut, jedoch wurde die prozentuale Rauchverminderung sehr schlecht. Die Daten werden ebenfalls In der Tabelle IV zusammen mit den bei den Kontrollen A und B erhaltenen Werten gezeigt.Another control experiment (Control C) was performed on the magnesium oxide and zinc oxide separately (i.e. 8 hours at 900 "C) calclnleri and the two calcined oxides then mixed. If This mixture was used in a plastic plate, the etch stability was good, but the percentage was Smoke reduction very bad. The data are also presented in Table IV along with the in values obtained for controls A and B are shown.
lulu
Beispiele 3 bis 7Examples 3 to 7
Die erflndungsgemäßc feste Lösung zur Hemmung der Flammen- und Rauchbildung wurde ebenfalls mit einem Magnesium-Zlnksulfat-Komplexsalz verglichen. Es wurde gefunden, daß trotz der Tatsache, daß die ii Hitzesiabiiiiäi, der Sauersiofflndex und die Rauchverminderung zufriedenstellend waren, das Komplexsalz, wenn es dem Kunststoff einverleibt wurde. Gas und Blasen bildete, was unerwünscht Ist. Die erfindungsgemäß eingesetzte feste Lösung ließ jedoch weder Gas entstehen noch Blasen auftreten, wenn sie In einem Kunststoffmaterial zu Anwendung kam.The solid solution according to the invention to inhibit the formation of flames and smoke was also used compared to a magnesium zinc sulfate complex salt. It was found that, despite the fact that the ii The heat siabiiiiäi, the oxygen index and the smoke reduction were satisfactory, the complex salt, when it has been incorporated into the plastic. Gas and bubbles formed, which is undesirable. According to the invention However, the solid solution used did not give rise to gas or bubbles when in a plastic material came into use.
Bei diesen Versuchen wurden verschiedene feste Lösungen von Zinkoxid sowie Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid durch trockenes Vermischen der angegebenen Ansätze hergestellt und während der Zelt und bei der Temperatur, die In der Tabelle IV angegeben sind, calclnlert und dann In üblichem PVC eingesetzt.In these experiments, various solid solutions of zinc oxide and magnesium oxide and / or Calcium oxide prepared by dry mixing the specified approaches and during the tent and at the temperature given in Table IV and then used in conventional PVC.
Beispiel % MgO % CaOExample% MgO% CaO
3 83,83 83.8
4 73,54 73.5
5 4,85 4.8
6 - 606 - 60
7 35 357 35 35
3> Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben. Die Versuchsergebnisse waren bei allen Beispielen zufriedenstellend mit Ausnahme der Rauchverminderung gemäß Beispiel 5 (niedriger MgO-Gehalt).3> The results are given in Table IV. The test results were satisfactory in all examples with the exception of the smoke reduction according to Example 5 (low MgO content).
Beispiele 8 bis 11Examples 8-11
Bei diesen Versuchen wurden verschiedene Zink- und Magnesium-Verbindungen als Ausgangsmaterlallen verwendet.Various zinc and magnesium compounds were used as starting materials in these experiments used.
In den Beispielen 8 bis 10 wurden die Zink- und Magnesiumverbindungen In Form Ihrer Hydroxide aus wäßrigen Lösungen durch Zugabe von Natriumhydroxid ausgefällt. Diese Hydroxide wurden dann wiederum calcinlert, um feste Lösungen von Magnesiumoxid und Zinkoxid zu bilden. Im Beispiel 8 wurden Salze In Form von Chloriden als Ausgangsmaterlallen verwendet, während Nitrate Im Beispiel 9 und Zink- und Magnesiumsulfat Im Beispiel IO zur Anwendung kamen.In Examples 8 to 10, the zinc and magnesium compounds were selected in the form of their hydroxides aqueous solutions precipitated by adding sodium hydroxide. These hydroxides were then in turn calcined to form solid solutions of magnesium oxide and zinc oxide. In Example 8, salts were in the form of chlorides used as starting materials, while nitrates in Example 9 and zinc and magnesium sulfate In the example IO were used.
Im Beispiel 11 wurde als Ausgangsmaterial eine intermetallische Legierung aus Zink und Magnesium (Mg2Zn) als Ausgangsmaterial verwendet. Während des Calclnlerens wurde eine feste Lösung des Zlnkoxlds und Magnesiumoxids gebildet. Bei all diesen Versuchen wurden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, wie es aus der Tabelle IV ersichtlich 1st.In Example 11, an intermetallic alloy of zinc and magnesium (Mg 2 Zn) was used as the starting material. A solid solution of zinc oxide and magnesium oxide was formed during calcining. In all of these experiments, satisfactory results were obtained, as can be seen from Table IV.
