NO790816L - Flammeforsinkende polymere materialer - Google Patents

Flammeforsinkende polymere materialer

Info

Publication number
NO790816L
NO790816L NO790816A NO790816A NO790816L NO 790816 L NO790816 L NO 790816L NO 790816 A NO790816 A NO 790816A NO 790816 A NO790816 A NO 790816A NO 790816 L NO790816 L NO 790816L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
approx
parts
weight
vinyl acetate
copolymer
Prior art date
Application number
NO790816A
Other languages
English (en)
Inventor
Melvin Frederick Maringer
Lawrence Alan Meeks
William Kenneth Hanna Jr
Original Assignee
Nat Distillers Chem Corp
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 Nat Distillers Chem Corp filed Critical Nat Distillers Chem Corp
Publication of NO790816L publication Critical patent/NO790816L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or halogen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or halogen-containing compounds
    • C08L23/286Chlorinated polyethylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår polymere, brannhemmende materialer med forbedrede egenskaper, hvilke materialer egner seg spesielt godt for overtrekning av elektriske ledere.
Industrien søker stadig å finne frem til nye brannherdi-ge polymere materialer til erstatning av de eksisterende produk-ter og/eller for å tilfredsstille fordringene fra nye anvendelsesområder. Et av de viktigste områder hvor ildfaste polymere materialer finner anvendelse, er de elektriske applikasjoner for hvilke det efterstrebes gode fysikalske egenskaper, isolasjons-egenskaper og ildfaste egenskaper. En særlig viktig anvendelse på dette område er anvendelsen som isolasjonsmateriale i elektriske ledningsnett for biler. For mange applikasjoner krever denne type ledningsnett også motstandsdyktighet mot olje. Typi-ske anvendelsesområder innbefatter primærledningsnett, tennplugg-kabler, tenningsledningsnett og batterikabler. Et annet viktig anvendelsesområde er isolert ledning egnet for anvendelse som en smeltbar forbindelse i kabelnett for biler. Gode fysikalske egenskaper er av overordentlig betydning ved denne applikasjon for å minimalisere forekomsten av isolasjonsbrudd som følge av kortslutning, idet slike isolasjonsbrudd kan forårsake eksplosjon.
Isolasjonsmaterialer som for tiden anvendes for slike formål i bilindustrien, innbefatter "Hypalon", ethylen-propylen-elastomere, klorert polyethylen, sil.iconelastomere og brannhemmende, tverrbundet polyolefin. Imidlertid er disse materialer desverre uegnede for anvendelse f.eks. som en smeltbar forbindelse i kabelnett, f.eks. for biler, fordi de ikke oppviser den ret-te kombinasjon av brannhemmende egenskaper, fysisk styrke, motstandsdyktighet overfor olje, fuktighet, varme, bensin og oppløs-ningsmidler og motstandsdyktighet overfor isolasjonsbrudd som følge av sterk elektrisk overbelastning. Dertil er det meget vesentlig at materialet lett lar seg bearbeide, f.eks. ved eks-.'trudering, til dets tiltenkte form. Egenskapen av disse materialer som elektriske isolasjonsmaterialer i bilindustrien beskrives i detalj i produktbrosjyrer og lignende, som distribueres av produsentene av disse -materialer.
Oppslagsbøkene er fulle av redegjørelser for mekanisme-ne bak brannhemning og for operative systemer. Eksempler på slike er "Flame Retardancy of Polymeric Materials", Vol. 1, av W.C. Kuryla og A.J. Papa, Marcel Dekker, Inc., N.Y., 1973, kap. 1 og sider 171 - 181, og Lyons, "The Chemistry & Uses of Fire Retardants", John Wiley and Sons, Inc., 1970, sider 330 - 332.
Et antall US patentskrifter illustrerer det store utvalg av brannhemmende additivkombinasjoner som er kjent i faget. US patentskrift nr. 3.832.326 beskriver tverrbindbare polymere materialer basert på en ethylen-vinylacetat-copolymer, som fortrinnsvis inneholder mindre enn ca. 28 vekt% vinylacetat. Materialene har forbedret resistens overfor fuktighet og varme, og forbedrede brannhemmende egenskaper og egner seg spesielt godt for overtrekning av elektriske ledninger. Materialene er spesielt beregnet for et system av ikke-halogenerte brannhemmende midler. Et annet ikke-halogenert system er beskrevet i US patentskrift nr. 3.741.929. US patentskrift nr. 3.362.928 beskriver et varmher-dende system basert på et støpbart diallylfthalat, en brannhemmende organisk klorholdig forbindelse, antimonoxyd og hydratisert aluminiumoxyd. Materialene anvendes for fremstilling av elektro-niske komponenter og brytere av hård type. US patentskrift nr. 3.694.305 utsier et adhesiv av emulsjonstype for laminering av forskjellige lag av en brannhemmende f lammebarriere.. US patentskrift nr. 3.720.643 beskriver et brannhemmende polymermateriale basert på tilsetning av talkum, klorert polyethylen og antimontrioxyd til polypropylen-, styren-acrylnitril-copolymer- eller acrylnitril-butadien-styren-harpikser.
