Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Kunststoffschichtkörper, in welchen mindestens eine Schicht

a) ein Kunstharz oder mehrere Kunstharze ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bitumen, Epoxyharzen, Polyurethanen,

Polyolefinen, Siiiconen, Kautschuk, synthetischen Thermopla¬ sten, Acrylatpolymeren, Vinylchloridpolymerisaten, Harnstoff- Formaldehydharzen und Melamin-Formaldehydharzen und

b) eine intumeszierende Mischung enthält.

Weiterhin betrifft die Erfindung Körper, enthaltend einen Kunst¬ stoffschichtkörper, weiterhin Kunststoffschichtkörper oder Körper in Gestalt eines Hohlkörpers, in Gestalt eines Rohres, in Gestalt einer Folie oder in Gestalt einer Faser sowie die Verwendung der Körper oder Kunststoffschichtkörper als Behälter, speziell als Kraftstofftank.

Geformte Kunststoffgegenstände, wie Hohlkörper, Folien oder Fasern sind in allen Lebensbereichen anzutreffen und verdrängen zunehmend die gleichen Gegenstände, die bisher aus Metall, Glas, Holz, Baumwolle oder ähnlichem Material hergestellt wurden.

Die zum Teil leichte Brennbarkeit der Kunststoffe stellt einen gewissen Nachteil dar, insbesondere, wenn potentiell unbrennbare Materialien, beispielsweise Glas oder Metall ersetzt werden sollen. Es ist jedoch bekannt, die Brennbarkeit von Kunststoffen durch Beschichtung mit sogenannten intumeszierenden Massen zu reduzieren.

Intumeszierende Massen, also Materialien die unter Hitze¬ einwirkung aufschäumen und dabei einen isolierenden Schaum bil¬ den, der die darunter liegenden Substrate vor Feuer schützt, sind beispielsweise aus EP-A-0 106 099, EP-A-688 852 und EP-A-694 574 bekannt.

Nachteilig an diesen Massen ist, daß ihre Haftung auf Polymeren, insbesondere auf unpolaren Polymeren, wie Polyolefinen oder Vinylchloridpolymerisaten, oft zu wünschen übrig läßt. Weiterhin ist die Schlagzähigkeit der intumeszierenden Schicht unbe¬ friedigend, so daß diese Massen nach einer Schlagbeanspruchung

ERSATZBLATT (REGEL 26J

oft reißen und sich von dem zu schutzenden Untergrund losen und somit keinen dauerhaft wirksamen Feuerschutz darstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, diesen Nach- teilen abzuhelfen und insbesondere feuerresistente Kunststoff- korper, wie Kunststoffkraftstoffbehalter aus Polyethylen, zur Verfugung zu stellen, deren feuerresistente Schicht mechanisch beanspruchbar, insbesondere schlagzah, und gut haftend ist.

Demgemäß wurden Kunststoffschichtkörper, mit mindestens einer Schicht enthaltend a) ein Kunstharz oder mehrere Kunstharze aus¬ gewählt aus der Gruppe bestehend aus Bitumen, Epoxyharzen, Poly¬ urethanen, Polyolefinen, Siiiconen, Kautschuk, synthetischen Thermoplasten, Acrylatpolymeren, Vinylchloridpolymerisaten, Harn- stoff-Formaldehydharzen und Melamin-Formaldehydharzen und b) eine intumeszierende Mischung gefunden. Weiternm wurden Korper, ent haltend einen Kunststoffschichtkörper, weiterhin Kunststoff - schichtkorper oder Korper in Gestalt eines Hohlkörpers, in Gestalt eines Rohres, in Gestalt einer Folie, oder in Gestalt einer Faser, sowie die Verwendung der Korper oder Kunststoff - schichtkorper als Behalter, speziell als Kraftstofftank gefunden.

Generell können die erfindungsgemaßen Schichtkorper aus allen synthetischen Kunststoffen, wie sie beispielsweise m Rompp Chemie Lexikon, 9. Aufl., Bd. 3, S. 2398 ff, Thieme Verlag

(1990), definiert werden, hergestellt werden. Es kommen somit Polykondensate, Polymerisate und Polyaddukte, wie Epoxidharze oder vernetzte Polyurethane, vorzugsweise thermoplastische Poly¬ mere, beispielsweise Polyester, Polyether, Polyetherketone, Poly- amide und vorzugsweise Polystyrole, Vinylchioridpolymerisate und Polyolefme in Frage. G_ιt geeignete Polyoiefine sind beispiels weise m Ulimann's Encyclopedia of Induεtrial Chemistry, 5th Edi¬ tion, Volume A21, Seite 488 bis 546, VCH 1992 beschrieben. Geei¬ gnete Vinylchioridpolymerisate und geeignete Styrolpolymerisate (Polystyrole) werden beispielsweise in Saechtlmg, Kunststoffta- schenbuch, 23. Auflage, S. 241 ff und S. 253 ff (1986) beschrieben.

