NO319288B1

NO319288B1 - Flammehemmende harpiksmateriale, samt anvendelse og film av samme

Info

Publication number: NO319288B1
Application number: NO19991935A
Authority: NO
Inventors: Takeshi Imahashi
Original assignee: Kyowa Chem Ind Co Ltd
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2005-07-11
Also published as: AU750274B2; KR19990083569A; US6107385A; ID22502A; NO991935D0; DE69905966D1; CA2270054C; EP0953599B1; KR100564953B1; EP0953599A1; JP2000017123A; CA2270054A1; MY121065A; DE69905966T2; ES2196722T3; NO991935L; CN1125130C; ATE234895T1; CN1234413A; TW466258B

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et flammehemmende harpiksmateriale, samt anvendelse av dette for fremstilling av en støpt gjenstand. Oppfinnelsen vedrører også en flammehemmende støpt film.

En polyvinylharpiks er en syntetisk harpiks som har utmerket flammehemming og som også er utmerket når det gjelder bearbeidbarhet, mekanisk fasthet og tekstur på grunn av at polyvinylkloridet har et halogen i sitt mole-kyl. Men det er velkjent at polyvinylkloridharpiks har et fatalt problem, nemlig at når polyvinylkloridharpiksen utsettes for forbrenningsdeponering etter at polyvinylkloridet ikke lenger har noen anvendelse, danner polyvinylkloridharpiksen dioksin ved brenning med mindre den brennes omhyggelig ved 800°C eller mer. Dessuten inneholder asken av den Pb, Sb, Ba og lignende, som har vært tilsatt som en

■stabilisator, et tilsetningsmiddel etc. Således har der vært argumenter vedrørende deponeringen av asken.

Vedrørende dioksinet er det i den senere tid dukket opp et betydelig annet problem med et endokrinsprengnings-kjemikalie (miljøhormon) som er forskjellig fra problemet med dets toksisitet. Derfor er utvikling av sikre teknikker som kan erstatte polyvinylkloridharpiksen meget etterspurt på områdene flammehemmende harpiksmateriale og støpte gjenstander som krever flammehemming. Men på områdene halogenfrie, flammehemmende harpiksmaterialer og støpte gjenstander fremstilt av de halogenfrie, flammehemmende harpiksmaterialer, såsom en tynn, støpt gjenstand, f.eks. en film, er det en realitet at det ennå ikke er blitt fore-slått en teknikk som har en flammehemming, mekanisk fasthet, overflatehvittingsbestandighet og tekstur som tilsvarer samme som for polyvinylkloridharpiksen.

På en slik bakgrunn har metallocen-LLDPE i den senere tid tiltrukket oppmerksomhet som en halogenfri harpiks som kan gjøres flammehemmende idet metallocen-LLDPE kan opp-rettholde sin mekaniske fasthet i et praktisk anvendelig område selv når et fyllstoff, såsom et metallhydroksid, innleires i en forholdsvis stor mengde (hensiktsmessig i en mengde på ca. 1,2 ganger harpiksens vekt). Men metallocen-LLDPE er en brennbar syntetisk harpiks som har en oksygen-indeks på ca. 17,5, slik at det er umulig på lettvint måte å omdanne denne harpiks til et harpiksmateriale eller til en støpt gjenstand som har en flammehemming, mekanisk fasthet, overflatehvittingsbestandighet og tekstur som tilsvarer samme som for polyvinylkloridharpiksen, bare ved å anvende en halogenfri flammehemmer. I JPA-9-77917 og JPA-9-77916 foreslås det som et flammehemmende harpiksmateriale av metallocen-LLDPE teknikker hvor det anvendes et metallhydroksid eller rødt fosfor. Men med disse teknikker er det ennå ikke oppnådd de ovennevnte egenskaper som tilsvarer samme som for polyvinylkloridharpiksen.

I forslaget ifølge JPA-9-77917 anvendes det grunn-leggende bare et metallhydroksid som en flammehemmer, slik at flammehemmingen er utilstrekkelig. Det er umulig å anvende teknikken ifølge JPA-9-77917 til å bedre flammehemmingen av en tynn, støpt gjenstand, såsom en film. Forslaget ifølge JPA-9-77916 vedrører anvendelse av et metallhydroksid i kombinasjon med rødt fosfor. Som eksempel anvendes det magnesiumhydroksid i kombinasjon med rødt fosfor. Teknikken ifølge JPA-9-77916 gir bedret flammehemming sammenlignet med teknikken ifølge JPA-9-77917.

