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DE2451627A1 - Schwerentflammbares gemisch - Google Patents

Schwerentflammbares gemisch

Info

Publication number
DE2451627A1
DE2451627A1 DE19742451627 DE2451627A DE2451627A1 DE 2451627 A1 DE2451627 A1 DE 2451627A1 DE 19742451627 DE19742451627 DE 19742451627 DE 2451627 A DE2451627 A DE 2451627A DE 2451627 A1 DE2451627 A1 DE 2451627A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
latex
butadiene
flame
styrene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19742451627
Other languages
English (en)
Inventor
Adolf Antony Mally
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Ltd
Original Assignee
BorgWarner Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BorgWarner Ltd filed Critical BorgWarner Ltd
Publication of DE2451627A1 publication Critical patent/DE2451627A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/693—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural or synthetic rubber, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16—Halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S260/00—Chemistry of carbon compounds
    • Y10S260/24—Flameproof

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf schwer entflammbare Latexgemische, die sich zur Verwendung bei der Ausrüstung von Textilien eignen.
Latices von Copolymerisaten von Styrol, Butadien und einem Carbonsäuremonomer (carboxylierte Styrol-Butadien-Polymere) finden weitgehende Verwendung als Überzugs-, Binde- und Klebmittel sowie als Versteifung und Unterlage bei der Herstellung von Teppichen und anderen Bodenbelägen. Die attraktiven Eigenschaften dieser Copolymerisate, insbesondere die Leichtigkeit, mit der sie abbinden und ihre rasche und einfache Anwendung und Vieiterverarbeitung haben wesentlich zur weitgehenden Anwendung solcher Systeme beigetragen. Außerdem vertragen diese Stoffe eine hohe Belastung und können so angesetzt werden, daß sie weitgehend widerstandsfähig sind gegen Abrieb, Feuchtigkeitseinfluß und biologischen Angriff, wobei sie kaum dem Altern unterworfen sind und in dem Endprodukt nicht klebrig
bleiben.
509819/1022 /2
Derartige Latices können je nach der beabsichtigten Verwendung so angesetzt werden, daß sie entweder bei Umgebungstemperatur oder bei höheren Temperaturen Filme bzw. Folien bilden. Carboxylierte Styrol-Butadien-Polymere sind jedoch verhältnismäßig leicht entflammbar und eignen sich daher nicht für Gebrauchsgegenstände, die gegen das Entflammen und Weiterbrennen widerstandsfähig sein sollen. Man verfügt zwar über Methoden, mit denen man die Entflammbarkeit herabsetzen kann und das Einarbeiten von chlor- oder phosphorhaltigen Verbindungen, oft zusammen mit einem synergistisch wirkenden Anteil, wie Antimonoxid, ist weitverbreitet. Man hat auch in die Latices höhere Anteile an anorganischen Füllstoffen, wie Tonerdehydrat eingearbeitet, um ihre Brennbarkeit zu verringern und hat diesen Zusätzen auch oft Mittel beigefügt, die das Entflammen verhindern sollen. In einigen Fällen hat man eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen das Entflammen dadurch erreicht, daß man einen Teil des carboxylierten Styrol-Butadien-Latex ersetzt hat durch einen Polyvinylchloridlatex, wobei man gewöhnlich außerdem noch feuerfest machende Mittel und Synergisten zugesetzt hat. Diese Bestrebungen waren jedoch bisher nicht völlig befriedigend, was teilweise darauf zurückzuführen ist, daß die feuerfest machenden Zusätze schon aufgrund ihrer eigenen hohen Gestehungskosten solche Latices zu teuer machen. Außerdem haben viele dieser Zusätze einen schädigenden Einfluß auf die Eigenschaften des Endproduktes, indem sie z.B. dessen Elastizität und Biegsamkeit ungünstig beeinflussen, so daß das Produkt brüchig wird. Viele der feuerfest machenden Zusätze werden bei-der Verarbeitung oder bei der anschließenden Verwendung ausgelaugt und gehen verloren und beeinträchtigen, insbesondere^ wenn sie in größeren Anteilen zugesetzt werden müssen, die Möglichkeit, andere notwendige Zusätze, wie Pigmente, Antischaummittel und Mittel zur Erleichterung der Verarbeitung einzuarbeiten.