Bevorzugte erfindungsgemaße Kunststoffschichtkörper enthalten mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemaßen Kunststoffschichtkorpers, eines Thermoplasten, vorzugsweise Polyolefm oder Vinylchloridpolymerisat, ins¬ besondere PE-HD, wie nachstehend definiert oder Polyvinylchlorid (PVC) .

ERSATZBLAπ(REGEL21)

Bevorzugte Polyolefme sind Homopolymerisate des Ethylens (beispielsweise PE-HD, PE-LD) , Copolymeπsate des Ethylens mit C ₃ bis C ₈ -Alk-l-enen, wie Propen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen (PE-LLD, PE-MD) oder Copolymerisate des Ethylens mit C ₃ - bis Cio-α,ß-ungesattigten Carbonsauren oder deren Derivaten, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, C _x - bis Cιo~ ^E ster der C ₃ - bis Cχo-α, ß-ungesattigten Carbonsauren, wie Methylacrylat, Ethyl acrylat, tert.-Butylacrylat. Weitere bevorzugte Polyolefme sind überwiegend isotaktische oder überwiegend syndiotaktische Propylen-Homopolymerisate, weiterhin statistische oder Copolymerisate aus Propylen und mindestens einem weiteren Comonomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen, C4- bis Cιo-Alk-1-enen, wie 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, sowie schlag- zahmodiflziertes Polypropylen (Polypropylen-Block-Copolymen- säte)

Ganz besonders bevorzugte Polyolefme zur Herstellung der erfindungsgemaßen Kunstsoffschichtkörper sind Homo- und Copoly¬ merisate des Ethylens mit einer Dichte, gemessen nach DIN 53479-A im Bereich von 0,890 bis 0,968 g/cm ³ , vorzugsweise im Bereich von 0,940 bis 0,962 g/cm ³ .

Derartige Polyolefme werden im allgemnemen mit den bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt. Diese sind beispielsweise die Niederdruckpolymerisationsverfahren unter Verwendung von Ziegler-, Phillips-, oder Metallocenkatalysatoren und die Hoch- druckpolymeπsation, die im allgemeinen radikalisch oder auch mittels Metallocenkatalysatoren initiiert wird.

Unter den Vinylchloriαpolymerisaten sind diejenigen besonders gut geeignet, die sich bei Temperaturen unter 200°C thermoplastisch verarbeiten lassen.

Die erfindungsgemaßen Kunstsoffschichtkörper können auf unter- schiedliche Art hergestellt werden, wobei die Herstellungs - methodik dem Fachmann im allgemeinen bekannt ist.

Zunächst kann ein Kunststoffformkorper aus den beschriebenen Kunststoffen nach bekannten Verarbeitungsverfahren, wie Extrusion, Blasformen, Lammieren, hergestellt werden. Unter Um¬ standen ist eme Vorbehandlung des Kunststofformkorpers durchzu fuhren. Eme Vorbehandlung kann z.B. durch Beflammen, durch em Korona-Verfahren, durch mechanische Vorbehandlung, etwa durch Aufrauhen oder durch chemische Methoden erfolgen. Als chemische Vorbehandlungsmethoden sind beispielsweise zu nennen: Halo- genierung, Primern mit Haftvermittlern, Behandlung mit Ethylen- Comonomer-Kautschuken, mit Polyammoamiden, mit Acrylestercopoly

meren, mit Polyethyleniminen oder durch Oxidation, z.B. mit Oleum oder Begasung mit S0 ₃ .

Auf diesen Grundkorper kann die intumeszierende Schicht, ent haltend die Komponeneten a) und b) , durch Streichen, Rollen, Rakeln, Spritzen - mittels Druckgasen oder vorzugsweise mittels der Airless-Methode - oder durch Tauchverfahren auf das Basis - polymere aufgetragen werden. Auf die intumeszierende Schicht können dann gegebenfalls weitere Schichten aufgetragen werden. Die Mischung aus a) und b) wird im folgenden intumeszierende Masse genannt

Insbesondere bei thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffen bietet sich als weiteres Verfahren zur Erzeugung der mtumes zierenden Schicht (en) die üblichen thermoplastischen Ver arbeitungsverfahren, wie Spritzguß, Hohlkorperblasen oder vorzugsweise die Coextrusion der Kunststoffe mit der mtumes zierenden Masse aus a) und b) an.

Die Coextrusion bietet sich insbesondere bei der Herstellung regelmäßiger Korper, wie von Rohren, Folien oder anderer Hohl korper mit einfacher Geometrie an Als gut geeignete Kunststoffe für die Coextrusion seien beispielhaft die definierten Poly olefme, insbesondere die Ethylenpolymerisate oder die defi nierten Vinylchioridpolymerisate genannt.

Die Dicke der Schicht (en) m den erfmαungsgemaßen Kunststoff schichtkorpern, welche die Komponeneten a) und b) enthalt/ent halten liegt/liegen im Bereich von 0,05 bis 5,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 0,6 mm.

Der sequenzielle Schichtaufbau des erfindungsgemaßen Kunststoff schichtkorpers ist im allgemeinen nicht kritisch und wird üblicherweise an die gestellten Anforderungen angepaßt.