Man forestiller seg at, på grunn av dette formål, kan dette flammehemmende harpiksmateriale anvendes for materialer for dekking av en elektrisk ledning, såsom elektrisk isolerende ledninger eller kabler. Der er imidlertid ingen beskrivelse av området tynne støpte gjenstander, såsom filmer. Dessuten har dette forslag ingen beskrivelse av de gjennomsnittlige, sekundære diametre for magnesiumhydroksid og rødt fosfor, det spesifikke overflateareal for magnesiumhydroksid samt natriuminnholdet i et vannløselig natriumsalt. Bedre flammehemming er nødvendig for en tynn støpt gjenstand, såsom en film, sammenlignet med et til-felle hvor det anvendes magnesiumhydroksid og rødt fosfor i et materiale for dekking av en elektrisk ledning. Men JPA-9-77916 har ingen beskrivelse av dette faktum.

Når de gjennomsnittlige, sekundære partikkeldiametre og BET-spesifikk overflateareal for magnesiumhydroksid og rødt fosfor er for store, er det umulig å bibringe tilstrekkelig mekanisk fasthet til en støpt gjenstand, og det er et problem at en støpt gjenstands overflate er ru som tekstur. Når rødt fosfors partikkeldiameter er for stor er det et problem at den flammehemmingsbedrende effekt er for liten. Når natriuminnhold i et vannløselig natriumsalt som magnesiumhydroksidet er for stort er det et problem at overflatehvittingsfenomenet hos en støpt gjenstand er dominerende, noe som gjør utseendet til en støpt gjenstand dårligere.

Betegnelsen "overflatehvittingsfenomen" i den foreliggende oppfinnelse vedrører følgende fenomen. Når en støpt gjenstand av et magnesiumhydroksidholdig flammehemmende harpiksmateriale anbringes i luften eller i vann i lang tid, reagerer magnesiumhydroksidet med kullsyregass i luften eller kullsyre i vann under dannelse av en forbindelse av magnesiumkarbonattype, og forbindelsen av magnesiumkarbonat utsondres på overflaten av den støpte gjenstand. Dessuten spres lys i porene på den støpte gjenstands overflate, porer som er merker etter magnesiumhydroksid som er tapt ved reaksjonen. Disse tilstander danner "overflatehvittingsfenomenet".

For å hindre overflatehvittingsfenomenet kan det opp-nås en viss effekt f.eks. ved å overflatebehandle et magne-siumhydroksids overflate med et egnet overflatebehandlingsmiddel eller ved innleiring av et fettsyresalt av et jord-alkalimetall, såsom magnesiumstearat i et knaingstidsrom, selv om effekten er utilstrekkelig. For å inhibere overflatehvittingsfenomenet fullstendig er det et meget viktig punkt å minske mengden magnesiumhydroksid.

Som beskrevet ovenfor gir uheldigvis ingen teknikk på området flammehemmende harpiksmateriale på basis av halogenfri metallocen-LLDPE et materiale som har en tykkelse som en film og som har de ovennevnte utmerkede egenskaper som tilsvarer samme som for polyvinylklorid under de rådende omstendigheter.

Der er et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et flammehemmende harpiksmateriale ved anvendelse av bare et halogenfritt, flammehemmende middel i metallocen-LLDPE, hvor materialet kan gi en tilstrekkelig flammehemming til en tynn, støpt gjenstand, såsom en film, hvor materialet har en tekstur som tilsvarer teksturen til et polyvinylklorid som ikke har noen følelse av stivhet eller ruhet og som ikke har noe problem når det gjelder mekanisk fasthet og overflatehvittingsbestandighet og som ikke danner dioksid ved brenning.

Det flammehemmende harpiksmateriale ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det omfatter i) 100 vektdeler av en syntetisk harpiks som omfatter 70-100 vekt% metallocen-LLDPE, ii) 20-100 vektdeler av magnesiumhydroksid med et BET spesifikt overflateareal på 20 m<2>/g eller mindre, en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 5 um eller mindre, målt i samsvar med en laserdiffraksjonsspredningsmetode, samt et innhold av vannløselig natriumsalt på 500 ppm eller mindre, som natrium, iii) 1-20 vektdeler rødt fosfor med en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 30 um eller mindre, og iv) 0,1-20 vektdeler karbonpulver, hvorved totalen av magnesiumhydroksid, rødt fosfor og karbonpulver er 120 vektdeler eller mindre. Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av dette materialet for fremstilling av en støpt gjenstand. Videre'omfatter oppfinnelsen en flammehemmende støpt film kjennetegnet ved at den er fremstilt av det flammehemmende materiale ifølge krav 1, og har en tykkelse på 300 um eller mindre.