509819/1022
Es besteht offensichtlich ein Bedarf an Stoffen in Latexform, die so angesetzt werden können, daß man nicht, wie bei den carboxylierten Styrol-Butadien-Latices einen Verlust an Verarbeitbarkeit und physikalischen Eigenschaften in Kauf nehmen muß und trotzdem zu Produkten kommt, die weitgehend widerstandsfähig gegen das Entflammen sind. Um dem·bestehenden Bedarf entgegenzukommen, sollte das verwendete Grundpolymer möglichst wandlungsfähig hinsichtlich seiner Struktur sein, damit gewisse physikalische Eigenschaften, wie Härte, Flexibilität u.dgl. im Endprodukt den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden können.
Es wurde nun gefunden, daß Latices, die hergestellt wurden durch Emulsionspolymerisation von'Styrol, Butadien, Vinylidenchlorid und einem geeigneten Carbonsäuremonomer, in der Endform eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen das Entflammen aufweisen als die konventionellen carboxylierten Styrol-Butadien-Polymeren, was sich bei einem Vergleich mit den üblichen Testmethoden zeigt. Werden diese Latices zusammen mit flammfest machenden Zusätzen verarbeitet, so sind sie wesentlich feuerbeständiger als die bekannten Copolymerisate. In den erfindungsgemäßen Latices sind die guten Misch- und Verarbeitungseigenschaften, die den bekannten carboxylierten Styrol-Butadien-Latexsystemen zugeschrieben werden, voll erhalten und ihre physikalischen Eigenschaften können je nach Bedarf bis zu einer weniger flexiblen Beschaffenheit eingestellt werden. Die erfindungsgemäßen, gegen das Entflammen widerstandsfähigen Gemische enthalten:
(A) einen Latex, der aus folgendem Monomergemisch bereitet wurde: (1) 15 bis 45 Gew.% Styrol (2) 25 bis 50 Gew.% Butadien (3) 25 bis 40 Gew.% Vinylidenchlorid und (4) 0,5 bis 10 Gew.% einer copolymerisierbaren Carbonsäure; sowie
/4 50 9.8 19/10 22
(B) einen bekannten flammfest machenden Zusatz.
Der Anteil an copolymerisierbarer Carbonsäure liegt vorzugsweise zwischen 1 bis 2,5 Gew.% und soll insbesondere etwa 1 Gew.% betragen.
Die jeweiligen Anteile, in denen die einzelnen Monomeren verwendet werden, hängen bis zu einem gewissen Grade davon ab, für welchen Zweck das Endprodukt verwendet werden soll.
Ein Minimum an Vinylidenchlorid muß jedoch vorhanden sein, damit das Endprodukt einen guten Entflammungswiderstand aufweist und das Copolymer muß im allgemeinen mehr als 17 % gebundenes Chlor enthalten, was einem Gehalt an 25 Gew.?6 Vinylidenchlorid entspricht, damit der gewünschte Grad an Nichtentflammbarkeit vorhanden ist. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Vinylidenchlorid mindestens 27 % Gew.%, was 20 Gew.% gebundenem Chlor im Endpolymer entspricht. Ein höherer Vinylidenchloridgehalt kann zwar die Brenneigenschaften noch verbessern, jedoch erhöht sich damit auch die Steifigkeit des Endproduktes und bei einem Monomergehalt von mehr als 40 Gew.% erhält man gewöhnlich Copolymerisate, die für die meisten Anwendungszwecke zu steif und unelastisch sind.
. Auch das Verhältnis von Styrol und Butadien beeinflußt die Härte, den Kautschukcharakter und die Zugfestigkeit des resultierenden Produktes. Ist wenig Styrol, aber viel Butadien vorhanden, so erhält man ein weiches kautschukartiges Produkt, während Copolymerisate mit verhältnismäßig höherem Styrolgehalt härter und abriebfester sind. Die genauen Mengen müssen natürlich mit dem verwendeten Vinylidenchlorid abgestimmt werden und es hat sich gezeigt, daß unabhängig vom Styrol- und Vinylidengehalt Gemische,
509819/1022
die weniger als ungefähr 25 Gew.% Butadien enthalten, zu Copolymer!säten führen, die zu spröde und zu wenig "biegsam sind, um als Latex verwendet zu werden, während Copolymerisate, die aus Monomergemischen mit mehr als 50 Gew.% Butadien stammen, im allgemeinen zu weich sind.