Bevorzugt ist em Zwei- bis Fünfschichtaufbau, m welchem die eme Schicht von dem mit den intumeszierenden Massen unbe¬ handelten Kunststoff gebildet wird, auf welcher, gegebenenfalls beidseitig, eme Schicht aus der intumeszierenden Masse aufge tragen ist. Vorteilhafterweise kann die Schicht aus den intumes¬ zierenden Masse jeweils mit einer Deckschicht aus Kunststoff ver sehen werden.

Die Kunstharze der Komponente a) m den erfindungsgemaßen Kunst stoffschichtkorpern sind bekannt und zum großen Teil handel sublich. Sie können einzeln, oder in beliebiger Mischung mitem ander eingesetzt werden, wobei auch die Mischungsverhältnisse m

ERSATZBLA ^' i f (KbbEL 2ö)

der Regel nicht kritisch sind. Gut geeignete Mischungen der Kunstharze der Komponente a) sind solche, die Bitumen enthalten. Sehr gut geeignete Mischungen der Kunstharze der Komponente a) sind solche, die Plastisol, wie in Saechtlmg, Kunststofftaschen buch, 23. Auflage, (1986) definiert, enthalten. Ganz besonders bevorzugt ist em Plastisol mit einer Kaltebruchtemperatur, ge¬ messen nach DIN 7748, welche im Bereich von -40 bis +60°C, vor¬ zugsweise von -30 bis +50°C liegt.

Geeignetes Bitumen ist beispielsweise Spezialbitumen und ist erhältlich unter der Bezeichnung Spezial Tar Nr. 1 von der Firma Worlee-Chemie.

Geeignetes Epoxidharz ist beispielsweise Polyamidamme und ist eerrhhäällttlliicchh iunter der Bezeichnung Eurepox ^® 7001 von der Firma Schering AG.

Geeignetes Polyurethanharz ist beispielsweise Polyisocyanat vernetzendes Acrylharz . Geeignete Isocyanate sind beispielsweise aliphatische Polyisocyanate und sind erhältlich unter der Bezeichnung Desmodur N von der Firma Bayer AG.

Auch wäßrige Systeme auf Basis von Acrylat-Styrol Copolymeren und Polyvmylacetatdispersionen sind bevorzugt. Geeignete Acrylat- Styrol-Copolymere sind beispielsweise wäßrige Dispersionen eines Copolymers auf Basis Acrylsaureester, Polyacrylsauren-n-butyl ester, n-Butylacrylat. Geeignete Dispersionen sind erhaltlich unter den Bezeichnungen Acronal ^® 81 D, Acronal ^® DS 3397, Acronal ^® 290 D der Firma BASF AG.

Geeignete Polyvmylacetatdispersionen sind u.a. beispielsweise erhältlich unter der Bezeichnung Mowilith ^® DC02, Mowilith ^® DM2H, Mowilith ^® DM2 der Firma Hoechst.

Weiterhin können auch Harnstoff-Formaldehyd-Harze, die mit aliphatischen Alkoholen verethert sein können, als Kunstharz verwendet werden. Geeignete Produkte sind u.a. erhältlich unter der Bezeichnung Plastopal ^® , Luvipal ^® , Maprenal ^® von der Firma BASF.

Auch Melamm-Formaldehydharze - Harze, die mit aliphatischen Alkoholen verethert sein können, werden bevorzugt verwendet. Geeignete Produkte sind u.a. erhaltlich unter der Bezeichnung Ma- dutit ^® HW 150 von der Firma Hoechst.

Die beiden letztgenannten Harze werden vorwiegend als Zusatz zu den obengenannten Kunstharzen verwendet.

Als bevorzugte Komponente a) verwendet man Vinylchlorid- polymerisate mit einem K-Wert, gemessen nach DIN 7749, im Bereich von 10 bis 100, vorzugsweise im Bereich von 55 bis 80. Besonders geeignet sind PVC-Dispersionen in hochsiedenden Lösungsmitteln mit Zusätzen von Weichmachern, sogenannte Plastisole.

Der Gesamtgehalt der Komponente a) in der intumeszierenden Masse aus a) und b) liegt im Bereich von 10 bis 90-Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 80 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Mischung aus a) und b) .

Die Zusammensetzung von intumeszierenden Mischungen b) und der Mechanismus ihrer Wirkung ist im Prinzip, beispielsweise aus EP-A-0 106 099, EP-A-688 852 und EP-A-694 574 bekannt.

Nach derzeitigem Kenntnisstand nimmt man an, daß sich aus phosphorhaltigen StickstoffVerbindungen, die im allgemeinen eine Komponente von intumesziernden Mischungen sind, in der Hitze des Feuers Phosphorsäure und Ammoniak entwickeln.

Die Phosphorsäure reagiert dann, so nimmt man nach derzeitiger Kenntnis an, mit organischen Polyhydroxyverbindungen, einer zweiten Komponente, die in intumeszierenden Mischungen üblicher¬ weise enthalten ist, unter Bildung von Kohlenstoff, der dann mittels Ammoniak und Stickstoff - diese Gase entwickeln sich nach derzeitiger Kenntnis in der Feuerhitze aus wasserunlöslichen StickstoffVerbindungen, einer dritten Komponente, die in der Regel in intumeszierenden Mischungen enthalten iεt - zu einem isolierenden, keramisierenden Schaum aufgeschäumt wird.