US patentskrift nr. 3.936.403 angår syntetiske harpiks-materialer som er brannsikre og har en hård overflate, og som omfatter en olefinisk harpiks, vinylkloridharpikser og aluminium-trihydrat med en krystallstruktur som gibbsitt. Ethylen-vinylacetat-copolymere omtales ikke, og den foretrukne harpiks er polyethylen av høy tetthet, hvilket, som nedenfor vist, ikke lar seg ekstrudere for dannelse av et overtrekk på en elektrisk le der. Videre er den omtalte vinylkloridharpiks polyvinylklorid, hvilket heller ikke kan anvendes i materialene ifølge den foreliggende oppfinnelse, fordi den overtrukne ledning ikke består UL-FR-l-flammetesten.
Det har nu uventet vist seg at brannhemmende polymerma-terialer som har forbedrede egenskaper, og som egner seg som isolasjon for ledninger for anvendelse i biler, fåes ved å anvende en vinylacetat-ethylen-copolymer, klorert polyethylen og hydratisert aluminiumoxyd i passende mengdeforhold.
Vanligvis inneholder det polymere, brannhemmende materiale en vinylacetat-ethylen-copolymer inneholdende ca. 20 - 90 vekt% vinylacetat og, pr. 100 deler av copolymeren, ca. 10 - 50 deler klorert polyethylen og ca. 70 - 300 deler hydratisert aluminiumoxyd. Et foretrukket materiale inneholder ca. 10 - 35 deler klorert polyethylen og ca. 100 - 250 deler hydratisert aluminiumoxyd. Spesielt foretrekkes et materiale hvor copolymeren inneholder vinylacetat i en mengde av ca. 40 - 70 vekt%.
Skjønt dette ikke er nødvendig for å oppnå de ønskede egenskaper, er det fordelaktig å anvende antimontrioxyd og/eller siliciumoxyd for ytterligere å forbedre henholdsvis materialets brannhemhing og dets formbarhet. Vanligvis kan både antimonoxy-det og siliciumoxydet anvendes i en mengde av ca. 10 - 50 deler pr. 100 deler av copolymeren, fortrinnsvis i en mengde av ca. 10 - 35 deler. Et koblingsmiddel på silanbasis, som beskrevet nedenfor, er nødvendig for å få frem et materiale som kan benyttes som overtrekk for ledninger og kabler.
Slike polymere brannhemmende materialer er særlig anvendelige som isolasjon i ledninger for biler, men de kan og-så anvendes for andre formål hvor det er nødvendig med en sær-egen kombinasjon av gode egenskaper, såsom god formbarhet, gode fysikalske egenskaper, gode elektriske egenskaper, god oljebe-standighet, god resistens overfor fuktighet, bensin og oppløs-ningsmidler, samt god brannherdighet.