Metallocen-LLDPE som anvendes i den foreliggende oppfinnelse er en harpiks som skal gjøres flammehemmende. Metallocen-LLDPE er en etylen-a-olefinkopolymer hvor a-olefinen er et materiale (polymer) som inneholder 3-12 karbonatomer. Spesifikke eksempler på cx-olefinen er pro-pylen, buten-1, heksen-1, 4-metylpenten-l, okten-1, deken-1 samt dodecen-1.

I oppfinnelsen kan det for å bedre harpiksmaterialet i flammehemming anvendes syntetiske harpikser som har et oksygenatom i molekylstrukturen i en mengde på 30 vektdeler eller mindre per 100 vektdeler av innholdet av syntetisk harpiks. Eksempler på syntetiske harpikser som har et oksygenatom i molekylstrukturen omfatter en etylen-vinyl-acetatharpiks (EVA), en etylen-etylakrylatharpiks (EEA), en polyvinylbutyralharpiks (PVB), en polyvinylalkoholharpiks (PVA), en etylenakrylsyrekopolymerharpiks, en ionomer-harpiks, en polyamidharpiks og en polyuretanharpiks.

For å bedre mekanisk fasthet eller å bedre fleksi-bilitet kan det ifølge oppfinnelsen anvendes en polymertil-setning som blandbarhetsfremmende middel i en mengde på 30 vektdeler eller mindre i 100 vektdeler av harpiksinnholdet.

Eksempler på det polymere blandbarhetsfremmende middel omfatter en maleinsyreanhydridmodifisert styren-etylen-butylenharpiks, en maleinsyreanhydridmodifisert styren-etylen-butadienharpiks, en maleinsyreanhydridmodifisert polyetylen, en maleinsyreanhydridmodifisert EPR, en malein-syreanhydridmodif isert polypropylen, en karboksylmodifisert polyetylen, en epoksymodifisert polystyren/PMMA, en polystyren-polyimid-blokkopolymer, en polystyren-polymetylmet-akrylat-blokkopolymer, en polystyren-polyetylen-blokko-polymer, en polystyren-etylakrylat podet kopolymer, en polystyren-polybutadien podet kopolymer, en polypropylen-etylen-propylen-dien podet kopolymer, en polypropylen-polyamid podet kopolymer samt en polyetylakrylat-polyamid podet kopolymer.

For å bibeholde en støpt gjenstands utmerkete mekaniske fasthet og overflateutseende anvendes det ifølge oppfinnelsen et magnesiumhydroksid som har et BET spesifikt overflateareal på 20 m^/g eller mindre, fortrinnsvis fra 1-10 m<2>/g, og en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 5 um eller mindre, fortrinnsvis fra 0,4 um til 2 pm, målt ved en laserdiffraksjonsspredningsmetode.

For å hindre en støpt gjenstands overflatehvittingsfenomen anvendes det et magnesiumhydroksid som har, som natrium, et innhold av vannløselig natriumsalt på 500 ppm eller mindre, fortrinnsvis 200 ppm eller mindre, mer foretrukket 100 ppm eller mindre. Ifølge oppfinnelsen kan innholdet av vannløselig natriumsalt i magnesiumhydroksidet også senkes ved følgende metode. Et syntetisert magnesiumhydroksid eller et overflatebehandlet magnesiumhydroksid avvannes og tørkes fullstendig før tørking, eller et syntetisert magnesiumhydroksid eller et overflatebehandlet magnesiumhydroksid vaskes ytterligere med vann etter avvanning og tørkes deretter.

Ifølge oppfinnelsen er mengden magnesiumhydroksid som skal anvendes fra 20-100 vektdeler, fortrinnsvis fra 40-80 vektdeler, per 100 vektdeler av harpiksinnholdet. Når mengden magnesiumhydroksid er lavere enn den nedre grense i ovennevnte område er flammehemmingen dårlig. Når mengden magnesiumhydroksid er større enn den øvre grense i området ovenfor er den mekaniske fasthet utilstrekkelig, og en støpt gjenstands tekstur truer med å bli stiv.