Gut geeignete intumeszierende Mischungen im Sinne der Erfindung enthalten als phosphorhaltige Stickstoffverbindung (en) bl)Ammonium-, Melamin-, Dimelamin-, Harnstoff-, Dicyandiamid-, Carbamid- und Guanidinphosphate oder deren Mischungen. Bevorzugte Verbindungen bl) sind Ammoniumpolyphosphate und Melaminphosphate oder deren Gemische.

Der Gehalt der Komponente bl) in der intumeszierenden Mischung bl) bis b4) beträgt im allgemeinen 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 11 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Mischung bl) bis b4) .

Geeignete Polyalkohole b2) sind Glycerin, Glycerinprodukte, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Tetraphenylethylenglycol, Di-Trimethylolpropan, 2, 2 -Dimethylolbutanol, Dipentaerythrit,

Tπpentaerythrit, EO/PO-Tπmethylolpropan, EO/PO-Pentaerythrit, Zucker, Polysacchaπde wie Starke und Cellulose und deren Mischungen.

Bevorzugt sind schwerlösliche mehrwertige Alkohole wie Penta¬ erythrit und Dipentaerythrit oder deren Gemische.

Der Gehalt der Komponente b2) m der intumeszierenden Mischung bl) bis b4) betragt im allgemeinen 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 18 Gew.-%, bezogen auf die Mischung bl) bis b4)

Geeignete m Wasser schwerlösliche StickstoffVerbindungen b3) sind Melammdeπvate wie beispielsweise Melammcyanurate, Mela- mmphosphate, Melammborate und nieder- und hochmolekulare Poly ethylenimme.

Bevorzugt sind Melamm und Melammcyanurat oder deren Gemische. Weiterhin sind als Komponente b3 auch Treibmittel wie Blahgraphit geeignet.

Der Gehalt der Komponente b3) m der intumeszierenαen Mischung bl) bis b4) betragt im allgemeinen 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Mischung bl) bis b4) .

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die intumes¬ zierende Mischung als Komponenete b4) noch Zusatzstoffe enthalt, wie blahdruckentwickelnde Stoffe wie Blahgraphit, wasser- oder C0 ₂ abspaltende Verbindungen wie Aluminiumhydroxyd, Magnesiumhy droxyd, Calciumhydroxid, Calciumcarbonat und Bariumhydroxid, vor- zugsweise Alummiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid, weiterhin Weichmacher, Verdicker, Verlaufsmittel, Entschäumer, Haftver mittler und insbesondere rheologische Zusätze.

Weitere geeignete Flammschutzadditive sind beispielsweise Borver- bmdungen wie Borsaure, Metallborate, Ammoborate und Borane, organische Halogenverbindungen, wie hochchlorierte alphatische Kohlenwasserstoffe, alphatische und aromatische Bromverbindungen (z.B. Hexabromcylododecan) und Chlorparaffme, Metallocene, wie Ferrocen, Azidodicarbonsaurediamide, roter Phosphor und organische Phosphorverbindungen, wie chlorhaltige Phosphorpolyole auf Basis oligomerer Phosphorsaureester.

Die Summe der Komponenten b4) kann in der Mischung bl) bis b4) zu 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf die Mischung bl) bis b4) .

Die Gewichtsanteile aus blahdruckentwickelnder Komponente und anorganischem Hydroxylgruppen enthaltendem Füllstoff m der Gesamtmasse der Komponenete b4) liegt üblicherweise im Bereich von 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Komponente b4) .

Zur Formulierung der intumeszierenden Masse aus a) und b) werden üblicherweise die Bestandteile a) und b) , vorzugsweise a) und bl) bis b3) und gegebenenfalls auch b4) mit den üblichen Misch- verfahren, beispielsweise mit Dissolvern oder Planetenmischern gemischt.

Im Falle der Epoxyverbindungen a) werden im allgemeinen Epoxid harz mit Ammharter gegebenenfalls m Gegenwart eines Losungs mittels, mit den Komponenten bl) bis b3) und fakultativ b4) gemischt und auf den Kunststoffkorper aufgebracht.

Im Falle der Polyurethane a) werden im allgemeinen Polyole mit Polyurethanen, gegebenenfalls m Gegenwart eines Losungsmittels mit den Komponenten bl) bis b3) und fakultativ b4) gemischt und auf den Kunststoffkorper aufgebracht.

Geeignete Losungsmittel für diese Mischungen sind beispielsweise aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole, aliphatische Ester, also 1-Butanol, Xylol, Butylacetat.

Acrylat-Styrol-Copolymere werden im allgemeinen als wäßrige Dispersion angewendet und mit den übrigen Komponenten bl) bis b3) gemischt und auf den Formkorper aufgebracht.

Besonders gut geeignete intumeszierende Massen enthalten als Komponente a) Plastisol, wie bereits definiert, als Komponente bl) Ammoniumphosphat, als Komponente b2) Dipentaerythπt, als Komponente b3) Dicyandiamid und als Komponente b4) Blahgraphit und Alummiumhydroxid.