Als Carbonsäuremonomer kann jede äthylenisch ungesättigte Carbonsäure, wie sie gewöhnlich zur Herstellung von carboxylierten Styrol-Butadien-Latices dient, Verwendung finden, z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Cinnaminsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Citraconsäure oder Maleinsäure. Bevorzugt ist Itaconsäure. Das Einarbeiten von 0,5 bis 10 Gew.%, vorzugsweise von 1 bis 2,5 Gew.% Carbonsäure in das Monomergemisch verleiht dem resultierenden Latex Stabilität und verbessert im Endprodukt Eigenschaften wie Haftfähigkeit und Klarheit.
Die für die erfindungsgemäßen Mittel verwendeten Latices werden vorzugsweise durch übliche Emulsionspolymerisation hergestellt, obgleich auch Polymere von gleicher Struktur und Zusammensetzung mit Hilfe von anderen Methoden hergestellt und anschließend in Latexform überführt werden könnten. Da jedoch das bevorzugte Emulsionsverfahren unmittelbar zu einem geeigneten Latex führt, ist es aus praktischen Gründen bevorzugt.
Die oben beschriebenen Latices (A) werden weiterhin mit einem das Entflammen verhütenden oder mindestens verzögernden Zusatz (B) versehen. Als Zusätze mit derartiger Wirkung zu den konventionellen caifoxylierten Styrol-Butadien-Latices ist eine große Anzahl von Stoffen bekannt, die diesen Zweck auch in den erfindungsgemäßen Gemischen erfüllen. Es ist jedoch besonders zweckmäßig, wenn man als Zusätze gegen das Entflammen (B) bromhaltige Verbindungen verwendet. Besonders empfiehlt sich das Einarbeiten einer bromhaltigen Verbindung,wie Brombromid oder Trisdibromopropylphosphat in den Latex in einem Anteil von mindestens 10 Teilen je 100 GeWoTeile Latex auf Trockenbasis. Vorzugsweise beträgt der
S0981 9/ 1022
Anteil an Bromverbindung sogar mindestens 30 Gew.% und am besten liegt er zwischen 30 und 60 % des Gewichtes der im Latex enthaltenen Trockenstoffe. Die bromhaltigen Verbindungen, die dem Endprodukt eine wesentlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen das Entflammen verleihen, können dem Latex, falls sie im Wasser löslich sind, nach Beendigung der Polymerisation oder auch auf irgend einer späteren Stufe zugesetzt werden, ehe dieser verwendet wird.
Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung, wobei in Beispiel 1 bis 8 die Herstellung von Latices erläutert wird, die sich zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Gemischen eignen.
Beispiel 1;
In einem Glaskolben wurde folgendes Gemisch eingeschlossen:
Entmineralisiertes Wasser (pH-Wert mit HCl auf 2 eingestellt)
Lineares Natrium-alkylatsulfonat, 20 %ig
g Gewichtsprozent im Monomergemisch
111.3
17
Diester von Natriumsulfobernsteinsäure, 20 %ig
Natriumhydroxyäthylendiamintriacetat, 48 %ig
0,4
Natriumpyrophosphat, 5%ig
20
Kaliumpersulfat,
20
Gemischte tertiäre Mercaptane 0,3
Vinylidenchlorid 41
Styrol 67
Butadien-1,3 509819/1022 90
Itaconsäure, 5 %ig 40
(20,5 (33,5
(45 %:
Der Kolben wurde unter kräftigem Schütteln in einem auf 55° C gehaltenen Wasserbad 5 Stunden lang erhitzt, worauf die Temperatur auf 70° C gesteigert und dabei 10 1/2 Stunden gehalten wurde. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde dem Kolben als Produkt ein Latex entnommen. Die Monomeren waren zu 93,66 %, berechnet auf die ursprüngliche Menge, umgesetzt.