Polymerkomponenten i det foreliggende materiale er basert på en vinylacetat-ethylen-copolymer. Copolymeren inneholder ca. 20 - 90 vekt% vinylacetat (VA), fortrinnsvis ca. 40 - 70 vekt%, f.eks. 50 - 65 vekt%. De foretrukne copolymere har en særpreget kombinasjon av egenskaper som hovedsakelig avhenger av innholdet av vinylacetat. Når f.eks. innholdet av vinylacetat økes, øker vanligvis bestandigheten overfor olje og oppløsnings-midler. En mer detaljert redegjørelse for den foretrukne copolymer er gitt i brosjyren "Vynathene R VAE Elastomers" utgitt av National Distillers and Chemical Corporation. Vanligvis har de foretrukne copolymere en tetthet på ca. 0,960 - 1,05 g pr. cm 3, en smeltestrømningshastighet ved 125°C på ca. 0,1 - 20 g pr. 10 minutters strømning, et vinylace tatinnhold på ca. 40 - 70 vekt% og egenviskositet på 0,70 - 1,10 for 0,15 g polymer pr. 100 ml tetrahydrofuran ved 40°C. Tre foretrukne copolymere, som fremstilles av National Distillers and Chemical Corporation er: (a) "VYNATHENE EY 904", en vinylacetat-ethylen-copolymer med et VA-innhold mellom ca. 50 vekt% og 54 vekt% og en smeltestrømningshastig-het (MER) fra ca. 0,5 til ca. 1,5 ved 125°C, (b) "VYNATHENE EY 905", en vinylacetat-ethylen-copolymer med et VA-innhold mellom ca. 50 vekt% og 54 vekt% og en smeltestrømningshastig-het fra ca. 1,5 til 7,0 ved 125°C, og (c) "VYNATHENE EY 907", en vinylacetat-ethylen-copolymer med et VA-innhold fra ca. 58 vekt% til ca. 62 vekt% og en smeltestrømningshastig-het fra ca. 1,0 til ca. 2,2 ved 125°C.
Skjønt dette ikke er nødvendig, kan man, for å oppnå en spesiell kombinasjon av egenskaper, innlemme små mengder av andre polymere eller copolymere elle blandinger av slike i copoly-merene ifølge oppfinnelsen, såsom f.eks. polyethylen, polypropylen, etjylenpropylen-elastomer, polybutylen, ethylen-acrylat-co-. polymer, ethylen-vinylklorid-copolymer og lignende. Disse kan være tilstede i mengder av opptil ca. 25 deler eller mer, pr. 100 deler av vinylacetat-ethylen-copolymeren. Det foretrekkes å anvende mindre enn ca. 15 deler, f.eks. 10 deler.
Klorert polyethylen (CPE) er et velkjent materiale, og foretrukne materialer er CPEX02242.46 og CPE 4814 fremstillet av Dow Chemical Co. Andre klorerte polymere er klorert polypropylen, polyvinylidenklorid, klorsulfonert polyethylen og lignende. Også andre halogenerte polymere er nyttige, spesielt brom-erte polymere. Slike polymere kan finnes i ovennevnte bok av W.C. Kuryla og A.J. Papa. Et materiale inneholdende polyvinylklorid viste seg ikke å være anvendbart, fordi det ikke tilfredsstiller UL-FR-l-testen for overtrukket ledning. CPE foretrekkes på grunn av dets effektivitet.
Det hydratiserte aluminiumoxyd, eller aluminiumtrihyd-rat, tilsettes fortrinnsvis i relativt liten partikkelstørrelse på ca. 0,3 - 2/Am, skjønt også større eller mindre partikkelstør-relser kan benyttes. Foretrukne materialer er "HYDRAL 710" og "P.G. Alumina" fremstillet av Aluminum Co of America.
Et viktig trekk ved oppfinnelsen består i å kombinere CPE og hydratisert aluminiumoxyd med vinylacetat-ethylen-copolymeren som ovenfor angitt, hvorved det fåes et sterkt foretrukket materiale med en utmerket kombinasjon av egenskaper, omfattende den egenskap at materialet tilfredsstiller de strenge fordringer ved flammtester såsom UL-FR-1.
Det har uventet vist seg at kombinasjonen av den halogenerte polymer og hydratisert aluminiumoxyd gir polymermaterialet ifølge oppfinnelsen en synergistisk brannhemmende virkning. Andre kjente halogenerte brannhemmende additiver gir ingen slik økning i brannherdigheten når de kombineres med hydratisert aluminiumoxyd, men avstedkommer tvertimot en nedsettelse av materialets brannherdighet. I det ovennevnte US patentskrift nr. 3.694.305 fremsettes den teori at kombinasjonen av et klorert paraffih, antimonoxyd og hydratisert aluminiumoxyd gir en raskere synergistisk brannhemmende virkning. Skjønt man ikke ønsker å binde seg til noen bestemt teori, antas det a kombinasjonen av den halogenerte polymer og hydratisert aluminiumoxyd frembringer en synergistisk brannhemmende virkning ved at begge materialer virker sammen for frembringelse av en meget effektiv og vedvarende brannhemmende virkning. Denne virkning er spesielt betydelig under de strenge krav til brannhemmende virkning som s tilles i tester såsom UL-FR-l-testen, og oppnåes ved hjelp av de ovenfor omtalte kombinasjoner av den halogenerte polymer og hydratisert aluminiumoxyd-. Skjønt mengden av halogenert polymer og hydratisert aluminiumoxyd kan variere innenfor vide grenser, som ovenfor angitt, foretrekkes det, med tanke på å oppnå en ytterligere forbedret kombinasjon av egenskaper, at store mengder av begge komponenter ikke blir benyttet. Som vist nedenfor i eksemplene vil således økende mengde av den halogenerte polymer nedsette materialets prosentvise forlengelse når innholdet av hydratisert aluminiumoxyd er høyt. Det er derfor viktig for enkelte applikasjoner å korrelere mengden av halogenert polymer og hydratisert aluminiumoxyd, og det foretrekkes bestemt, når andelen av hydratisert aluminiumoxyd er større enn ea. 150 deler pr. 100 deler harpiks, at mengden av halogenert polymer ikke er større enn ca. 15 deler.