Obwohl die Beständigkeit einer Kunststoffmasse gegen Flammen und Rauch verbessert wird, wenn Teilchen einer festen Lösung aus Zinkoxid sowie Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid in der Masse vorliegen, wurde gefunden, daß weitere Verbesserungen erreichbar sind, wenn Aniimonoxld gleichfalls in der Kunststoffmasse vorliegt.Although the resistance of a plastic compound to flame and smoke is improved when particles a solid solution of zinc oxide as well as magnesium oxide and / or calcium oxide was present in the mass found that further improvements can be achieved if Aniimonoxld is also in the plastic compound is present.
Daher wurde die feste Lösung aus Zink-, Magnesium und/oder Calciumoxid sowie Antimonoxid hergestellt. Die Menge an Antimonoxid, die zum Zink-, Magnesium- und/oder Calciumoxid hinzugegeben wurde, lag Im allgemeinen zwischen etwa 0,05 bis 15 Teilen, vorzugsweise bei etwa 0,1 bis 10 Teilen. Antlmonlrloxid pro Teil der festen Lösung (alle Teile beziehen sich auf das Gewicht).Therefore, the solid solution was made from zinc, magnesium and / or calcium oxide and antimony oxide. The amount of antimony oxide added to the zinc, magnesium and / or calcium oxide was Im generally between about 0.05 to 15 parts, preferably about 0.1 to 10 parts. Antimony oxide per part the solid solution (all parts are by weight).
%ZnO 1M1MgO XC-M Culcinicrung% ZnO 1 M 1 MgO XC-M Culcination
Zeil Tempeln) nilur(°C)Zeil temples) nilur (° C)
Hitze- Sauerstoff- prozentualeHeat oxygen percentage
Stabilität index. Rauchver-Stability index. Smoking
(niin weni- minderung(niin little reduction
ger als
Standard)ger than
Default)
7\J\J7 \ Y \ J
Dem Kunststoff wurden die Zusätze in Mengen zugegeben, die 0.7% Zinkoxid und 1.5"« Anlinuinoxid äquivalent warenThe additives were added to the plastic in amounts equivalent to 0.7% zinc oxide and 1.5% linear oxide
Es ist des weiteren gefunden worden, daß die Beständigkeit gegen Flammen und/oder Rauch in einigen Fällen etwas erhöht werden kann, wenn verschiedene Mengen anderer Mittel ebenfalls zusätzlich zu dem Zinkoxid und Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid den festen Lösungen zugegeben werden. Diese Mittel sind unter anderem Zinkborat, Alumlnlumlrlhydrai, Molybdändtrloxid und andere übliche Additive zur Hemmung der Flammen- und Rauchbildung.It has also been found that the resistance to flame and / or smoke in some Cases can be increased slightly if different amounts of other agents are also added to the zinc oxide and magnesium oxide and / or calcium oxide are added to the solid solutions. These funds are including zinc borate, aluminum aluminum hydride, molybdenum oxide and other common additives for inhibition the formation of flames and smoke.
Aus der vorstehenden Beschreibung und den vorliegenden Beispielen wird deutlich, daß eine halogenhaliige w Kunststoffmasse, die einen geringen Prozentgehait an fester Lösung von Zinkoxid und Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid enthält, eine besondere Beständigkeit gegen Flammen und Rauch aufweist. Unter Verwendung der festen Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verminderung der Flammen- und Rauchbildung werden sehr gute Ergeblnsse gegenüber solchen Mitteln erzielt, die lediglich Zinkoxid allein. Mischungen von Zinkoxid und Magnesiumoxid und komplexe Verbindungen aus MgO und Zinksalzen enthalten. From the above description and the present examples it is clear that a halogen-containing w Plastic compound that has a low percentage of solid solution of zinc oxide and magnesium oxide and / or contains calcium oxide, has a particular resistance to flames and smoke. Under Use of the solid solutions according to the present invention to reduce the flame and Smoke formation gives very good results compared to agents that contain only zinc oxide. Contains mixtures of zinc oxide and magnesium oxide and complex compounds of MgO and zinc salts.