Beispiel 2;
Ein Glaskolben wurde mit folgendem Gemisch beschickt und verschlossen:
g Gewichtsprozent
im Monomergemisch
Entmineralisiertes Wasser (pH-Wert mit HCl auf 2 eingestellt)
Lineares Natrium-alkylatsulfonat, 20 %ig
Diester von Natriumsulfobernsteinsäure, 20 %lg
Natriumhydroxyäthylendiamintriacetat, 48 %ig Na triumpy r opho spha t, 5 ?6ig Kaliumpersulfat, 5 %ig Gemischte tertiäre· Mercaptane Vinylidenchlorid Styrol
Butadien-1,3
Itaconsäure, 5 %ig
111.3
17
0,4 (34,1
20 (19,9
20 (45 0A
0,3 (1 %)
68,2
39,8
90
40'
/Q
509819/1022
Der verschlossene Kolben wurde unter Schütteln im Wasserbad 5 Stunden bei 55° C gehalten und dann auf 70 weiter erwärmt, wobei er 9 1/2 Stunden gehalten wurde. Dann wurden mit Hilfe einer Injektionsspritze 4 g einer 5 %igen Lösung von Kaliumpersulfat eingeführt und man
ließ den Kolbeninhalt bei 70° C noch weitere 4 Stunden reagieren, worauf man das Wasserbad auf Raumtemperatur abkühlte. Die Umsetzung der Monomeren zu Polymer betrug 89,3 %, berechnet auf die ursprüngliche Charge.
Beispiel 3:
Ein Glaskolben wurde mit folgendem Gemisch beschickt und verschlossen: g Gewichtsprozent
im
Monomergemisch
Entminerailsiertes Wasser (pH-Wert mit HCl auf 2 eingestellt)
Lineaies Natrium-alkylatsulfonat, 20 %
Diester von Natriumsulfobernsteinsäure, 20 %ig
Natriumhydroxyäthylendiamintriacetat, 48 %±g Natriumpyrophosphat, 5 %ig Kaliumpersulfat, 5 %ig Gemischte tertiäre Mercaptane Vinylidenchlorid Styrol
Butadien-1,3
Itaconsäure, 5
111,14
17
k (41
20 (23
20 (35
0,14 (1
82,0
46,0
70,0
40,0
/9
509819/1022
Die Weiterbehandlung erfolgte wie in Beispiel 1. Der Umsetzungsgrad betrug in diesem Fall 88,3 %»
Beispiel 4;
Ein ummanteltes Gefäß wurde wie folgt beschickt und evakuiert:
g Gewichtsprozent
im
Monomergemisch
Entmineralisiertes Wasser 92,4
Lineares Natrium-alkylat-
sulfonat, 20 %ig		 1,7
Diester von Natriumsulfa-
berhsteinsäure, 20 %ig		 0,8
Natriumhydroxyäthylen-
diamintriacetat, 48 %ig		 0,1
Natriumpyrophosphat, 5 %ig 0,5
Kaliumpersulfat, 5 %i.g 0,1
Vinylidenchlorid 41,0 (41 %)
Styrol 23,0 (23 %)
Butadien-1", 3 35,0 (35 56)
Itaconsäure, 5 %ig 1,0 (1 %)
Der Inhalt wurde auf 55° C erwärmt, worauf 0,5 Teile Kaliumpersulfat, gelöst in 9,5 Teilen entmineralisiertem Wasser zugegeben wurden. Nachdem 50 % der Monomeren polymerisiert waren, wurde die Temperatur auf 700C erhöht. Nach· einer Umsetzung von 78 % der Monomeren zu Polymer wurde nochmals 0,1 Teil Kaliumpersulfat, gelöst in 1,9 Teilen entmineralisiertem Wasser zugegeben, worauf eine gleiche Menge nach einer Umsetzung von 85 % zugefügt wurde. Wenn etwa 90 % der Monomeren polymerisiert waren, wurde der Reaktorinhalt
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- ίο -
auf Raumtemperatur abgekühlt. Der resultierende Latex wurde dann durch Vakuumdestillation von den nicht umgesetzten flüchtigen Monomeren getrennt.
