DE2800604A1 - Schwer brennbare, nicht tropfende polyolefinmassen - Google Patents

Schwer brennbare, nicht tropfende polyolefinmassen

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DE2800604A1
DE2800604A1 DE19782800604 DE2800604A DE2800604A1 DE 2800604 A1 DE2800604 A1 DE 2800604A1 DE 19782800604 DE19782800604 DE 19782800604 DE 2800604 A DE2800604 A DE 2800604A DE 2800604 A1 DE2800604 A1 DE 2800604A1
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Utto Dr Kerscher
Ernst Neukirchen
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    • 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
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Description

Es ist bereits bekannt, Polyolefine, insbesondere Polyäthylen, Polypropylen oder Polybutylen, schwer entflammbar auszurüsten. So werden in den deutschen Patentschriften 1 103 020 und 1 123 823 Polyolefin-
Formmassen beschrieben, die Derivate des Tribromanilins oder kernbromierte diaromatische bzw. aromatisch-aliphatische Äther enthalten. Derartige schwer brennbare Polyolefine erfüllen die Norm DIN 4102/B-1; sie schmelzen unter Brandeinwirkung
10 leicht und tropfen dann aus der Brandzone ab. Solche Polyolefine finden vorzugsweise als Installationsmaterial im Hochbau Verwendung.
Für viele Einsatzgebiete in der Elektrotechnik ist ein Abtropfen der Isoliermasse unerwünscht. Um ein
15 solches Verhalten beurteilen zu können, ist es üblich, die flammwidrigai Polyolefinmassen dem Brandtest UL 94 (underwriters Laboratories, USA) zu unterziehen, wobei die Proben in vertikaler Lage beflammt werden. Dabei darf für die im vorliegenden Fall ge-
20 forderte Brandklasse V-O während des Zündens und Nachbrennens kein Material abtropfen und unterlegte Watte entzünden, das Mittel der Nachbrennzeiten von 5 Prüfkörpern nicht über 5 Sekunden und die längste Nachbrennzeit nicht über 10 Sekunden betragen.
909828/0373
Damit war die Aufgabe gegeben, schwer brennbare Polyolefinmassen zu finden, die gleichzeitig nicht tropfend sind. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind schwer brennbare, nicht tropfende Polyolefinmassen mit einem Gehalt an halogenierten aromatischen Verbindungen und gegebenenfalls Antimontrioxid. Sie zeichnen sich dadurch" aus, daß sie als Flammschutzkomponente zusätzlich Magnesiumoxid und/oder basisches Magnesiumcarbonai enthalten.
Die in den erfindungsgemäßen Polyolefinmassen als Fiamm-Schutzkomponenten enthaltenen halogenierten aromatischen Verbindungen sind die für diesen Zweck bereits bekannten ein- oder zweikernigen, nichtkondensiertsn Aromaten, die durch wenigstens 4 Bromatoae und gegebenenfalls weiterhin durch Chloratome oder kurzkettige Alkylreste substituiert sind. Als solche finden vorzugsweise Hexabrombenzol, Pentabromtuluol, Dichlorhexabromdiphenyl, Nonabromdiphenyl, Dekabromdiphenyl, Undecabromterphenyl oder Decabromdiphenyläther Verwendung. Sie sind in den erfindungsgemäßen Polyolefinmassen in Mengen von 8 bis 25 Gew%, vorzugsweise 12 bis 20 Gew$6, bezogen auf das Gesamtgewicht der Massen, enthalten. Besonders bewährt hat sich Nonabromdiphenyl, das bei der Verarbeitungstemperatur solcherFormmassen einschmilzt und dadurch die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der c·^-—dgesehützten Massen günstig
25 beeinflußt.
Das in den schwer brennbaren und nicht tropfenden Polyolefinmassen erfindungsgemäß enthaltene Magensiumoxid und/oder basische Magnesiumcarbonat wirkt- mit den aromatischen Bromverbindungen synergistisch zusammen und verstärkt deren flammwidrige Eigenschaften. Gleichzeitig verhindert es das Abtropfen geschmolzener Massen im Brandfall, wie es nach dem Brandtest UL 94 gefordert wird.
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Die Zusatzmengen der Magnesiumverbindungen betragen 10 bis 25 Gew56, vorzugsweise 12 bis 18 Gew$6, bezogen auf das Gesamtgewicht der Massen. In dieser Menge kann gegebenenfalls auch ein geringer Anteil Antimontrioxid enthalten sein, der höchstens 50 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Magnesiumverbindungen beträgt.
Der Zusatz der erfindungsgemäßen Flammschutzkomponenten zu den Polyolefinmassen kann erfolgen:
1. in einem Fluid- oder Schaufelmischer, wenn die PoIyolefine in Pulverform vorliegen,
