NL8200033A - Poedervormige bekledingssamenstelling met een vlamwerende werking. - Google Patents

Description

* ·\ -1- 22278/Vk/fflb

Korte aanduiding: Poedervormige bekledingssamenstelling met een vlam- werende werking.

De uitvinding heeft betrekking op een poedervormige be-5 kledingssamenstelling met een zelf-vlamwerende werking bestaande uit een mengsel van geëpoxydeerd hars, vloeibaar makende stof, harder, toevoeg-stoffen, katalysator en pigment. Met name heeft de uitvinding betrekking op een poedervormige thermohardende samenstelling voor bekledingsdoel-einden met een zelf-brandwerende werking op basis van geëpoxydeerde harsen, 10 welke samenstellingen kunnen worden gebruikt voor het bekleden van voorwerpen, met name elektrische voorwerpen zodat zij zijn beschermd tegen het omgevende milieu.

De uitvinding heeft met name betrekking op een poedervormige samenstelling op basis van geëpoxydeerde harsen, welke samenstelling kan 15 worden gebruikt voor het beschermend bekleden van elektrische materialen zodat deze materialen een zelf-vlamwerende werking verkrijgen wanneer deze in brand raken veroorzaakt door een warmtebron van buiten of door zelf-ontbranding veroorzaakt door een ongeluk of door een slechte werking van het voorwerp.

20 Meestal bevhtten de bekledingen met een vlamwerende werking geëpoxydeerde harsen die halogenen bevatten (zoals Br en Cl) met een epoxyde-equivalent die varieert van 450 tot 1000, een vloeibaar makende stof, een harder (bijvoorbeeld een zuuranhydride) stoffen om de samenstelling korrelvormig te maken, een polymerisatiekatalysator (bijvoorbeeld 25 een tertiair amine) in een hoeveelheid die varieert van 0,4 tot 1,5$ en diverse pigmenten. De beschermende bekledingen worden gewoonlijk toegepast volgens een onderdompeltechniek in een "fluid bed". Het is bekend dat een poedervormige plastische stof in suspensie kan worden gebracht met behulp van een gasstroom of luchtstroom die tegengesteld gericht is 30 aan de richting van de zwaartekracht, door een poreuze plaat die bij voorkeur vibreert, op een zodanige wijze dat een "fluid bed" ontstaat.

De verkregen bekleding met de verbinding op basis van het hars wordt verkregen door het voorwerp te verwarmen tot een temperatuur 35 boven het verwekingspunt van de betreffende samenstelling en door het jnbrengen of onderdompelen van het voorwerp onder verschillende en herhaalde bewegingen in het in suspensie verkerende poeder gedurende een bepaalde periode op een zodanige wijze dat het poeder hecht aan het verwarmde opper- ' * 3Γ- V* *> 8200033 fc -2- 22278/Vk/mb vlak en smelt onder vorming van een continu en homogeen bekledingsvlies.

Het voorwerp dat van een bekleding moet worden voorzien wordt vervolgens een tweede keer opgewarmd voor het stijf worden en de daaropvolgende polymerisatie van de samenstelling te verzekeren op een zodanige wijze dat 5 een gelijkmatig en resistent bekledingsvlies wordt bewerkstelligd.

In het algemeen wordt de zelf-brandwerende werking van de bekledingssamenstelling verkregen door het toevoegen van een aanzienlijke hoeveelheid halogenen (Cl en Br) die vrijkomen, althans ten minste gedeeltelijk, wanneer ze opnieuw worden verwarmd, waarbij dan gevaarlijke, 10 giftige stoffen vrijkomen. .Door diverse metingen wordt dit vrijkomen van dampen aangetoond tijdens de werkwijze voor het opbrengen van de samenstelling en bij een mogelijke brand in de ruimte waar de beklede voorwerpen zich bevinden.

Bovendien beïnvloeden enkele van de betreffende stoffen (zoals 15 chloor)'de mate van pigmentatie van het bekledingspoeder aanzienlijk wanneer de beklede voorwerpen worden blootgesteld aan een bestraling met ultraviolet licht.