Magnesiumhydroksidet som anvendes i oppfinnelsen kan være et magnesiumhydroksid som er overflatebehandlet på forhånd, eller et magnesiumhydroksid som ikke er overflatebehandlet. Når det anvendes magnesiumhydroksid som ikke er overflatebehandlet har smelteindeksen for et harpiksmateriale tilbøyelighet til å synke, og en støpt gjenstand har en ekstrem tendens til å oppvise overflatehvittingsfenomen. Det foretrekkes derfor å innleire en høyere fett-syre som har minst 10 karbonatomer, et magnesiumsalt derav, et kalsiumsalt derav, et sinksalt derav eller et aluminium-salt derav og/eller et koplingsmiddel sammen med magnesiumhydroksidet i et knaings- eller støpetidsrom. Mengden som skal innleires er fortrinnsvis 10 vektdeler eller mindre per 100 vektdeler av magnesiumhydroksidet.

Eksempler på overflatebehandlingsmidlet for magnesiumhydroksidet omfatter høyere fettsyrer som har minst 10 karbonatomer, såsom stearinsyre og palmitinsyre, alkali-metallsalter derav, aminsalter, silan-koplingsmidler, såsom vinyletoksysilan, vinyl-tris(2-metoksy)silan, gamma-met-akryloksypropyltrimetoksysilan, N-fenyl-y-aminopropyltrimetoksysilan, gamma-aminopropyltrimetoksysilan, B-ft-(amino-etyl) -y-aminopropyltrimetoksysilan, beta-(3,4-etoksycyklo-heksyl)etyltrimetoksysilan, gamma-glysyloksypropyltrimet-oksysilan samt gamma-merkaptopropyltrimetoksysilan, titanatbaserte koplingsmidler, såsom isopropyltriiso-stearoyltitanat, isopropyltris(dioktylpyrofosfat)titanat, isopropyltri(N-aminoetyl-aminoetyl)titanat samt isopropyl-tridecylbenzensulfonyltitanat, aluminiumbaserte koplingsmidler, såsom acetoalkoksyaluminiumdiisopropylat og mono-eller diester av ortofosforsyre og en stearylalkohol, en syre derav og fosforsyredelestere, såsom et alkalimetall-salt. Overflatebehandlingsmidlet anvendes for overflatebehandlingen i området 10 vektdeler eller mindre per 100 vektdeler av metallhydroksidet. Overflatemidlene kan anvendes i kombinasjon. Overflatebehandlingen kan utføres ved en våtmetode eller en tørrmetode.

Ifølge oppfinnelsen kan det anvendes et magnesiumhydroksid hvis overflate er syrebestandighetsdekket med minst én forbindelse valgt blant en silisiumforbindelse, en borforindelse og en aluminiumforbindelse. Ifølge oppfinnelsen kan fundamentalt overflatehvittingsfenomenet inhi-beres i liten grad på grunn av at mengden magnesiumhydroksid er liten. Overflatehvittingsfenomenet kan inhi-beres ytterligere ved anvendelse av et syrebestandighetsdekket magnesiumhydroksid.

Det syrebestandighetsdekkende middel omfatter natrium-metasilikat, natriumortosilikat, kaliummetasilikat, kalium-ortosilikat, vannglass, natriumtetraborat, natriummeta-borat, kaliummetaborat, natriumortoaluminat, natriummeta-aluminat, kaliumortoaluminat, kaliummetaaluminat, alumini-umklorid, aluminiumnitrat, aluminiumsulfat samt alumini-umfosfat. Det syrebestandighetsdekkende middel anvendes i en mengde på 2 vektdeler eller mindre, som Si, B eller Al, per 100 deler av magnesiumhydroksidet. Det derved syrebest-andighetsdekkede magnesiumhydroksid behandles noen ganger dessuten med det ovennevnte overflatebehandlingsmiddel, såsom høyere fettsyrer, og det resulterende magnesiumhydroksid kan anvendes i oppfinnelsen.