Antimontrioxyd er den foretrukne antimonforbindelse, skjønt også mange andre antimonforbindelser er egnede, slik det er velkjent i faget. Eksempler på slike antimonforbindelser er antimonsulfid og natriumantimonitt og de organiske antimonforbindelser såsom antimonbutyrat og antimoncaprylat.
Siliciumoxydkomponenten kan være en hvilken som helst
av de velkjente materialer, og foretrukne siliciumoxyder innbefatter "Hi-Sil 233" og "Hi-Sil EP", hvilke begge fremstilles av PPG Industries, Inc. Siliciumoxydets partikkelstørrelse er fortrinnsvis fra ca. 0,01 til 0,05 ^m, skjønt også større eller mindre partikkelstørrelser kan anvendes.
Polymermaterialene ifølge oppfinnelsen kan også innehol-de andre komponenter og additiver, alt efter de ferdige produk-ters påtenkte anvendelsesområde og de nødvendige ellerønskede egenskaper. Disse ytterligere komponenter kan f.eks. omfatte an-tioxydas jonsmidler., syreakseptorer, konserveringsmidler, smøre-midler og prosesshjelpemidler, formslippmidler, pigmenter eller farvestoffer, uorganiske fyllstoffer, vannfastgjørende midler, koblingsmidler, osv.
De foretrukne antioxydasjonsmidler er polykinolinene såsom polytrimethyl-dihydrokinolin som føres i handelen under va-remerkene "Agerite Resin D" og "AgeriteMA" (høyere molekylvekt) av R.T. Vanderbilt Company, Inc. Andre konvensjonelle antioxydasjonsmidler, som i faget er kjent f.eks. for å være nyttige ved stabilisering av polyethylen og ethylencopolymere av lav tetthet, kan også benyttes. Mengden som benyttes av antioxydasjonsmidlet er ca. 0,25 - 4 vekt% beregnet på materialets totalvekt.
Den foretrukne syreakseptor er tetrabasisk blyfumarat, som føres i handelen av N.L. Industries, Inc. under varemerket "Lectro 78". Andre syreakseptorer som magnesiumoxyd, blymonoxyd og lignende, kan også anvendes. Konsentrasjonen er ca. 0,5 - 4 vekt% av materialets totalvekt eller ca. 1 - 3 % av det totale harpiksinnhold.
Smøremidler og prosesshjelpemidler såsom stearinsyre ("Hystrene 9718", som føres av Humko-Sheffield Chemicals Co.) og kalsiumstearat foretrekkes. Andre slike i faget velkjente midler kan likeledes anvendes. Vanligvis benyttes mengder av ca. 1 - 3 deler, fortrinnsvis 1,5 —-2,5 deler, pr. 100 deler harpiks.
Det foretrekkes å anvende et koblingsmiddel når der skal fremstilles et materiale egnet for overtrekning av ledninger eller kabler. Et hvilket som helst koblingsmiddel kan benyttes i materialene, men det er viktig at dette ikke interfererer med tverrbindingen av polymeren eller spaltes under polymerbearbei-delsen. Det foretrekkes å benytte silaner av den type som er beskrevet i ovennevnte US patentskrift nr. 3.832.326, som innlemmes heri ved henvisning. Eksempelvis gir "Silane A-172", som føres av Union Carbide Co., utmerkede resultater. Det benyttes vanligvis mengder av ca. 0,2 - 4 vekt%, fortrinnsvis 0,2 - 2 %, og al-lerhelst 0,5 - 1,2 vekt%, beregnet på materialets totalvekt.