Die erfindungsgemaßen Kunststoffschichtkörper können Bestandteil von Korpern sein, die nicht nur aus Kunststoff bestehen. So können die erfindungsgemaßen Kunststoffschichtkörper Korper aus anderen Materialien, wie Metall, Glas oder Holz überziehen und somit eine feuerresistente Deckschicht, Deckschichten oder eme feuerresistente Zwischenschicht oder Zwischenschichten bilden.

Die Herstellung derartiger Korper geschieht üblicherweise mit den bekannten Beschichtungsmethoden wie Streichen, Rollen, Rakeln, Spritzen - mittels Druckgasen oder vorzugsweise mittelε Airless- Methode - Kaschieren, Lammieren, Kleben oder durch Tauch- verfahren, vorzugsweise mittels Spritzen oder Tauchen. Nach der

ERSATZBUTT (REGEL 26)

Beschichtung kann eine zusatzliche Scnutzschicht aufgebracht wer ^¬ den, beispielsweise eme Schrumpffolie.

Die erfindungsgemaßen Kunstsoffschichtkörper oder Korper eignen sich besonders gut als feuerresistente Hohlkörper, wie Behalter, insbesondere eignen sich die erfindungsgemaßen Kunststoffschicht ^¬ körper als brandgeschutzte Kunststoffkraftstoffbehalter. Diese werden üblicherweise aus Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) im Blasformprozeß hergestellt und dann mit den intumeszierenden Massen aus a) und b) behandelt.

Besonders gut geeignete intumeszierende Massen hierfür enthalten als Komponente a) Plastisol, wie bereits definiert, als Kompo nente bl) Ammomumphosphat, als Komponente b2) Dipentaerythrit, als Komponente b3) Dicyandiamid und als Komponente b4) Blah¬ graphit und Aluminiumhydroxid.

Die so behandelten Kunststoffkraftstoffbehalter bestehen problem¬ los den Brandtest, in Anlehnung an das UN-Agreement ECE-Regula- tion No. 34 Annex 5.

Weiterhin eigenen sicn die erfindungsgemaßen Kunststoffschicht¬ körper und Korper als feuerresistente Rohre, die insbesondere alε Leitungssystem in Feuerloschanlagen eingesetzt werden können. Die erfindungsgemaßen Kunststoffschichtkörper oder Korper können auch vorteilhaft als Kanäle, insbesondere als Kabelkanale, Kabel¬ ummantelungen, Kabelabschottungen oder als feuergeschutzte Boden¬ belage, insbesondere PVC-Bodenbelage, verwendet werden.

Die Behandlung von Kunststoffasern mit den intumeszierenden

Massen aus a) und b) , beispielsweise durch Tauchen der Fasern m flussige Massen aus a) und b) , fuhrt zu brandgeschutzten Kunst- stoffasern mit einer erfindungsgemaßen Zusammensetzung, die dann wie üblich zu Geweben oder Vliesen weiterverarbeitet werden können.

Die erfindungsgemaßen Schichtkorper, insbesondere solche mit Polyurethanen als Basispolymeres welches eine Schicht aus a) und b) enthalt, können als feuerresistente Sitzmobel, beispielsweise Sitze m Kinos, Zug-Wagons oder Flugzeugen verwendet werden.

Beispiele

Die Wirksamkeit von neun verschiedenen intumeszierenden Massen wurde in Brandverεuchen mit Kunststoffkanistern gezeigt.

Weiterhin wurde die mechanische und chemische Beständigkeit von

ERSATZBLATT (REG6L 2|)

Hohlkörpern und Platten, welche mit erfindungsgemaßen intumes¬ zierenden Massen ausgerüstet wurden, geprüft.

Die intumeszierenden Massen werden tabellarisch am Ende beschrieben.

A) Brandversuche mit PE-HD-Kanistern

Die Brandschutzprufung mit PE-HD-Kanistern wurde m Anlehnung an UN-Agreement ECE-Regulation No. 34, Annex 5 durchgeführt.

In eme stählerne Brandwanne (300 mm x 260 mm x 40 mm) wurde eme Halterung für 5 1-Kunststoffkanister der Abmessungen 245 mm x 200 mm x 250 mm gestellt, wobei der Abstand der Halterung zum Brandwannenboden 160 mm betrug.

Der zu beflammende Prüfkörper war jeweils em handelsüblicher

5 1 -PE-HD-Kanister (obiger Abmessung) . Auf diesen Kanister wurde jeweils, mittels Airless Spritztechnik, eine der neun verεchiede nen intumeszierenden Massen (Zusammensetzung siehe Tabelle am Ende) aufgetragen. (Für die Beispiele 3,5,8 und 9 wurde der Kam ster nach dem Auftrag für 10 mm bei 110°C getrocknet, die übrigen Kanister wurden über Nacht bei 20°C getrocknet) . Die Auftragsmenge entsprach einem Naßgewicht von ca. 400 g/m ² (siehe Tabelle 1) . Als Vergleich diente ein PE-HD-Kanister, der nicht mit einer mtumes zierenden Masse ausgerüstet war.