2. in einem Kneter und/oder auf einem Kalander, wenn die Polyolefine in Granulatform vorliegen.
Die Mischungen nach 1 können über einen Doppelschneckenextruder oder Planetwalzenextruder mit Lochscheibendüsen und nachgeschaltetem Granulator zu Zylindergranulat verarbeitet werden. Mischungen nach 2 können als Folien von 3 bis 4 mm Stärke abgezogen und über eine Schneidvorrichtung zu rechteckigem Granulat geschnitten werden. Die Granulate können auf Spritzgußmaschinen zu Fertigteilen
20 verarbeitet werden.
Diese aus den erfindungsgemäßen Formmassen erzeugten Formteile sind schwer brennbar und nicht tropfend und erfüllen die Brandschutznorm UL 94 Klasse V-O. Das Brandverhalten nach UL 94 wird folgendermaßen geprüft:
Gespritzte Normprüfstäbe oder aus Fertigteilen herausgeschnittene Prüfkörper mit den Maßen 127 x 12,7 x 1,6 bzw. 127 x 12,7 x 3,2 mm, die über 168 h bei 70 0C konditioniert waren, werden nach Abkühlen über 4 h auf Raumtemperatur in einem Brandkasten senkrecht so eingespannt, daß das untere Ende des Prüfkörpers 305 mm vom Boden entfernt ist. Auf den Boden unter den Prüfkörper wird eine 50 mm dicke Baum-
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wollwatteschicht gelegt. Ein Propangasbrenner mit 9,5 mm Innendurchmesser wird so eingestellt, daß ein 20 mm hoher Flammkegel entsteht.
Die Testflamme wird zentral unter das untere Ende des Prüfkörpers gestellt und der Prüfkörper 10 see. beflammt.
Nach -Wegnahme der Flamme werden Nachbrennzeit und Nachglimmzeit gemessen. Unmittelbar nach dem Verlöschen wird der Prüfkörper ein zweites Mal 10 see. beflammt. Auch die zweite Nachbrenn- und Nachglimmzeit wird bemessen. Während des Zündens und Nachbrennens darf kein Material abtropfen, das die unterlegte Watte zündet.
Die Summe der Nachbrennzeiten von fünf Prüfkörpern, die jeweils zweimal gezündet werden, darf 50 - 55 see nicht überschreiten.
Nachfolgend einige Beispiele für die Zusammensetzung von Polyolefinmassen, deren Brandverhalten, physikalische und mechanische Eigenschaften.
- 5
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Beispi'el
ω υ rn
Menge in Gewichtsteilen Eigenschaften Dimension . 1 5,5 2 63 3 8 4 _ 3 5 63 - 6 _ 9,5 7 - 6 I
8
5 9
Polypropylen Rohdichte DIN 53 479 1 1,6 mm 65 - 63 10 65 - 60 9,5 60
Polybutylen Schlagzähigkeit DIN 53 453 1 3,2 mm - V-1 - - 4 - V-1 - V-1 - 4 - V-O - V-1
Polyäthylen Reißfestigkeit DIN 53 455 I - V-O 18 V-O - V-O - - V-O 63 V-O 60
Nonabromdiphenyl Reißdehnung DIN 53 455 r cg/nr 17 15 - V-O - - 17 V-O 18 - -
Decabromdiphenylather Vikat-Erweichungs- cJ/m2 1,200 - _ V-O - 1,18C 18.5 1,19C - V-O - 1,180 17 1,160 -
Hexabrombenzol ' punkt (Verfahren B)DIN 53 461 tf/ram2 16 - 15 - O.E.* 12,5 70 - 16 22 - 24 -
Dichlorhexabromdiphenyl n/m - 31 - - 1,21 C 14 20 6 19 1,200 - 17 18 -· 20
Magnesiumoxid 12,5 0,12 18 15 - 0,5 0,3 64 0,12 15 0,15 10
Bas. Magnesiumcarbonat 0C - 4 28 17 - 5
Antimontrioxyd 100 0,10 98 100 0,2 96 93 5
Brandverhalten Prüfmethode V-O
UL 94 V-O 100 102
1,210
15
30
0,10
100
V-O
V-O
1,190
24
17 co
0,1g
'■σ>
96Ο
* o.B. = ohne Bruch

Claims (2)

Patentansprüche
1. Schwer brennbare, nicht tropfende Polyolefinmassen mit einem Gehalt an halogenierten aromatischen Verbindungen und gegebenenfalls Antimontrioxid, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Flammschutzkomponente zusätzlich Magnesiumoxid und/oder basisches Magnesiumcarbonat enthalten.
2. Polyolefinmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gehalt an halogenierten aromatischen Verbindun-r gen 8 bis 25 Gew % und an Magnesiumoxid und/oder basischein Magnesiumcarbonat, gegebenenfalls zusammen mit Antimontrioxid, 10 bis 25 Gew%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen, beträgt.
-^-'-AL INSPECTED
909828/0373
DE19782800604 1978-01-07 1978-01-07 Schwer brennbare, nicht tropfende polyolefinmassen Withdrawn DE2800604A1 (de)

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IT12858/78A IT1161710B (it) 1978-01-07 1978-11-10 Poliolefine difficilmente combustibili e non gocciolanti
FR7832022A FR2414063A1 (fr) 1978-01-07 1978-11-13 Polyethylenes difficilement inflammables, ne tombant pas en gouttes
GB7849705A GB2011915B (en) 1978-01-07 1978-12-21 Flame resistant non-drip polyolefinic substances

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