Het technische probleem dat wordt opgelost met de uitvinding is daardoor om een andere samenstelling te gebruiken dan de in de aanhef 20 vermelde samenstelling waardoor het gevaar en de nadelen worden voorkomen die samenhangen met het gebruik van de tot nu toe bekende verbindingen. Bovendien moet de nieuwe bekledingssamenstelling hieraan voldoen d at een continu bekledingsvlies wordt verkregen dat een gelijkmatige dikte heeft,met eigenschappen die bij het gebruik hiervan die ten minste gelijk zijn aan 25 die van de verbindingen die reeds bekend zijn. Om aan een dergelijke eis te voldoen moet de bekledingssamenstelling eveneens bij het smelten en de maximale behandelings temperatuur een voldoende hoge viscositeit hebben om aan het oppervlak van vertikale voorwerpen te kunnen hechten evenals aan de rand of aan scherpe hoeken van het voorwerp dat moet worden 30 bekleed.

De nieuwe samenstelling moet gelijktijdig kunnen worden aangek bracht op alle delen van het te bekleden voorwerp en moet kunnen uitkomen boven de fase met een relatief lage viscositeit bewerkstelligd door de polymerisatie zonder van het oppervlak van het bepaalde voorwerp af te 35 lopen.

De bekledingssamenstelling volgens de uitvinding kan in.het bijzonder, doch niet hierbij alleen, worden gebruikt voor het bewerkstelligen van een dun isolerend produkt waarvan de dikte varieert van 0,3 tot 8200033 Λ -.

t -3- 22278/Vk/mb 3 nan bij elektrotechnische en elektronische voorwerpen. Het is bekend dat de stabiliteit van het fluid bed zeer sterk afhankelijk is van de vorm en de korrelgrootteverdeling van het toegepaste poeder.

In feite is zelfs de verdeling van de gemiddelde fijnheid van de deeltjes 5 en de geometrische vorm hiervan zeer belangrijk om het poeder in suspensie te houden bij de dynamische evenwichtstoestand tussen de druk van het stijgende gas en het gewicht van de deeltjes en om er zorg voor te dragen dat er geen turbulente zones worden bewerkstelligd of voorkeurslijnen voor het wegstromen van de gasstroom of de luchtstroom die de continuïteit 10 van het wolkvormige poeder in suspensie onderbreken. Daardoor moet de poedervormige bekledingssamenstelling ook een gemiddelde granulaire, hiertoe geschikte waarde hebben voor het beoogde doel.

Volgens de uitvinding komt men tot de bovenvermelde doeleinden met een poedervormige bekledingssamenstelling die zelf brandwerend is, 15 bestaande uit een epoxydeharsraengsel, vloeibaar makende stof, harder, toevoegstoffen, katalysator en pigment, hierdoor gekenmerkt, dat de toevoegstoffen anorganisch van aard zijn en ten minste één zelf- vlamwerend middel bevatten. Bij voorkeur is het zelf-vlamwerende middel aluminiumtrihydraat, A1(0H)^.

20 Als extra toegevoegd middel kan men antimoontrioxyde ^£0^ gebruiken.

Het optimale percentage aan aluminiumtrihydraat is 33%, terwijl echter de procentuele hoeveelheid antimoontrioxyde slechts 5% is. In feite wordt deze laatste stof reeds gebruikt in vloeibare harssamenstellingen, 25 doch het gebruik hiervan in een mengsel van vast poedervormig hars brengt enkele problemen met zich mee voor het verkrijgen van een samenstelling die goed kan worden aangebracht tijdens het vloeibaar makeii of> een te bekleden voorwerp. Daarom moet de hoeveelheid hiervan in het uitgangs-mengsel dat wordt gebruikt worden verminderd met het oog op het verbeteren 30 van de mogelijkheid om het mengsel aan te brengen, hetgeen ook een exacte aanduiding inhoudt van de tijd en de temperatuur tijdens de bewerking.

Aluminiumtrihydraat maakt niet alleen deel uit van de anorganische uitgangsstoffen waar het mee samenwerkt maar geeft ook de exacte korrel-vormigheid aan de samenstelling (grootte van 60 /im, hetgeen het gemiddelde 35 is voor 50% van de samenstelling), geeft de fundamentele noodzakelijke zelf-vlamwerende werking aan de samenstelling doordat wanneer het sterk wordt verhit (ten minste aan een temperatuur van 600 °C), het ontleedt en waarbij water vrijkomt dat eventuele vlammen zal doven. De hieronder 8200033 >· ‘ -4- 22278/Vk/mb vermelde tabel geeft als niet beperkend voorbeeld de samenstelling aan die bij voorkeur wordt toegepast voor het bekleden volgens de uitvinding.