Nachdem die intumeszierende Masse aufgetragen war, wurde der Kanister mit 2,5 1 Wasser gefüllt und m die bereits beschriebene Halterung gestellt.

Danach wurden 250 ml bleifreies Normalbenzin m der Brandschutz- wanne entzündet und 180 Sekunden lang brennengelassen, wobei es die Prufkamster beflammte.

Unbeschichtete Kunststoffkanister waren bereits nach 80 Sekunden aufgeplatzt oder teilweise entflammt, wohingegen samtliche, mit den erfindungsgemaßen intumeszierenden Massen ausgerüsteten Kani¬ ster, die Brandschutzprufung problemlos überstanden und keine Un- dichtigkeiten aufwiesen. Außerdem wurde keine brandunterstutzende Wirkung der Beschichtung festgestellt (Selbstverloschung) .

Tabelle 1: Flammversuche 1 bis 9

B) Prüfungen zur mechanischen und chemischen Beständigkeit

Bl) Außenbewitterung

Eine der intumeszierenden Massen 1 bis 9 wurde jeweils, wie oben beschrieben, auf eine PE-HD-Platte aus Lupolen 4261 A (300 mm x 300 mm x 3 mm) gespritzt und im Falle der Plasti- solbeschichtung (Beispiele 3, 5, 8 und 9) geliert. (200 bis 400 g Brandschutzmischung/m ² , naß) .

Die so behandelten Platten wurden der Außenbewitterung bei Temperaturen im Bereich von -10 biε +20°C vier Monate lang ausgesetzt oder bei -20°C drei Monate im Tiefkühlschrank auf' bewahrt.

Als Vergleich wurde eine Beschichtungsmasse nach EP-A 0 106 099, Beispiel 2 auf eine wie oben beschriebene PE-HD-Platte aufgetragen und die so behandelte Platte eben¬ falls der Außenbewitterung bei Temperaturen im Bereich von -10 bis +20°C vier Monate lang ausgesetzt oder bei -20°C drei Monate lang im Tiefkühlschrank aufbewahrt.

In 14tagigem Abstand wurden über einen Zeitraum von 4 bzw. 3 Monaten Biegeprufungen durchgeführt. Hierzu wurden die be¬ schichteten PE-HD-Platten über eine Kante im Winkel von 90° zehnmal geknickt.

Die Beschichtungen der mit den erfindungsgemäßen intumes¬ zierenden Massen 1 bis 9 ausgerüsteten Platten blieben haften und flexibel. Es wurden keine Risse oder Versprodungen festgestellt. Besonders gut waren die PVC-haltigen intumes¬ zierenden Massen 3, 5, 8 und 9.

Die Beschichtung nach EP-A 0 106 099 hingegen versprodete, zeigte spätestens nach vierzehn Tagen Risse, blätterte ar> und zerbrach schon nach dem erεten Biegeversuch.

B2) Scheuerbestandigkeit nach DIN 53778

Wie unter Bl) beschrieben wurden PE-HD-Platten mit den erfindungsgemaßen intumeszierenden Massen 1 bis 9 oder mit der Brandschut∑mischung aus EP-A 0 106 099, Beispiel 2, beschichtet.

Die so behandelten Platten wurden naß und trocken nach DIN 53778-A (Gardner) gebürstet und optisch begucachtet. Die mit den erfindungsgemaßen intumeszierenden Massen 1 bis 9 ausge¬ rüsteten Platten waren praktisch nicht angegriffen, besonders gut waren wiederum die Mischungen 3, 5, 8 und 9. Im Vergleich hierzu wies die mit der Brandschutzmischung aus EP A 0 106 099, Bei spiel 2 ausgerüstete Platte starke Scheuerspuren und teilweises Ablosen der Schicht auf.

B3) Chemische Beständigkeit

B3a) Permeationsprufung nach ECE-R Nr. 34/5

300 ml Flaschen aus PE-HD wurden, wie unter A) beschrieben, mit der intumeszierenden Masse 5 beschichtet (400 g/m ² ) . Die Flaschen wurden mit Testkraftstoff; MO (Haltermann CEC- RF-08-A-85) befullt und nach ECE/R Nr. 34/5 geprüft. Die be¬ schichteten Flaschen erfüllten die Prüfungsanforderungen und die Beschichtung zeigte keine Ab bzw. Auflosungserscnemun gen.

B3b) Resistenz gegen Waschlosungen in Anlehnung an DIN 53778

Wie unter Bl) beschrieben wurden PE-HD-Platten mit den erfindungsgemaßen intumeszierenden Massen 1 bis 9 bzw. der

Mischung aus EP-A 0 106 099, Beispiel 2 beεchichtet (300 bis

400 g/m ² ) .

Diese Platten wurden mit einem "Bewitterungsrad" vier Monate lang durch eme wäßrige Waschlosung (0,25 % Natnum-n- dodecylbenzolsulfonat) cyclisiert, wobei sich das Rad eines

Durchmessers von 2 m mit 12 Umdrehungen/h drehte. Hierbei wurden die Platten mit UV-Licht bestrahlt.