Det røde fosfor som anvendes i oppfinnelsen har en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 30 um eller mindre, fortrinnsvis 5 um eller mindre, målt ved en laserdiffraksjonsspredningsmetode. Det anvendes fortrinnsvis et rødt fosfor som er overflatedekket for å inhibere opptreden av fosfingass på grunn av oppvarming av i et brenne- eller bearbeidingstidsrom. Foretrukne eksempler på det overflate-dekkede røde fosfor omfatter rødt fosfor dekket med en herdeharpiks, et olefindekket rødt fosfor, rødt fosfor dekket med en karboksylsyrepolymer, rødt fosfor dekket med titanoksid og herdeharpiks, rødt fosfor dekket med et titanaluminiumkondensat, samt rødt fosfor dekket med titan-koboltkompleks-hydratisert oksid. På grunn av at mengden rødt fosfor som skal innleires er betydelig mindre enn mengden magnesiumhydroksid, kan det anvendes et rødt fosfor som har en litt større gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter enn diameteren til magnesiumhydroksidet. Men når det røde fosfors gjennomsnittlige sekundære partikkeldiameter er større enn 30 um er en støpt gjenstand tilbøyelig til å svekkes i mekanisk fasthet eller når det gjelder flammehemmingsbedring, eller overflaten av den støpte gjenstand er tilbøyelig til å bli ru. Derfor anvendes det i oppfinnelsen et rødt fosfor som har en gjennomsnittlig sekundær diameter på 30 um eller mindre, fortrinnsvis 15 um eller mindre, mer foretrukket 5 um eller mindre.

I oppfinnelsen anvendes det et karbonpulver for ytterligere bedring av harpiksmaterialets flammehemming. Karbonpulver omfatter Carbon black, aktivt karbon og grafitt. Carbon black er særlig foretrukket idet det har en liten partikkelstørrelse og er tilgjengelig til rimelig pris. Carbon black omfatter alle produkter oppnådd ved en oljeovnmetode, en kanalmetode, en gassovnmetode, en termisk metode, en lampemetode, en acetylenmetode og lignende. Mengden karbonpulver som skal innleires er fra 0,1 til 20 vektdeler, fortrinnsvis fra 1 til 10 vektdeler, per 100 vektdeler av bestanddelen syntetisk harpiks. Når mengden er større enn 20 vektdeler er en støpt gjenstand tilbøyelig til å svekkes i mekanisk fasthet. Når mengden er mindre enn 0,1 vektdel har flammehemmingen tendens til å være utilstrekkelig. Den totale mengde av magnesiumhydroksidet, det røde fosfor og karbonpulveret er ifølge oppfinnelsen 120 vektdeler eller mindre per 100 vektdeler av den syntetiske harpiks. Når den totale mengde er større enn 120 vektdeler er en støpt gjenstand tilbøyelig til å svekkes i mekanisk fasthet eller tilbøyelig til å ha en følelse av stivhet som en tekstur.

Det flammehemmende harpiksmateriale ifølge oppfinnelsen kan inneholde forskjellige vanlig anvendte tilsetningsmidler, armerende midler og fyllstoffer i det området hvor formålet med oppfinnelsen ikke forringes. Eksempler på disse omfatter en antioksidant, en lysstabilisator, et UV-absorpsjonsmiddel, en varmestabilisator, et metallinaktiveringsmiddel, et smøremiddel, et fargestoff, et esemiddel og en deodorant.

Metodene for innleiring, tilsetning og støping er ikke begrenset for det flammehemmende harpiksmateriale ifølge oppfinnelsen. Metodene kan være hvilke som helst så lenge den kan utføre blandingen, tilsetningen og støpingen jevn. F.eks. blandes hver av de ovennevnte bestanddeler og andre tilsetningsmidler på forhånd, og deretter støpes blandingen direkte. Når den ikke kan støpes direkte smelteknas blandingen med en ekstruder med to skruer, en enkeltskrueekstruder, en Banbury-blander, en ovnvalse eller lignende, og deretter blir den knadde blanding oppblåsingsstøpt, sprøytestøpt, ekstrusjonsstøpt, blåsestøpt, pressestøpt, rotasjonsstøpt eller kalanderstøpt. Dessuten kan den støpte gjenstand av det flammehemmende harpiksmateriale, frembrakt ifølge oppfinnelsen, anvendes etter slik fabrikasjon som strekkbearbeiding, pregebearbeiding, belegging, betrykking, plettering, perforering eller kutting. Den kan også anvendes festet til et annet materiale enn det flammehemmende harpiksmateriale ifølge oppfinnelsen, såsom en gipsplate, trevirke, en lamellplate, et metallmateriale eller stein.