Beispiel 12Example 12
Eine feste 40/60-ZnO/MgO-Lösung, die entsprechend der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrenswelse herge- >o steiii wurde, wurde In einen Ansatz für ein Rohr aus Hartpoiyvip.ylchlorld eingearbeitet. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse ermittelt:A solid 40/60 ZnO / MgO solution, which was produced in accordance with the method described in Example 1 steiii was incorporated into an approach for a pipe from Hartpoiyvip.ylchlorld. The determined the following results:
Der Ansatz setzte sich in Gcwichtsteilen wie folgt zusammen:The approach continued in parts by weight as follows together:
modifiziertes Polyülhylenwachs,
spezifisches Cicwieht (bei 25°C)
(),%, Schmelzpunkt 116° Cflexible, stiff lubricant,
modified polyethylene wax,
specific temperature (at 25 ° C)
(),%, Melting point 116 ° C
ASTM D-2863ASauerslolTindex,
ASTM D-2863A
NBS-Rauchdichte, 0,09 cm Material, EniflammbcdingungenNBS smoke density, 0.09 cm material, Low flame conditions
-" Dm (pro g, korrigiert) 50.0 38,6 32.7- "Dm (per g, corrected) 50.0 38.6 32.7
Prozentuale Verminderung 0 23 35%Percentage reduction 0 23 35%
Beispiel 13Example 13
Die feste Lösung 1st sehr wirksam, wenn sie in Verbindung mit Phosphatweichmachern benutzt wird. Wenn
eine feste 40/60-ZnO/MgO-Lösung gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt und in PVC
für Faden und Kabel unter Verwendung eines Phosphatwelchmachcrs einverleibt wurde, erhielt man folgende
Ergebnisse:
„, Ansatz (Gcwichlslcilc):The solid solution is very effective when used in conjunction with phosphate plasticizers. When a 40/60 ZnO / MgO solid solution was prepared according to the method described in Example 1 and incorporated into PVC for thread and cable using a phosphate welder, the following results were obtained:
", Approach (Gcwichlslcilc):
NBS-Rauchdichte.
0,09 cm Material,
HntflammbcdingungenNBS smoke density.
0.09 cm material,
Flame conditions
fi5 Dm (pro g, 50.1 35,9 66,1 39,6 54,6 32,4 fi5 Dm (per g, 50.1 35.9 66.1 39.6 54.6 32.4
korrigiert)corrected)
prozentuale 0 28 0 40 0 41percentage 0 28 0 40 0 41
Verminderungreduction
Beispiel 14Example 14
Sehr kleine Mengen df festen Lösung sind wirksam, um den Rauch bei einem hochschlagfesten Polystyrol zu unterdrücken. Wenn eine fcsic 40/60-ZnO/Mp()-Lösung gemäß dem Im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde und in das Polystyrol eingearbeitet wurde, erhielt man folgende Ergebnisse:Very small amounts of the solid solution are effective in controlling the smoke in the case of a high impact polystyrene suppress. If a fcsic 40/60 ZnO / Mp () solution according to the procedure described in Example 1 and was incorporated into the polystyrene, the following results were obtained:
Ansatz (Gewichtslcile):Approach (weight):
Beispiel 15Example 15
KJelne Mengen der festen Lösung sind wirksam, um Rauch bei Polypropylen zu unterdrücken. Wenn eine feste 40/60-ZnO/MgO-l.ösung gemäß dem Verfahren Im Beispiel I hergestellt und In das Polypropylen eingearbeitet wurde, erhielt man folgende Ergebnisse:Small amounts of the solid solution are effective in suppressing smoke from polypropylene. When a Solid 40/60 ZnO / MgO solution prepared according to the method in Example I and incorporated into the polypropylene the following results were obtained:
Ansatz (Gcwichlsteilc):Approach (Gcwichlteilc):
Beispiel 16Example 16
Die feste Lösung ist sehr wirksam in Acrylnitrll-Butadlcn-Slyrol-Copolymerlsatcn (ABS). Wenn eine feste 40/60-ZnO/MgO-Lösung gemäß dem Verfahren Im Beispiel 1 hergestellt und in ABS eingearbeitet wurde, erhielt man folgende Ergebnisse:The solid solution is very effective in Acrylonitrll-Butadlcn-Slyrol-Copolymerlsatcn (ABS). When a solid 40/60 ZnO / MgO solution was prepared according to the method in Example 1 and incorporated into ABS, the following results were obtained:
Beispiel 17Example 17
Μ\ Die feste Lösung lsi sehr wirksam, wenn sie In Verbindung mit Antimontrloxld oder Alumlnlumoxldirihydrat (ATH) In einem halbfesten Polyvinylchlorid (PVC) eingesetzt wird. Wenn eine feste 40/60-ZnO/MgO-Lösung gemäß dem Im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergcstelit und !n PVC zusammen mit SbjOi oder ATH einverleibt wurde, erhielt man folgende Ergebnisse: Μ \ The solid solution lsi very effective when used in conjunction with or Antimontrloxld Alumlnlumoxldirihydrat (ATH) used in a semi-solid polyvinyl chloride (PVC). If a solid 40/60 ZnO / MgO solution was prepared according to the method described in Example 1 and PVC was incorporated together with SbjOi or ATH, the following results were obtained:
Ansät? (Gewichtsteile):Sowing? (Parts by weight):
(Λ) (H) (C) (D) (E) (F)(Λ) (H) (C) (D) (E) (F)
32,1 28,132.1 28.1
75.7 39,3 4(1.1 53,6 39,975.7 39.3 4 (1.1 53.6 39.9
(+ 3) 46 45 27 46(+ 3) 46 45 27 46
Beispiel 18Example 18
Kleine Mengen der festen IAsung sind /ur Unterdrückung des Rauchs bei halogenlerten Polyestern (HPE) wirksam. Wenn eine feste 40/60-ZnO/MgO-Lösung gcmäU dem Im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt und In HPE eingearbeitet wurde, erhielt man folgende Ergebnisse:Small amounts of solid IAs are used to suppress smoke in halogenated polyesters (HPE) effective. When a 40/60 ZnO / MgO solid solution was prepared using the procedure described in Example 1 and was incorporated into HPE, the following results were obtained:
Ansatz (Gewiclusicile):Approach (Gewiclusicile):
(Λ) (B) ,„(Λ) (B), "
HPE, halogcnierter Polyester, Eigen- 100 100HPE, halogenated polyester, own 100 100
schäften bei 25° C: Säurezahl 18, Farbe (Gardner) maximal 5, Brookfield-shafts at 25 ° C: acid number 18, color (Gardner) maximum 5, Brookfield
Viskosität 400 (50 Upm, Spindel Nr. 2) !? Viscosity 400 (50 rpm, spindle no. 2)?
1100 (5 lipm. Spindel Nr. 2) Methyläthylkelonperoxid Sb3O.,1100 (5 lipm. Spindle no. 2) methyl ethyl kelon peroxide Sb 3 O.,
ZnO/MgO " ' :"ZnO / MgO "' : "
Saucrstoffindex, ASTM D-2863AOxygen Index, ASTM D-2863A
NBS-Rauchdichtc, 0,165 cm Material, Entflammbedingur.gcn Dm (pro g, korrigiert) Prozentuale VerminderungNBS smoke density, 0.165 cm material, flammable conditions Dm (per g, corrected) Percentage reduction
Beispiel 19Example 19
Die feste Lösung wirkt mit Anllmontrloxld synergistisch zusammen. Wenn eine feste 40/60-ZnO/MgO-Lösung, die nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt worden war. In Verbindung mit Sb2Oi In einem halbsteifen Polyvinylchlorid (PVC) eingesetzt wurde, war die Flammenhemmung, die durch den Sauerstoffindextest gemessen wurde, größer als man durch Addition der Wirkungen von Sb2O. und ZnO/MgO erwartet hätte, was die nachfolgenden Angaben zeigen.The solid solution works synergistically with Anllmontrloxld. If a 40/60 ZnO / MgO solid solution prepared by the method described in Example 1. When used in conjunction with Sb 2 Oi in a semi-rigid polyvinyl chloride (PVC), the flame retardancy measured by the oxygen index test was greater than would have been expected by adding the effects of Sb 2 O. and ZnO / MgO, as the following information demonstrate.
Es wurde der Ansatz des Beispiels 1 verwendet, wobei die Angaben Gcwlchtstelle bedeuten.The batch from Example 1 was used, the data denoting the weighting point.
Zusatz an χ und y (Gcwichtsleilc)Addition to χ and y (weight level)
Sb2O3 40/60 Ol Dm*) (pro g, prozentualeSb 2 O 3 40/60 Ol Dm *) (per g, percentage
ZnO/MgO korrigiert) VerminZnO / MgO corrected) Min
derungchange
Durch die vorstehende Beschreibung und durch die Beispiele wird klar gezeigt, daß eine Halogen enthaltende Kunststoffmasse, die einen geringen prozentualen Anteil einer festen Lösung von Zinkoxid sowie Magnesiumoxid und/oder Calciumoxid enthält, eine große Beständigkeit gegen die Einwirkung von Flammen und Rauch aufweist und deren Bildung hemmt bz*. unterdrückt. Durch Verwendung der festen Lösung werden Ergebnisse erzielt, die besser als diejenigen iUid, die mit Zinkoxid allein. Mischungen von Zinkoxid und Magnesiumoxid und komplexen Zusammensetzungen aus Magnesiumoxid und Zinksalzen erhalten werden.From the foregoing description and examples, it is clearly shown that a halogen-containing Plastic compound that has a low percentage of a solid solution of zinc oxide as well as magnesium oxide and / or contains calcium oxide, a great resistance to the action of flames and smoke and their formation inhibits bz *. suppressed. Using the solid solution will produce results scores that iUid better than those made with zinc oxide alone. Mixtures of zinc oxide and magnesium oxide and complex compositions of magnesium oxide and zinc salts can be obtained.
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