Et viktig trekk ved oppfinnelsen består i å tverrbinde de ovenfor beskrevne materialer for frembringelse av deres ende-lige produktform. Tverrbindingen kan utføres ved hjelp av en hvilken som helst kjent tverrbindingsteknikk, såsom ved kjemisk tverrbinding, eller ved bestråling.
Herdemidler som kan anvendes, innbefatter peroxyder såsom t-butyl-perbenzoat, dicumyl-peroxyd, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butyl-peroxy)-hexan, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butyl-peroxy)-hexyn-3, l,3,5-tris-[a,a-dimethyl-a-(t-butylperoxy)]-methylbenzen, a,a'-bis(t-butyl-peroxy)-diisopropylbenzen og N,butyl-4,4-bis-(t-butyl-peroxy ) -valerat . Disse herdemidler kan anvendes alene eller sammen med ett eller flere polyfunksjonelle monomere, såsom triallyl-cyanurat, triallylisocyanurat, triallylfosfat, trimethylolpropan-triacrylat, diallylfumarat, pentaerythritol-tetraacrylat, trime-thylolpropan-trimethacrylat, 1, 3-bu.tylen-glycol-dimethacrylat, allyl-methacrylat, ethylenglycol-dimethacrylat og 1,3-butylengly-col-diacrylat. De foretrukne herdemidler for anvendelse i materialene ifølge oppfinnelsen innbefatter "Vul-Cup 40 KE" alene
[40 % a,a'-bis-(t-butylperoxy)-diisopropylbenzen på "Burgess KE", som leveres av Hercules Inc.] og "Vul-Cup 40 KE" kombinert med den polyfunksjonelle monomer triallyl-isocyanurat (TAIC)], som leveres av Allied Chemical Corporation.
Mengden av peroxyd-herdemiddel kan være fra ca. 1,0 til ca. 10 deler, og er fortrinnsvis fra 3,0 deler til ca. 6,0 deler pr. 100 deler copolymer.
Den polyfunksjonelle monomer som anvendes som hjelpeherdemiddel sammen med det tverrbindende peroxyd, kan anvendes i mengder av fra ca. 0,1 til ca. 3,0 deler pr. 100 deler av copolymeren. Den foretrukne mengde hjelpeherdemiddel kan være fra ca. 0,5 til ca. 1,5 deler, og den mest foretrukne mengde ca. 1,0 del pr. 100 deler copolymer.
Materialene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved hjelp av kjente metoder. Blandeoperasjoner utføres fortrinnsvis ved hjelp av en intensiv blander såsom en Banbury-blander eller en blander av typen Werner&Pfeliderer. En foretrukken metode går ut på først å fremstille en blanding av harpikskomponentene og det klorerte polyethylen. Eventuelle andre ingredienser, bortsett fra tverrbindingsmidlene, kan så tilsettes og blandes inn i materialet. Dersom siliciumoxyd anvendes, foretrekkes det
å tilsette det før det-hydratiserte aluminiumoxyd. Efter grundig blanding heves temperaturen til ca. 121°C, og blandingen fortset-, tes i ca. 1-2 minutter. Temperaturen nedsettes derefter til under ca. 112,7°C, og tverrbindingsmidlene tilsettes. Blandingen fortsettes inntil materialet er homogent, hvilket vanligvis tar ca. 4-5 minutter. Porsjonen kan derefter bearbeides ytterligere i en mølle med to valser eller i en ekstruder.
Materialene ifølge oppfinnelsen skal nu beskrives nær-mere i de følgende utførelseseksempler, som imidlertid ikke er ment å skulle begrense oppfinnelsen. Alle deler og prosentvise mengder er på vektbasis.
Eksempel I
De i tabell 1 oppførte materialer ble fremstillet som beskrevet nedenfor i en blander av typen Banbury.