Oppfinnelsen vil bli forklart i detalj under hen-visning til de etterfølgende eksempler. I eksemplene ble BET spesifikt overflateareal, gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter, natriuminnhold i vannløselig natriumsalt, strekkfasthet ved brudd, bruddforlengelse, flammehemming, overflatehvittingsfenomen og tekstur målt på følgende måte. (1) Spesifikt overflateareal ifølge en BET-metode: Målt med et automatisk måleapparat for 12 prøve-stykker, "Multi sorb" 12, levert av Yasa Ionics Co., Ltd. (2) Gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter:

(magnesiumhydroksid, rødt fosfor)

Magnesiumhydroksid:

Målt med en mikrobane levert av Leeds & Nortrup Instruments Company.

Rødt fosfor:

Målt med et måleapparat, LA-90, for måling av partikkelstørrelsesfordeling etter laserdiffraksjonsspred-ningsmetoden, levert av Horiba Seisakusho. (3) Analyse av natrium i vannløselig natriumsalt i magnesiumhydroksid: 10 g magnesiumhydroksid ble omrørt i 100 ml ioneutbyttet vann ved 30°C i 96 timer, og det eluerte natrium ble målt ved en atom-lysabsorpsjonsmetode.

(4) Strekkfasthet ved brudd, bruddforlengelse:

Målt ifølge JIS K 6760. En film med tykkelse 200 um ble målt ved en prøvehastighet på 200 mm/min.

(5) Flammehemming:

Målt ifølge JIS D 1210. Et prøvestykke med 100 um ble anvendt.

(6) Overflatehvittingsfenomen:

Et prøvestykke med en tykkelse på 200 um, en lengde på 5 cm og en bredde på 5 cm ble fullstendig neddykket i 500 ml ioneutbyttet vann og oppbevart i vannet i 96 timer ved 24°C under innføring av karbondioksid i vannet. Deretter ble prøvestykket tatt ut av vannet. Deretter ble graden av overflatehvitting av prøvestykket vurdert visuelt på basis av følgende graderinger:

Klasse 1: Intet overflatehvittingsfenomen.

Klasse 2: Overflatehvittingsfenomen iakttatt bare svakt.

Klasse 3: Overflatehvittingsfenomen iakttatt i en viss grad.

Klasse 4: Overflatehvittingsfenomen iakttatt i et stort område.

Klasse 5: Overflatehvittingsfenomen iakttatt over hele overflaten.

At et prøvestykke kommer i fra klasse 3 til klasse 1 betyr at prøvestykket har praktisk evne til å hindre overflatehvittingsfenomenet, og et prøvestykke som kommer i fra klasse 2 til klasse 1 er særlig foretrukket. Denne test er en akselerert test av hvordan en støpt gjenstand naturlig tåler luft eller vann.

(7) Tekstur av en gjenstand i form av en film:

En film med tykkelse på 200 pm ble undersøkt for om det foreligger eller ikke foreligger en følelse av ruhet og en følelse av stivhet ved visuell iakttagelse og berøring.

Eksempel 1

Materialer som er vist i eksempel 1 i tabell 1 ble blandet på forhånd, og blandingen ble ekstrudert ved 220°C med en enkeltskrueekstruder, for å oppnå en grundig blanding. Den grundige blanding ble tørket med varm luft i 6 timer ved 105°C. Deretter ble det av denne frembrakt en film med en tykkelse på 100 pm og en film med en tykkelse på 200 pm ved en oppblåsingsmetode ved 220°C. Disse filmer ble målt for strekkfasthet ved brudd, bruddforlengelse, flammehemming, overflatehvittingsfenomen og tekstur. Tabell 2 viser resultatene.

Materialene som ble anvendt i eksempel 1 var som følger: Metallocen-LLDPE: MFR 1,0 g/10 min., densitet 0,930, emballasjepose av kvalitet for sterk påkjenning.

Oksygenholdig harpiks: EVA-harpiks med MFR 1,0 g/10 min., densitet 0,94 og vinylacetatinnhold 15 vekt%.

Polymerforenelighetsmiddel: "Tuftec M-1943", levert av Asahi Chemical Industry Co., Ltd.