TABEL

^ component hoeveelheid (%) geëpoxydeerd hars met een epoxy- - equivalent van 750-850 ’ (smeltpunt 80-95 °C) ^ harsvormig additief + verdunningsmiddel 3,00 anhydride 7,00 tertiair amine 0,70 toevoegstof (SbgO en AKOH)^) 38 kleurend pigment 0,30 15 Als niet beperkende voorbeelden voor het anhydride kunnen worden genoemd methylnadinezuuranhydride (méthylnadique) of hexahydro-ftaalzuuranhydride, terwijl men als tertiair amine dimethy1aminomethy1-fenol kan toepassen.

De bedoelde samenstelling kan worden verkregen door het toe- 20 passen van een bekende werkwijze voor het droog mengen van het hars en de andere stoffen, bijvoorbeeld in een turbo-roerder.

De fysische eigenschappen van de bekledingssamenstelling volgens de uitvinding zijn talrijk en verschillend en vereisen hiertoe geschikte en nauwkeurige bereidingsbewerkingen en regelingen om de nood- 25 zakelijke eigenschappen te verkrijgen die nodig zijn voor het vloeibaar maken en de homogeniteit van de film op het voorverwarmde elektrische voorwerp. De vloeibaar makende stoffen, de harders, de versnellers, toevoeg-stoffen, kleurstoffen evenals de rest van de andere toevoegstoffen bepalen op een beslissende wijze de mate van smelten van het poeder, gelegen binnen 30 het gebied van 90 tot 105 °C, evenals de fysische eigenschappen van de uiteindelijke bekleding.

Men heeft experimenteel de karakteristieken bepaald die zijn verkregen op een optimale wijze onder toepassing van een samenstelling van het type zoals vermeld in de tabel.

35 Hierbij is gebleken dat de zelf-vlamwerende stoffen, volgens de bekende techniek aanwezig waren in het hars, terwijl volgens de uitvinding hierentegen deze exclusief aanwezig zijn in de toevoegstoffen die van het anorganische type zijn.

8200033 * -Γ~ -5- 22278/Vk/mb

Zodoende verkrijgt men een bekledingssamenstelling die de zelf-vlamwerende werking heeft volgens de norm IEC 65 onder vorming van verbindingen die onschadelijk zijn' voor de gezondheid van de mensen die hiermee werken tijdens de bereiding hiervan noch voor de gebruiker bij 5 de toepassing hiervan. Bovendien heeft de samenstelling een gemiddelde korrelwaarde van 60 fm in een hoeveelheid van 50 tot 69% en de mogelijkheid om een gelijkmatige bekleding te verkrijgen op het oppervlak van het te bekleden voorwerp.

Het zal uit het bovenstaande duidelijk zijn dat men aan de 10 samenstelling volgens de uitvinding alle gewenste modificaties kan aanbrengen, door bijvoorbeeld de procentuele hoeveelheid van de diverse stoffen te variëren, welke samenstelling men kan gebruiken voor het bekleden van een willekeurig voorwerp, zelfs buiten het gebied van elektrotechnische of elektronische voorwerpen, zonder buiten het kader 15 van de uitvinding te komen.

-CONCLUSIES- 8200033

Claims (3)

1. Poedervormige bekledingssamenstelling met een zelf-vlamwerende werkingj bestaande uit een mengsel van geëpoxydeerde hars, vloeibaar 5 makende stof, harder, toevoegstof of vulmiddel, katalysator en pigment, met het kenmerk, dat de toevoegstoffen anorganisch van aard zijn en ten minste één zelf-vlamwerend middel bevatten.

2. Poedervormige bekledingssamenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het zelf-vlamwerende middel bestaat uit aluminium- 10 trihydraat, AKOH)^.

3. Poedervormige bekledingssamenstelling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de samenstelling als volgt is: component hoeveelheid (%) 15 ge’époxydeerd hars met een epoxy- equivalent van 750-850 ’ (smeltpunt 80-95 °C) harsvormig additief + verdunningsmiddel 3,00 anhydride 7,00 2Q tertiair amine 0,70 toevoegstof (Sb20^ en AL(0H)2) 38 kleurend pigment 0,30 Eindhoven, januari 1982 8200033