Die Beschichtungen aus den erfindungsgemaßen intumeszierenden Massen 1 bis 9 erwiesen sich als resistent, vorzügliche Er¬ gebnisse zeigten die Mischungen 3, 5, 8 und 9. Die Beschich-

tung nach EP-A 0 106 099, Beispiel 2, war nach sieben Tagen vollständig abgeblättert.

B3c) Resiεtenz gegen Kraftstoffe und Losungsmittel

Wie unter Bl) beschrieben wurden PE-HD-Platten, jetzt aller¬ dings mit den Dimensionen 150 mm x 150 mm x 3 mm, mit den erfindungsgemaßen intumeszierenden Massen 1 bis 9 beschichtet (350 g/m ² ) . Sie wurden dann mit der beschichteten Seite m folgende Kraftstoffe oder Lösungsmittel getaucht, abgedeckt und sieben Tage stehen gelassen.

Normal bleifreier Otto-Kraftstoff ROZ95 DIN EN 228

Super bleifreier Otto-Kraftstoff ROZ95 DIN EN 228 Diesel DIN EN 590

Methanol

Ethanol

Aceton

Glycol .

Die Beschichtungen zeigten keine Ablösung und keine Auf - losung.

B4) Prüfungen an mit mtumeszierender Masse beschichteten Kunst- stoffkraftstoffbehaltern (KKB)

KKB aus Lupolen 4261 ^® A der BASF Aktiengesellschaft, wurden wie unter A) beschrieben mit der intumeszierenden Maεse 5 beschichtet (400 g/m ² ) und mittels verschiedener Prüf verfahren geprüft.

B4a) Pendelschlagtest nach ECE-P Nr. 34/5 bei -40°C + 2°C.

Es wurde der Pendelschlagtest nach ECE-R Nr. 34, Annex 5 bei -40°C ± 2°C; ausgeführt.

Der KKB entsprach den Prüfungsanforderungen des Pendelschlag¬ tests m vollem Umfang. Es wurde kein Ablosen der Beschich¬ tung an den Auftreffpunkten festgestellt.

B4b) Kälte-Falltest bei -40oC + 2°C.

Diese Prüfung stellt einen Auffahrunfall mit emer Geschwin¬ digkeit von 50 km/h nach. Der Tank (halb gefüllt mit einem Glykol-Wasser-Gemisch) wurde auf eine Höhe von 6 m gebracht, ausgelost und fiel m freiem Fall auf eme Betonplatte.

ERSATZBWTr(RiGiL. i§)

Insgesamt erfolgten 6 Fallversuche auf unterschiedlich beschädigungsgefährdete Stellen.

Der beschichtete Tank erfüllte die Anforderungen des Falltests. Die Beschichtung übte keinen negativen Einfluß auf die mecha¬ nischen Eigenschaften des Lupolen ^® -Kunststoffs aus. Der KKB blieb dicht, keine Leckage wurde beobachtet.

Aufstellung der intumeszierenden Massen 1 bis 9 (Alle %-Angaben bedeuten Gew. -% bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Masse)

Beispiel 1

Epoxidharz Bitumen-Basis

Epoxidharz, Epoxidwert 0,2-0,0225,

Hydroxidwert ca. 0,23 31,00 %

Eurepox ^® 7001 (Schering AG)

Aluminiumhydroxid, Apyral 25,

(VAW-Vereinte Aluminium-Werke AG) 6,50 %

Blähgraphit, blähfähiges Naturgraphit, C-Gehalt > 95 %, 6,85 % Blähvolumen 200 cm ³ /g (LUH-Georg Luh GmbH, D-65396 Walluf)

Dipentaerythrit 1,05 %

Melamin 0, 16 %

Ammoniumpolyphosphat 0,39 %

Xylol 14,05 %

Bitumen, Spezial Tar Nr. 1 (Worlee-Chemie, Hamburg) 20,00 %

Polyaminhärter, Polyamidoamidaddukt, Euredur ^® 423 20,00 %

(Schering AG)

Beispiel 2

Polyisocyanat vernetzendes Acrylharz,

Hydroxidwert ca. 4,5 % 28,00 %

Synthalat ^® A150 (Synthopol-Chemie)

Butylacetat 12,00 %

Ammoniumpolyphosphat 2,97 %

Dipentaerythrit 1,80 %

Melamm-Formaldehydharz, Madurit® MW150 (Hoechst AG) 2,25 %

Melamm 1,98 %

Blahgraphit, blahfahiger Naturgraphit, C-Gehalt >95 %, 9,00 % Blahvolumen 200 cm ³ /g (LUH-Georg Luh GmbH)

Bitumen, Spezial Tar Nr. 1 (Worlee-Chemie) 22,00 %

Aliphatisches Polyisocyanat, Isocyanatanteil ca. 75 % 20,00 % Desmodur ^® N, (Bayer AG)