Ved fremstillingen av materiale nr. 1 ble harpiksen og CPE blandet i ca. 3 minutter ved 230 omdringer pr. minutt. "Hi-Sil 233", "Agerite" og antimontrioxyd ble tilsatt til Banbury-blanderen, og blandingen ble fortsatt ca. 3 minutter. Temperatj-ren ble hevet til ca. 121°C, og blandingen ble fortsatt ved denne temperatur i ca. 1 - 2 minutter. Temperaturen ble så senket til under ca. 112,7°C, hvorefter stearinsyren og "Lectro 78" ble tilsatt, og det hele blandet i. ca. 3 minutter. Derefter ble den angitte mengde "Vul-Cup 40 KE tilsatt, og blandingen ble fortsatt 1 ca. 4-5 minutter. Porsjonen ble så malt i en 6" x 12" 2-yal-sérs gummimølle av fabrikat "Thropp<:>' ved'ca. 37,8°C og valset ut til en 10 - 15 mm tykk kreppet plate, som ble skåret opp i ternin-ger av størrelse ca. 3,2 mm. Prøver av overtrukket ledningstråd ble fremstillet ved ekstrudering av materialet på en 0,81 mm tykk flerstrenget ledningstråd i en veggtykkelse av 0,76 mm ved hjelp av en 3/4" Brabender ekstruder, type PL-V340. Herdingen ble ut-ført i et vulkaniseringsrør ved 204,5°C i 6 minutter. Den iso-lerte tråd ble kjølt ved neddykking i koldt vann i 2 minutter under trykk og derefter holdt neddykket i vannet under langsom av-lastning av trykket i løpet av 10 minutter.
Under fremstillingen av materialer nr. 2, 3 og 4 ble harpiksen, det hydratiserte aluminiumoxyd, silanet og "Agerite" blandet ca. 5 minutter. Temperaturen ble derefter hevet til ca. 121°C, hvorefter samme fremgangsmåte ble fulgt som for materiale nr. 1, bortsett fra at "Lectro 78" ble utelatt og i materialer nr.
2 og 3 ble erstattet med kalsiumstearat.
Under fremstillingen av materialene 5 og A ble harpiksen og CPE blandet i ca. 3 minutter ved 230 omdreininger prå minutt. "Hi-Sil 233" , "Agerite" og silanet ble tilsatt, og blandingen ble fortsatt ca. 3 minutter, hvorefter aluminiumoxydet og antimon-trioxydet ble tilsatt og blandingen ytterligere fortsatt i ca.. 3 minutter. Temperaturen ble så hevet til ca. 121°C, hvorefter den fremgangsmåte som ble benyttet for materiale nr. 1 ble fulgt.
Ved fremstillingen av materialene B og C ble harpiksen og CPE blandet i ca. 3 minutter ved 230 omdreininger pr. minutt. Aluminiumoxydet, "Agerite" og silanet ble derefter tilsatt, og blandingen ble fortsatt i ytterligere 5 minutter. Temperaturen ble så hevet til ca. 121°C, og fremgangsmåten som ble benyttet for materiale nr. 1 ble fulgt, bortsett fra at der i stedet for "Lectro 78" ble benyttet kalsiumstearat.
De herdede materialer ble testet under anvendelse av de følgende standardmetoder, og resultatene er oppført i den neden-stående tabell 2:
Materialene A, B og C ble testet i aldret tilstand (70 timer ved 125°C), og resultatene er oppført nedenfor i tabell 3. Den volumetriske svelling (%) ble bestemt med ASTM i=£ 3 olje som foreskrevet i spesifikasjonene ifølge SAE J 878a for isolasjon som danner en smeltbar forbindelse, og ASTM-metode D-471.
Den volumetriske svelling (%) ble bestemt for materialer nr. 1, 3 og 4. Resultatene var hhv. 166 %, 75,4 % og 96,8 %.
Resultatene oppført i tabellene 2 og 3 viser den uven-tede og synergistiske virkning som oppnåes med materialene iføl-ge oppfinnelsen. En sammenligning mellom materialene 1, 2, 5 og A viser klart hvor viktig der et for brannherdigheten å anvende klorert polyethylen i kombinasjon med hydratisert aluminiumoxyd og å anvende det hydratiserte aluminiumoxyd i en mengde av mer enn ca. deler pr. 100 deler copolymer. Materialet A foretrekkes spesielt på grunn av dets generelt gode egenskaper og dets gode bearbeidbarhet. En sammenligning mellom materialene B og C viser betydningen av å anvende korrelerte mengder klorert polyethylen og hydratisert aluminiumoxyd for å oppnå en forbedret prosentvis forlengelse.