Magnesiumhydroksid: Ikke overflatebehandlet magnesiumhydroksid.

Magnesiumstearat: Levert av Seido kagakukogyo.

Rødt fosfor: "Novaexcel F-5", levert av Rinkagaku Kogyo Co., Ltd.

Carbon Black: FEF, ved en oljeovnmetode.

Antioksidant: "Irganox 1010", levert av Ciba Special Chemicals, Co., Ltd.

Lysstabilisator: "Tinuvin 622LD", levert av Ciba Special Chemicals, Co., Ltd.

Eksempler 2- 5

En film med en tykkelse på 100 um og en film med en tykkelse på 200 um ble fremstilt av materialer som er vist i eksempler 2-5 i tabell 1 på samme måte som i eksempel 1. Disse filmer ble underkastet samme tester som i eksempel 1. Tabell 2 viser resultatene.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i eksempel 2 var et magnesiumhydroksid som var overflatebehandlet med varmt vann av 80°C og inneholdende 3 vekt%, regnet av magnesiumhydroksid, av stearinsyresoda, fullstendig avvannet, deretter vasket med ionebyttet vann i en mengde på 2 ganger vekten av det overflatebehandlete produkt, tørket og pulverisert.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i eksempel 3 var et magnesiumhydroksid som var oppnådd på følgende måte. Magnesiumhydroksid ble syrebestandighetsdekket i varmt vann ved 80°C i nærvær av 0,3 vekt%, som SiC^, regnet av magnesiumhydroksid, av vannglass nr. 3 depolymerisert med IN saltsyre, og deretter ytterligere overflatebehandlet med 2 vekt% stearinsyre-soda ved 80°C. Etter overflatebehandlingen ble det overflatebehandlete magnesiumprodukt avvannet fullstendig, vasket med ionebyttet vann i en mengde på 10 ganger vekten av det overflatebehandlete produkt, tørket og pulverisert.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i eksempel 4 var overflatebehandlet med 2,5 vekt% isopropyltriisostearoyl-titanat i blandete løsningsmidler av trietanolamin og vann ved 80°C. Etter overflatebehandlingen ble samme prosesser som i eksempel 2 utført.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i eksempel 5 ble overf latebehandlet i varmt vann ved 80°C med 2,5 vekt% stearylfosforsyreester-dietanolaminsalt hvor stearylfosforsyreester-dietanolaminsaltet var en blanding av 50 vekt% diester med formelen (1)

og 50 vekt% monoester med formelen (2)

Etter overflatebehandlingen ble samme prosesser som i eksempel 2 utført.

I eksemplene 2-5 ble de andre tilsetningsmidler enn magnesiumhydroksidet de samme tilsetningsmidler som i eksempel 1, og disse tilsetningsmidler ble tilsatt i mengder som er vist i tabell 1.

Sammenligningseksempler 1- 6

En film med en tykkelse på 100 um og en film med en tykkelse på 200 um ble fremstilt av materialene som er vist i sammenligningseksemplene 1-6 i tabell 3 på samme måte som i eksempel 1. Disse filmer ble underkastet de samme tester som i eksempel 1. Tabell 4 viser resultatene.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i sammenlignings-eksempel 3 var det samme magnesiumhydroksid som det som ble anvendt eksempel 1. Magnesiumhydroksidet var ikke overflatebehandlet.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i sammenlignings-eksempel 4 hadde et større BET spesifikt overflateareal og en større gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter. Magnesiumhydroksidet var ikke overflatebehandlet.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i sammenlignings-eksempel 5 var overflatebehandlet på samme måte som i eksempel 2. Men magnesiumhydroksidet ble tørket direkte ved fordampning uten avvanning og pulverisert. Magnesiumhydroksidet hadde omtrent det samme BET spesifikke overflateareal og samme gjennomsnittlige sekundære partikkeldiameter som de i eksempel 2 mens magnesiumhydroksidet hadde et større natriuminnhold i et vannløselig natriumsalt.

Magnesiumhydroksidet som ble anvendt i sammenlignings-eksempel 6 var det samme magnesiumhydroksid som i eksempel 1.

Det røde fosfor som ble anvendt i sammenlignings-eksempel 6 hadde en stor gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 60 um.

I sammenligningseksemplene 1-6 var andre tilsetningsmidler enn de ovennevnte magnesiumhydroksider og det ovennevnte røde fosfor de samme tilsetningsmidler som de i eksempel 1 og ble anvendt i de mengder som er vist i tabell 3.

