NL7904369A

NL7904369A - Vinylchloridepolymeersamenstellingen met verminderde brandbaarheid en verminderde rookontwikkeling bij brand

Info

Publication number: NL7904369A
Application number: NL7904369A
Authority: NL
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1979-06-01
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1980-12-03
Also published as: JPS6351179B2; JPS55161840A

Description

-Λ t £ STAMICARBON BV 3099

Uitvinder: Hubertus J. Vroomans te Beek (L) -1-

VIHZLCHLORIDEPQLYMEERSAMENSTELI.INGEN MET VERMINDERDE BRANDBAARHEID EN VERMINDERDE ROOKONTWIKKELING BIJ BRAND

De uitvinding heeft betrekking op vinylchloridepolymeer-samenstellingen met verminderde brandbaarheid en verminderde rookontwikkeling bij brand.

Er is een toenemende behoefte aan verbeterde kunststof1" 5 samenstellingen, die bij brand veiliger zijn. Alhoewel vinylchloridepolymeren op zichzelf reeds moeilijk brandbaar zijn, worden ook aan vinylchloridepolymeersamenstellingen steeds hogere eisen ten aanzien van brandgedrag en rookontwikkeling bij brand gesteld.

10 Vinylchloridepolymeersamenstellingen worden op uitgebreide schaal gebruikt in bouwcontructies en ook voor meubelbekleding, wandbekleding en dergelijke, en zijn dientengevolge vaak in aanmerkelijke hoeveelheden aanwezig in ruimten die voor het publiek toegankelijk zijn, zoals openbare gebouwen en vervoermiddelen.

15 Op grond daarvan zijn de veiligheidsvoorschriften voortdurend verscherpt, en worden er hoge eisen gesteld aan de vuurbestendigheid, en de rookontwikkeling van dergelijke samenstellingen bij brand.

Een maat voor de vuurbestendigheid is de zuurstofindex, gemeten volgens ASTM D 2863. De waarde daarvan is het percentage 20 zuurstof in een zuurstof-stikstof mengsel waarbij onder nauwkeurig omschreven omstandigheden een monster van een kunststofsamenstelling nog juist blijft branden.

Een maat voor de rookontwikkeling verkrijgt men door de rook, die zich ontwikkelt bij verbranding in een atmosfeer die 0,5 % meer 25 zuurstof bevat dan het volgens ASTM D 2863 gemeten zuurstofgehalte, in een rookkamer te voeren, en de lichttransmissie van de rook . bevattende atmosfeer te bepalen. De optische dichtheid wordt gedefinieerd als log Lq - log Lpergram pol ymeersamens telling, waarbij L de 'lichttransmissie in procenten van de rookbevattende atmosfeer 30 is en Lq de transmissie die daarna voor de rookvrije atmosfeer .

wordt gemeten. Lq vormt de correctie voor op de glasvensters van de rookkamer neergeslagen roet. De lichttransmissie van de schone apparatuur voor het uitvoeren van de rookontwikkelingsproef wordt 790 43 69 * J- f -2- op 100 % gesteld. De zo gemeten grootheid berekend per gram polymeer-samenstelling wordt aangeduid als specifieke optische dichtheid.

Voor een aantal toepassingen van vinylchloridepolymeer-samenstellingen wordt nu de eis gesteld dat de zuurstofindex daarvan 5 tenminste 60. bedraagt. De rookontwikkeling bij verbranding dient daarbij zo gering mogelijk te zijn. Vinylchloridepolymeersamenstellingen waaraan geen vlamvertragende of brandwerende middelen zijn toegevoegd voldoen in het algemeen niet aan de eis dat de zuurstof-index hiervan meer dan 60 bedraagt.

10 Een aantal materialen is als brandwerend additief voorgesteld en toegepast in vinylchloridepolymeren. Vele hebben echter een nadelige invloed op de verwekking en de fysische eigenschappen van vinylchloridepolymeren, vaak ook doordat tamelijk veel van dergelijke additieven moet worden gebruikt om de gestelde doelen te verwezenlijken. 15 Gevonden werden nu vinylchloridepolymeersamenstellingen met een zuurstofindex volgens ASTM D 2863 van ten minste 60 en gunstige rookontwikkelingseigenschappen, die - en dit vormt het kenmerk van de uitvinding - 0,1-4 gew.% zinkoxyde en 0,1-4-gew.% titaan-dioxyde bevatten, waarbij de hoeveelheden zinkoxyde en titaandioxyde 20 zijn betrokken op de hoeveelheid vinylchloridepolymeer in de vinylchloridepolymeersamenstelling. Bij voorkeur bevatten de samenstellingen volgens de uitvinding 0,1-2 gew.% zinkoxyde en 0,1-2 gew.% titaandioxyde.

Binnen de genoemde grenzen kunnen de hoeveelheden zinkoxyde 25 en titaandioxyde ten opzichte van elkaar uiteenlopen, maar de gewichtsverhouding zinkoxyde tot titaandioxyde ligt in het algemeen binnen het gebied van de verhoudingen 10 : 1 tot 1 : 10 en bij voorkeur is deze verhouding van 5 t 1 tot 1 : 5. Meer in het bijzonder is de gewichtsverhouding zinkoxyde tot titaandioxyde ten naaste bij 30 gelijk aan 1 met waarden van 0,8 : 1 tot 1,2 : 1. Het titaandioxyde “ is bij voorkeur de rutielmodificatie.