Beispiel 5:
In einem Glaskolben, der dann verschlossen wurde, wurde folgendes Gemisch aufgegeben:
g Gewichtsprozent
im Monomergemisch
Entminerali sie rt es V/asser (pH-Wert mit HCl auf 2 eingestellt)
Lineares Natrium-alkylatsulfonat, 20 %ig
Diester von Natriumsulfo-• bernsteinsäure, 20 %ig
Natriumhydroxyäthylendiamintriacetat, 48 %±g
111,2
Natriumpyrophosphat, 5 %i Kaliumpersulfat, 5 %ig Gemischte' tertiäre Mercaptane Vinylidenchlorid Styrol
Butadien-1,3
Itaconsäure, 5 %ig
Die Weiterbehandlung' erfolgte gemäß Beispiel 2. Der Umsetzungsgrad betrug 88,9 %, berechnet auf die Ausgangsmonomeren.
/11
17 (27,3 %)
8 (31,7 %)
0,4 (40 %)
20 (1 %)
20
0,2
54,6
63,4
80,0
40,0
509819/ 1022
Beispiel 6;
In einem Glaskolben, der dann verschlossen wurde, wurde folgendes Gemisch aufgegeben:
Gewichtsprozent
im Monomergemisch
Entmineralisiertes Wasser (pH-Wert mit HCl auf 2 eingestellt)
Lineares Natriumalkylatsulfonat, 20 %ig
Diester von Natriumsulfobernsteinsäure, 20 %±g
Natriumhydroxyäthylendiamintriacetat, 48 %ig Natriumpyrophosphat, 5 %ig Kaliumpersulfat, 5 %ig Gemischte tertiäre Mercaptane Vinylidenchlorid Styrol
Butadien-1,3
Itaconsäure, 5 %ig 111,3
17
8
0,4 20
20
0,3 82,0 36,0 80,0 40,0
(41 %) (18 %) (40 %) (1 %)
Die Weiterbehandlung erfolgte gernäi} Beispiel 2. Der Umsetzungsgrad betrug 84,3 % , berechnet auf die Ausgangsmonomeren.
/12
509819/ 1022
In einem mit Rührwerk versehenen Polymerisationsreaktor wurden aufgegeben:
23 kg entmineralisiertes Wasser, 2,9 kg einer 25 %igen Lösung von wässrigem Natriumdodecylbenzolsulfonat, 40,3 g einer 90 %igen Lösung von Natriumpoly(alkylnaphtaphalinsulfonsäure), 75,6 g einer 48 %lgen Lösung des Trinayiumsalzes von Äthylendiamintetraessigsäure 217,9 g Tetranatriumpyrophosphat und 363,2 g Itaconsäure (1 Gew.%). Der Reaktor wurde verschlossen und das Gemisch gerührt, um die Bestandteile zu dispergieren,WDi? auf ein Gemisch aus 16,3 kg Styrolmonomer (45 Gew.-%), 9,8 Vinylidenchloridmonomer (27 Gew.-%) und 36,3 g vermischten tertiären Mercaptanen in den Reaktor aufgegeben wurde, dem dann noch 9,8 kg 1,3-Butadien-Monomer (27 Gew.-%) zugefügt wurden. Dann wurde die Initiationslösung zugegeben, die aus 435,8 g Kaliumpersulfat, gelöst in 8,25 kg Wasser, bestand und das Reaktionsgemisch wurde auf 55° C erwärmt und dabei 4 Stunden unter Rühren gehalten, worauf es auf 70° C gebracht und zusätzlich 16 Stunden bei dieser Temperatur gehalten wurde. 14 1/2 und 19 Stunden nach Beginn der Reaktion wurde weiteres Kaliumpersulfat zugesetzt, so daß insgesamt 54,5 g Persulfat vorhanden waren.
Nach Abkühlen und Einstellen des pH-Wertes auf 10 mit Ammoniumhydroxid wurde das Gemisch unter Vakuum soweit abdestilliert, daß der Feststoffgehalt noch 50 Gew.-% des Gesamtgemisches betrug. Der Umsetzungsgrad betrug 90,3 %, berechnet auf die in den Reaktor aufgegebenen Monomeren. An einer Probe des Polymers wurde ein Gehalt an gebundenem Chlor von 20,5 Gew.-% festgestellt.
/13
509819/1022
Beispiel 8:
Es wurde im wesentlichen gemäß Beispiel 7 gearbeitet, wobei ein Monomergemisch aus 8 kg Styrol (22 Gew.-?o)> 9,8 kg Vinylidenchlorid (27 Gew.-%), 363 g Itaconsäure (1 Gew.-%) und 18,1 kg 1,3-Butadien (50 Gew.-%) polymerisiert wurde. Nach Einengen unter Vakuum hatte der Latex einen Gesamtfeststoffgehalt von 50,8 Gew.-%; der Umsetzungsgrad betrug 90,4 %. Bei der Analyse wurden 20,5 Gew.-% gebundenes Chlor gefunden.