Beispiel 3

PVC Bitumen-Basis

Phosphatester, Trikresylphosphat,

Disflammol ^® TKP (Bayer AG) 15,00 %

Bitumen, Epicom ^® S (Raschig GmbH, Ludwigshafen) 7,50 %

Alummiumhydroxid 39,34

Zinkborat 1,06 %

Blahgraphit, (blahfahiges Naturgraphit, C Gehalt >95 %, Blahvolumen 14,60 %

190 - 200 cm3/g, Expan ^® -C-MBS (Tropag, O. Ritter Nachf. GmbH)

PVC-Harz, Vmnolit ^® P4472 (Vmnolit Kunststoff GmbH) 22,50 %

Beispiel 4

Acrylharz-Basis (bitumenfrei)

Polyisocyanat vernetzendes Acrylharz,

Hydroxidanteil ca. 4,5 % 30,00 % Synthalat ^® A150 (Synthopol-Chemie)

Ammoniumpolyphosphat 3,30 %

Dipentaerythrit 2,20 %

Melamm-Formaldehydharz, Madurit ^® MW150 (Hoechst AG) 2,50 %

Melamin 2 , 20 %

Blähgraphit, blähfähiges Naturgraphit, C-Gehalt >95 %, Blähvolumen 10,00 ca. 200 cm ³ /g (LUH-Georg Luh GmbH)

Aliphatisches Polyisocyanat, Isocyanatanteil ca. 75 30,00 Desmodur ^® N, (Bayer AG)

Solvesso ^® (Exxon Chemicals GmbH) 19, 80 %

Beispiel 5

PVC-Basis (bitumenfrei)

Trikresylphosphat, Disflammol ®^ TKP (Bayer AG) 22,50 %

Aluminiumhydroxid 41,34 %

Zinkborat 1,06

Blähgraphit, blähfähiges Naturgraphit, C-Gehalt >95 %, Blähvolumen ca. 200 cm ³ /g (LUH-Georg Luh GmbH) 10,60

PVC-Harz, Vinnolit ^® P4472, (Vinnolit-Kunststoff GmbH) 24,50

Beispiel 6

Wäßrige Basis, Acrylatdispersion

N-Butylacrylat/Styrolcopolymer, Acronal ® ¹ - 290D 15,00 % (BASF AG)

Wasser 36,40 %

Verdicker, hochdisperses, amorphes Siliciumdioxid, Aerosil ^® 200 (Degussa) 0, 30

Netzmittel, ethoxiliertes Alkylphenol, Lutensol ^® AP9 (BASF AG) 0, 30 %

Ammoniumpolyphosphat 10,25 %

Dipentaerythrit 6,00 %

Melamin 6,75 %

ERSATZBLATT(REGEL3|)

Blahgraphit, blahfahiges Naturgraphit, C-Gehalt >95 %, Blahvolumen 200 cm ³ /g (LUH-Georg Luh GmbH) 25,00 %

Beispiel 7 Wäßrige Basis, Polyvinylacetat-Dispersion

Polyvinylacetat, Mowilith ^® DW460F 14,60 %

(Hoechst AG)

Phosphorsaurepartialester, Budit ^® 380 45,70 %

(Chemiεche Fabrik Budenheim)

Melamm-Formaldehydharz, Madurit ^® MW150 30,20 %

(Hoechεt AG)

Ca(C0 ₃ ) 2,70 %

Blahgraphit, blahfahiges Naturgraphit, C-Gehalt >95 %, 4,60 % Blahvolumen 190-200 cm ³ /g, Expan-C MBS (Tropag, O. Ritter Nachf. GmbH)

Polysachaπdverdicker, Kelzan ^® S 0,50 %

(Lanco, D-27721 Ritterhude-Ihlpohl)

Netzmittel, ethoxiliertes Alkylphenol, Intrasol ^® NP9 0,80 % (Degussa)

Polysiloxanentschaumer Byk ^® 033 (Byk-Chemie) 0,90 %

Beispiel 8

PVC-Harzbasis (bitumenfrei) , tiefe Kaltetemperatur

Phthalatweichmacher, Palatinol ^® 911 (BASF AG) 25,00 %

Ammoniumpolyphosphat 13,50 %

Dipentaerythrit 8,00 %

Melamm-Formaldehydharz, Madurit ^® MW150 (Hoechεt AG) 10,00 %

Melamm 8,50 %

Blähgraphit, blahfahiges Naturgraphit, C-Gehalt >95 %, 10,00 % Blahvolumen ca. 200 cm ³ /g (LUH-Georg Luh GmbH)

PVC-Harz, Vmolit ^® D 4472 (Vinolith-Kunεtstoff GmbH) 25,00 %

Beispiel 9

PVC-Harzbasis (bitumenfrei, blähgraphitfrei) , tiefe Kältetempera¬ tur

Di-2-ethylhexyladipat, DOA (BASF AG) 30,00 %

Ammonniumpolyphosphat 13,20 %

Dipentaerythrit 8,00 %

Melamin-Formaldehydharz, Madurit ^® MW150 (Hoechst AG) 10,00

Melamin 8,80

PVC-Harz, Vinnolit ^® D 4472 (Vinnolith-Kunststoff GmbH) 30,00