^Verrassenderwijze blijken betrekkelijk geringe hoeveelheden zinkoxyde en titaandioxyde vergeleken met tot nu toe voor brandvertraging gebruikelijke hoeveelheden oxyden of anorganische zouten voldoende te 35 zijn om de zuurstofindex van vinylchloridepolymeersamenstellingen op een waarde van:ten„minste 60 te brengen.

De uitvinding omvat samenstellingen op basis van polyvinylchloride, copolymeren van vinylchloride die tot 30 mol.% van een of _______meer met vinylchloride copolymeriseerbare monomeren kunnen bevatten, 7904369 -3- . . it.

entcopolymeren en polymeermengsels die in overwegende mate d.w.z. voor ten minste 70 gew.% in het bijzonder ten minste 80 gew.% uit vinylchloridepolymeren zijn samengesteld. In vinylchloride-copolymeren gecopolymeriseerde comonomeren kunnen alkenen met 2 tot 12 5 koolstofatomen zijn, zoals êtheen, propeen, buteen, isobuteen enz.

alsmede dienen zoals bijv. butadieen of isopreen. Vinylehloride kan ook zijn gecopolymeriseerd met vinylesters en allylesters, zoals vinylacetaat, ' vinylchlooracetaat, vinylpropionaat, vinylbutyraat, allylacetaat e.d., of met vinylaromatische verbindingen, bijv.

10 _ styreen, ζχ-methylstyreen, chloorstyreen, vinyltolueen of met andere met vinylehloride copolymeriseerbare monomeren zoals vinylideenchloride, maleinezure esters e.d. Ook kan vinylehloride zijn geentpolymeriseerd op een polymeerbasis zoals etheeiypropeen co- of terpolymeren, etheen-vinylacetaat copolymeren enz. De uitvinding omvat ook ___ 15 samenstellingen op basis van polymeermengsels van een vinylehloride homo- of copolymeér met een daarmee mengbaar ander polymeer, zoals polyvinylchloride en polyvinylideenehloride, vinylehloride vinylacetaat copolymeer, chloorpolyetheen, nagechloreerd polyvinylchloride enz.

20 De onderhavige polymeersamenstellingen kunnen gebruikelijke toevoegsels, zoals stabiliseermiddelen, verwerkingshulpmiddelen, bijv. glijmiddelen, pigmenten, vulstoffen, slagvastheidverbeterende additieven enz. bevatten.

De uitvinding wordt verduidelijkt door de volgende voorbeelden, 25 zonder daardoor te worden beperkt.

Voorbeeld

In een basissamenstelling bestaande uit 100 gew. dln. polyvinylchloride met een K-waarde van 66 dat gestabiliseerd was met 2 gew. dln. van een stabiliseermiddelsamenstelling van tri-basisch 30 loodsulfaat, loodstearaat, calciumstearaat en een glijmiddel en die 1 gew. dl„ met stearinezuur bekleed calciumcarbonaat bevatte werden zinkoxyde en titaandioxyde opgenomen. Er werden monsters bereid met verschillende hoeveelheden zinkoxyde en titaandioxyde.

De zuurstofindex en de optische dichtheid werden bepaald. De resultaten 35 zijn in onderstaande tabel vermeld.

—790 4 3 69 J - - -4-

Tabel ΖςιΟ proef gew. din. gew. din. verb. Orindex optische

ZnO TIO2 1 2 dichtheid 1 1 1 1:1 64 0,03 2 2 2 1:1 67 0,04 3 2 1 2:1 66 0,04 4 4 1 4:1 65 0,04 5 0,15 0,25 3:5 62 0,06 6 0,15 0,6 1:4 63 0,06 7 0,25 0,15 5:3 64 0,06 --7-9 (14 3 69----------- - -

Claims

1. Vinylchloridepolymeersamenstellingen met een zuurstofindex volgens ASTM D 2863 van ten minste 60 en verminderde rookontwikkeling bij brand met het kenmerk dat de samenstelling 0,1-4 gew.% zinkoxyde en 0,1-4 gew.% titaandioxyde bevat, waarbij de hoeveelheden 5 zinkoxyde en titaandioxyde zijn betrokken op de hoeveelheid vinyl- chloridepolymeer in de samenstelling.

2. Yinylchloridepolymeersamenstelling volgens conclusie 1, die 0,1-2 gew.% zinkoxyde en 0,1-2 gew.-% titaandioxyde bevat.

3. Vinylchloridepolymeersamenstelling volgens conclusies 1-2 waarin 10 de gewichtsverhouding zinkoxyde tot titaandioxyde van 10 : 1 tot 1 : 10 bedraagt.

4. Vinylchloridepolymeersamenstelling volgens conclusie 3 waarin de gewichtsverhouding, zinkoxyde tot titaandioxyde van 5:1 tot 1:5 bedraagt, i 15

5. Vinylchloridepolymeer^amenstelling volgens conclusie 4 waarin de gewichtsverhouding zinkoxyde tot titaandioxyde 0,8 : 1 tot 1,2 : 1 bedraagt. « 7904369