Eksempel II
For ytterligere å illustrere oppfinnelsen ble de følgen-de sammenligningsmaterialer frems tillet og testet i henhold til de fremgangsmåter som er angitt i eksempel I. Materialet A ble fremstillet påny, og er her betegnet A'. Materialet A' ble så fremstillet påny, idet vinylacetat-ethylen-copolymeren (VAE) ble erstattet med polyethylen (HDPE) av høy tetthet ("Petrothene LB 830" fremstilt av NationalDistillers and Chemical Corp.). Dette materiale er betegnet som materiale 6. Materialet A' ble så fremstillet påny, idet man (1) erstattet CPE med polyvinylklorid (materiale 7) og (2) erstattet CPE med PVC myknet med 25 vekt% dioc-tylfthalat (materiale 8),-begge med like stort klorinnhold, regnet på vektbasis. Materiale A' ble så fremstillet enda en gang,, idet
VAE ble erstattet med en ethylen-vinylacetat-copolymer ("Ultrathene UE 630" fremstilt av National Distillers and Chemical Corp.) inneholdende ca. 18 vekt% vinylacetat. Dette materiale er betegnet materiale 9. Resultatene av testene utført på materialene i ikke-aldret tilstand var som følger:
Som forsøksresultatene klart viser kunne materialet 6 inneholdende HDPE og materialet 7 inneholdende PVC ikke ekstruderes på ledningstråd. Materialet 8, som inneholdt myknet PVC, klarte ikke FR-l-flammetesten. Heller ikke materialet 9, som inneholdt en ethylen-vinylacetat-copolymer med bare 18 % VA, klarte FR-l-flammetesten.
Materialet A", som ikke inneholdt silankomponenten, kunne ikke ekstruderes på ledningstråd og hadde en oxygenindeks på 34,9.
Skjønt oppfinnelsen refererer til copolymere av vinylacetat og ethylen inneholdende mer enn ca. 20 vekt% vinylacetat, vil fagmannen være innforstått med at den beskrevne kombinasjon av komponenter også er anvendelig for andre polymersystemer og/ eller copolymersystemer som gir de samme resultater som de foretrukne vinylacetat-ethylen-copolymere, og at slike utførelsesfor-mer derfor også innbefattes innenfor rammen av oppfinnelsen.

Claims (16)

1. Polymert brannhemmende materiale omfattende en vinylacetat-ethylen-copolymer inneholdende ca. 20 - 90 vekt% vinylacetat, og, pr. 100 deler av copolymeren, ca. 10 - 50 deler klorert polyethylen og ca. 70 - 300 deler hydratisert aluminiumoxyd.
2. Materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at copolymeren inneholder 40 - 70 vekt% vinylacetat.
3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det inneholder 10 - 35 deler av det klorerte polyethylen og 100 - 250 deler av det hydratiserte aluminiumoxyd.
4. Materiale ifølge et av kravene - 1 - 3, karakterisert ved at det ytterligere inneholder en silankomponent i en mengde av ca. 0,2 - 4 vekt%, beregnet på materialets totalvekt.
5. Materiale ifølge krav 4, karakterisert ved at mengden av silan er 0,2 - 2 vekt%.
6. Materiale ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at det ytterligere inneholder ca. 10 - 50 deler antimontrioxyd og/eller ca. 10 - 50 deler siliciumoxyd pr. 100 deler av copolymeren.
7. Materiale ifølge et av kravene 4-6, karakterisert ved at det er tverrbundet.
8. Elektrisk leder overtrukket med materialet ifølge et av kravene 4 - 7.
9. Fremgangsmåte ved fremstilling av et polymert, brannhemmende materiale, karakterisert ved at en vinylacetat-ethylen-copolymer inneholdende ca. 20 - 90 vekt% vinylacetat blandes med ca. 10 - 50 deler klorert polyethylen og ca. 70 - 300 deler hydratisert aluminiumoxyd pr. 100 deler av copolymeren.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det anvendes en copolymer inneholdende 40 - 70 vekt% vinylacetat.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at det anvendes 10 - 35 deler av det klorerte polyethylen og 100 - 250 deler av det hydratiserte aluminiumoxyd.
12. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 9-11, karakterisert ved at det ytterligere innblandes en silankomponent i. en mengde av ca. 0,2 - 4 vekt% av materialet.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at silanet anvendes i-en mengde av 0,2 - 2 vekt%.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at det ytterligere innblandes ca. 10 - 50 deler antimontrioxyd og/eller ca. 10 - 50 deler siliciumoxyd pr. 100 deler av copolymeren.
15. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 12-14, karakterisert ved at det anvendes et tverrbindingsmiddel.
16. Fremgangsmåte ifklge et av kravene 12-15, karakterisert ved at materialet påføres som et overtrekk på en elektrisk leder.