Som beskrevet i eksemplene ovenfor viste det seg at det ikke ble funnet noe problem med mekanisk fasthet (strekkfasthet ved brudd og bruddforlengelse), flammehemming, bestandighet mot overflatehvittingsfenomen og tekstur hos en film.

Derimot ble det i sammenligningseksemplene funnet problem(er) med minst én av de ovennevnte egenskaper. Forskjellene mellom eksemplene og sammenligningseksemplene er klare.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt et flammehemmende harpiksmateriale ved anvendelse av bare et halogenfritt flammehemmende middel i metallocen-LLDPE. Det flammehemmende harpiksmateriale viser tilstrekkelig flammehemming, også på området tynne støpte gjenstander, såsom en film, har en tekstur (ingen følelse av ruhet eller stivhet) som er like god som for en polyvinylkloridharpiks, har ikke noe problem med mekanisk fasthet og bestandighet mot overflatehvittingsfenomen og danner ikke noe dioksin ved brenning. Videre er det frembrakt en støpt gjenstand fremstilt av harpiksmaterialet. Det flammehemmende harpiksmateriale og den støpte gjenstand som er fremstilt av harpiksmaterialet, ifølge oppfinnelsen, anvendes hensiktsmessig som en erstatning for en polyvinylkloridharpiks som materiale i deler for biler, sykler, skip, fly, konstruk-sjonsmaterialer, elektrisk utstyr, og diverse som polyvinylkloridharpiks konvensjonelt anvendes til.

Claims

1. Flammehemmende materiale, karakterisert ved at det omfatter: i) 100 vektdeler av en syntetisk harpiks som omfatter 70-100 vekt% metallocen-LLDPE, ii) 20-100 vektdeler av magnesiumhydroksid med et BET spesifikt overflateareal på 20 m<2>/g eller mindre, en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 5 um eller mindre, målt i samsvar med en laserdiffraksjonsspredningsmetode, samt et innhold av vannløselig natriumsalt på 500 ppm eller mindre, som natrium, iii) 1-20 vektdeler rødt fosfor med en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på 30 um eller mindre, og iv) 0,1-20 vektdeler karbonpulver, hvorved totalen av magnesiumhydroksid, rødt fosfor og karbonpulver er 120 vektdeler eller mindre.

2. Harpiksmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at 100 vektdeler av den syntetiske harpiks inneholder en syntetisk harpiks som har et oksygenatom i molekylstrukturen og/eller et polymer-blandbarhetsfremmende middel, hvor den totale mengde av disse er 30 vektdeler eller mindre.

3. Harpiksmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at magnesiumhydroksidet har et BET spesifikt overflateareal på fra 1 til 10 m<2>/g og en gjennomsnittlig sekundær partikkeldiameter på fra 0,4 til 2 pm målt ved en laserdiffraksjonsspredningsmetode og har et innhold av vannløselig natriumsalt på 200 ppm eller mindre, som natrium.

4. Harpiksmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at magnesiumhydroksidets overflate er dekket med minst én forbindelse valgt blant en silisiumforbindelse, en borforbindelse og en aluminiumforbindelse for å gjøre materialet syrebestandig.

5. Harpiksmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at magnesiumhydroksidet er overflatebehandlet med minst én forbindelse valgt blant høyere fettsyrer, et titanatkoplingsmiddel, et silankoplings-middel, et aluminatkoplingsmiddel samt alkoholiske fos-fater.

6. Harpiksmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det røde fosfors gjennomsnittlige sekundære partikkeldiameter er 5 um eller mindre.

7. Harpiksmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at karbonpulveret er sot {Carbon black) .

8. Anvendelse av et flammehemmende materiale som angitt i krav 1, for fremstilling av en støpt gjenstand.

9. Flammehemmende støpt film, karakterisert ved at den er fremstilt av det flammehemmende materiale ifølge krav 1, og har en tykkelse på 300 um eller mindre.

10. Film i samsvar med krav 9, karakterisert ved at den flammehemmende film oppviser selv-slukkende egenskaper i overensstemmelse med JIS D 1201, har en strekkfasthet ved brudd på minst 1,5 kgf/mm<2> og en bruddforlengelse på minst 450% og har ingen følelse av ruhet og stivhet som tekstur.