Die folgenden Vergleichsversuche dienen zur Ermittlung des Brennverhaltens. Als Maß hierfür diente der Mindestsauerstoff -Index (Limiting Oxygen Index , LOI), d.h. die Mindestmenge an Sauerstoff in % in einem Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff, das die Verbrennung der betreffenden Probe noch unterstützte.
Brennversuche:
Die Latices aus den Beispielen 1 bis 4 wurden verglichen mit einem handelsüblichen carboxilierteii Styrol-Butadien-Latex (geschützte Handelsbezeichnung "Marmix" 23510), um ihre bessere Widerstandsfähigkeit gegen Entflammen bzw. Verbrennen nachzuweisen. Hierzu wurden Proben der Latices einschließlich des Vergleichslatex zu Filmen vergossen, an der Luft getrocknet und dann 3 Minuten bei 150 0C im Ofen unter Luftzutritt gehärtet. Die Resultate der Versuche zur Ermittlung des Mindestsauerstoff-Index sind in Tabelle I angegeben.
/14
50981 9/1022
TABELLE I
Versuche zur Ermittlung des Mindestsauerstoff-Index (LOI)
Gehalt an Vinyliden LOI-Wert in
chlorid in % % O2
20,5 18,04
34,1 18,70
41,0 19,58
41,0 19,75
0,0 17,75
Latex aus
Beispiel Nr.
Vergleichs-Latex
Aus den Vergleichsversuchen geht hervor, daß bei einer Erhöhung des Vinylidenchloridgehaltes der LOI-Wert, d.h. die Menge an für die Verbrennung notwendigem Sauerstoff, ebenfalls ansteigt. Der höhere Sauerstoffbedarf entspricht umgekehrt einer geringeren Brennbarkeit bzw. Entflammbarkeit der Probe. Es zeigt sich demnach, daf3 die beim erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Latices eine geringere Brennbarkeit bzw. Entflammbarkeit aufweisen als das bekannte System mit carboxiliertem Styrol-Butadien-Latex.
Der Latex aus Beispiel 8 wurde mit weiteren flammsicher machenden Mitteln, Füllmitteln und Verdickungsmitteln vermischt und mit vergleichbaren bekannten Gemischen verglichen, Die Resultate gehen aus Tabelle II hervor, in der die Teile Gewichtsteile sind.
/15
5098 19/1022
TABELLE II 0-7
17		 10 11 ■ 12 13 35
17		 14 15
(Vergleichs
versuch)		 100
100 1 00 100 100 100 65 65
Bestandteile
des Gemisches
in Gew.-Teilen		 Beispiel-Nr. - - - — 1 1
Latex aus Beispiel 8
(Trockenstoffe)		 9 65 65 65 65 60 60
Latex 59085 (1) 100 1 1 1 1 18 18
Aufheller — 60 60 60 60 - -
Titandioxid - 18 18 18 18 _ —
Verdicker (2) - 40 - - - -
Netzmittel (3) - — 35 40 -
Ammoniumbromid - - - - " 10 83- 165-
12.0 175
20 25
TrIs-Dibrompropyl-
phosphat		 40 - »Hot Nut-Test" (4) 1 carboxilierter StjJöl-Buta-
Antimonoxid - - 0-7
16		 0- 0
30
17 15
- Anmerkungen: (1) Handelsüblicheι
Resultate des Brenntestes -
Brennzeit in see. (5)
Ve rkohlungsradius '
(min.)
dien-Latex für Stützfolien (Marbon 59085);
(2) Verdickungsmittel, wässrige 10 prozentige Stärkelösung;
(3) 9 %ige Lösung eines handelsüblichen Netzmittels (geschützte Bezeichnung Calgon S);
/16
509819/ 1022
(4) British Standard Test 72/70078 (siehe Text);
(5) Mindest- -und Höchstzeiten für mindestens drei Tests.