NO790816A 1978-03-13 1979-03-12 Flammeforsinkende polymere materialer NO790816L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88583378A 1978-03-13 1978-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO790816L true NO790816L (no) 1979-09-14

Family

ID=25387791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO790816A NO790816L (no) 1978-03-13 1979-03-12 Flammeforsinkende polymere materialer

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS54127453A (no)
BE (1) BE874806A (no)
BR (1) BR7901532A (no)
CA (1) CA1147088A (no)
DE (1) DE2909845A1 (no)
DK (1) DK101779A (no)
FR (1) FR2419957A1 (no)
GB (1) GB2016016B (no)
IT (1) IT1111530B (no)
LU (1) LU81033A1 (no)
NL (1) NL7901990A (no)
NO (1) NO790816L (no)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322575A (en) 1978-12-13 1982-03-30 Raychem Limited Flame retardant compositions
JPS5618636A (en) * 1979-07-26 1981-02-21 Furukawa Electric Co Ltd:The Flame-retarding resin composition
JPS581741A (ja) * 1981-06-19 1983-01-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 難燃性樹脂組成物
JPS5861139A (ja) * 1981-10-08 1983-04-12 Nippon Yunikaa Kk 難燃性ポリエチレン系樹脂組成物
CA1278128C (en) * 1984-02-09 1990-12-18 Nobuchika Tabata Fire retardant polyolefin composition
FR2644791B1 (fr) * 1989-03-23 1992-12-31 Total France Composition de polymeres a haute resistance au feu, exempte d'halogene
US6287692B1 (en) * 1999-06-11 2001-09-11 Judd Wire, Inc. Melt-processable, crosslinkable coating compositions
FR2810330B1 (fr) * 2000-06-19 2002-08-30 Cit Alcatel Composition isolante resistante a l'huile et a la propagation du feu et procede de mise en oeuvre de celle-ci
FR2840370B1 (fr) * 2002-05-30 2004-07-23 Prospection & Inventions Cheville a douille espansible avec une portion compressible
CN112652420A (zh) * 2020-09-23 2021-04-13 江苏华创线缆有限公司 一种低烟无卤阻燃耐火电线电缆及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
LU81033A1 (fr) 1979-10-30
BR7901532A (pt) 1979-10-16
DK101779A (da) 1979-09-14
IT1111530B (it) 1986-01-13
BE874806A (fr) 1979-09-13
JPS54127453A (en) 1979-10-03
CA1147088A (en) 1983-05-24
GB2016016B (en) 1982-10-13
FR2419957A1 (fr) 1979-10-12
IT7920948A0 (it) 1979-03-13
DE2909845A1 (de) 1980-01-24
NL7901990A (nl) 1979-09-17
GB2016016A (en) 1979-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5378539A (en) Cross-linked melt processible fire-retardant ethylene polymer compositions
JP6376464B2 (ja) 絶縁電線
JP5733352B2 (ja) ノンハロゲン架橋性樹脂組成物を用いた車両用絶縁電線及び車両用ケーブル
US20160125973A1 (en) Cable
EP2199335B1 (en) Flame retardant composition with improved mechanical properties
KR20110094697A (ko) 고난연 전자 기기 전선용 고분자 조성물과 이를 이용한 전선
CN1969007B (zh) 耐热变形和耐切断的树脂组合物和使用其的绝缘材料与电缆
EP2532707A1 (en) Flame retardant polymer composition
JP5182580B2 (ja) ハロゲンフリー難燃絶縁電線
JPH0159291B2 (no)
WO2006057120A1 (ja) ノンハロゲン電線、電線束及び自動車用ワイヤーハーネス
CA1147088A (en) Flame retardant polymeric materials
JPS58198552A (ja) 難燃性熱可塑性エラストマ−組成物
US9396839B2 (en) Cable with improved flame retardancy
JPS6356544A (ja) 難燃性電気絶縁電線
JP3796123B2 (ja) 難燃性樹脂組成物およびこれを使用した難燃性成形体
KR20210082317A (ko) 저독성 난연 폴리올레핀계 절연 수지 조성물, 절연전선 및 절연전선의 제조방법
JP2003221479A (ja) 絶縁樹脂組成物および絶縁電線
KR101808828B1 (ko) 전선용 시스 조성물 및 이를 포함하는 전선
JPH0564656B2 (no)
KR100191657B1 (ko) 비할로겐계 열가소성 난연 수지 조성물
JPS60118724A (ja) 架橋ポリオレフイン組成物
WO1986004595A1 (fr) Composition a base de polyolefine
JPH0627225B2 (ja) 難燃性樹脂組成物
JP2002327095A (ja) 難燃性ポリオレフィン系テープ基材用樹脂組成物およびそれから製造される難燃性テープ基材