Proben für die in Tabelle II aufgeführten Brennversuche wurden so hergestellt, daß man auf die Rückseite von quadratischen Fliesen (Seitenlänge 25,4 cm) aus Wollteppich (Gewicht 273 g/m ) von Hand eine Latexschicht aufsprühte. Nach 20 bis 30 Minuten Trocknen im Luftofen bei 110 C und Konditionieren wurden die Fliesen auf Entflammbarkeit getestet. Der Test (British Standard Test 72/70078) wird als »Hot Nut-Test" bezeichnet und wird so durchgeführt, daß man einen hexagonalen Schraubenmutterkopf aus rostfreiem Stahl von 15/16 Zoll Fläche, der 30 + 2g wiegt, auf 900 + 20° C erhitzt und ihn dann 30+2 Sekunden auf den Teppich aufdrückt, wobei man die Brennzeit und den Verkohlungsradius bestimmt. Eine ausführliche Beschreibung des Tests findet sich"British Standard Institution-Document» 72/70010. 1Jy
Aus Tabelle II geht deutlich hervor, daß die flammfesten Gemische aus den Beispielen 9 bis 13 gegenüber Entflammen und V/eiterbrennen einen wesentlich besseren Widerstand aufweisen als der handelsübliche Latex in dem Vergleichsversuch 15; es ist jedoch auch ersichtlich, daß der carboxilierte Styrol-Butadien-Vinylidenchlorid-Latex ohne weiteren Zusatz nach Beispiel 14 zwar besser ist als der Vergleichslatex, jedoch in seinem Brennverhalten weit hinter den Gemischen nach den Beispielen 9 bis 13 zurückbleibt. Auch der Latex nach Beispiel 13, der Antimonoxid enthält,zeigt zwar eine gute L"ntflammungsbeständigkeit, ist jedoch auch nicht vergleichbar, mit den Gemischen aus den Beispielen 9 bis 12, welche die bevorzugten bromhaltigen flammfest machenden Zusätze enthalten.
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Weitere Anwendungszweeke, für die sich die erfindungsgemäßen schwer entflammbaren Latices gut eignen, sind z.B. Unterlagen bzw. Beschichtungen für Noppenteppiche oder Webteppiche und Lateximprägnierungen für verschiedene gebräuchliche Filzarten.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Ί.. Schwer entflammbares Gemisch aus
    (Α) einem Latex aus einem Copolymer von Styrol, Butadien und einem Carbonsäuremonomer und
    (B) einem das Entflammen bzw. Weiterbrennen verzögernden Zusatz, dadurch gekennzeichnet , daß der Latex (A) erhalten wurde durch Polymerisation eines Monomergemisches aus
    (1) 15 bis 45 Gewichts-% Styrol,
    (2) 25 bis 50 Gewichts-% Butadien,
    (3) 25 bis 40 Gewichts-% Vinylidenchlorid und
    (4) 0,5 bis 10 Gewichts-% einer copolymerisierbaren Carbonsäure .
    2. Schwer entflammbares Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der das Entflammen bzw. Weite: brennen verzögernde Zusatz (B) eine bromhaltige Verbindung ist.
    3. Schwer entflammbares Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die bromhaltige Verbindung Ammoniumbromid oder Tris-Dibrompropylphosphat ist.
    4. Schwer entflammbares Gemisch nach einem der Ansprüche Ί bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die copolymerisierbare Carbonsäure Itaconsäure ist.
    5. Schv/er entflammbares Gemisch gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der das Entflammen bzw. Weiterbrennen verzögernde Zus.atz in einer Menge
    /2
    50981 9/ 1022
    von 30 bis 60 Gewichtsteilen je 100 Teile Polymerlatex-Feststoffe anwesend ist.
    6. Schwer entflammbares Gemisch gemäß einem der Ansprüche T bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß er einen Latex enthält, der hergestellt wurde aus einem Monomergemisch, das 22 bis 45 Gewichts-% Styrol und entsprechend 50 bis 27 Gewichts-% 1,3-Butadien, 27. Gewichts-% Vinylidenchlorid und 1 /, Itaconsäure enthielt.
    Gew.-%
    7. Verwendung der gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Gemische zur Erhöhung der V/iderstandsfähigkeit gegen Entflammen bzw. Weiterbrennen bei Textilstoffen.
    509 8.1 9/1022
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