DE1251946B - Flammwidrige Formmassen aus alkenylaromatischen Polymerisaten - Google Patents
Flammwidrige Formmassen aus alkenylaromatischen PolymerisatenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
C08f
Deutsche Kl.: 39 b-22/06
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Ausgabetag:
D36177IVc/39b
25. Mai 1961
12. Oktober 1967
18. April 1968
25. Mai 1961
12. Oktober 1967
18. April 1968
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein
Flammwidrige Formmassen sind bereits durch Beimischen von Ammoniumbromid zu alkenylaromatischen
Polymerisaten hergestellt worden. Der Gehalt an Ammoniumbromid mußte dabei eine bestimmte
Größe haben, um die selbstlöschenden Eigenschaften zu vermitteln. Nun ist der Gehalt an Ammoniumbromid,
der hierzu notwendig ist, häufig so groß, daß er die sonstigen physikalischen Eigenschaften der
Formmassen nachteilig beeinflußt.
Weiterhin ist auch der Zusatz organischer Phosphorverbindungen als flammenhemmende Mittel zu Kunststoffen
bekannt. So ist es bekannt, daß Phosphonamidderivate
des Triazins, als Weichmacher in Celluloseestern verwendet, eine flammenhemmende Wirkung
haben. Ebenso hat man schon andere organische Phosphorverbindungen wie bromhaltige organische
Phosphorsäureester zu Polystyrol zu diesem Zweck zugesetzt. Doch wurden die organischen Phosphorverbindungen
bisher nicht im Gemisch mit Ammoniumbromid als feuerhemmenttem Stoff benutzt. Wie festgestellt
wurde, wird überraschenderweise durch die kombinierte Anwendung von Ammoniumbromid einerseits
und organischer Phosphorverbindungen und/oder Benztriazol andererseits als feuerhemmender Zusatz
zu alkenylaromatischen Harzen eine synergistische Wirkung erzielt.
Erfindungsgegenstand sind thermoplastische Formmassen aus alkenylaromatischen Polymerisaten und
0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent Ammoniumbromid, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,1 bis
3,0 Gewichtsprozent organische Phosphate oder Phosphite und/oder 0,05 bis 3,0 Gewichtsprozent eines
Benztriazols enthalten, wobei die Prozentangaben auf die Formmassen bezogen sind.
Zu den in Frage kommenden üblichen organischen Phosphaten oder Phosphiten gehören Tricresylphosphat,
Tributylphosphat, Triphenylphosphat, Tris-2,3 - dibrompropylphosphat, Tris - 2 - chloräthylphosphit,
Dibromtriphenylphosphat, Tris - 2 - bromchlorpropylphosphit, Tris - 2 - chlor - 2 - phenyläthylphosphit
und Trischlorbutylphosphit.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Benztriazole sind 2-Hydroxy-5-methylbenztriazol, Benztriazol oder
1-H-Benztriazol-l-methanol.
Der synergistische Effekt, der durch die Kombination der genannten Zusätze erreicht wird, ergibt
eine gleichwertige Flammwidrigkeit bei geringerer Beimengung von Ammoniumbromid.
Unter einem alkenylaromatischen Polymerisat wird ein festes Polymer einer oder mehrerer polymerisierbarcr
alkenylaromatischer Verbindungen verstanden. Das Polymerisat enthält dabei in chemisch gebundener
Flammwidrige Formmassen
aus alkenylaromatischen Polymerisaten
Patentiert für:
The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dipl.-Ing. H. Weickmann, Patentanwälte,
8000 München 27, Möhlstr. 22
Als Erfinder benannt:
Eimer Leroy McMaster, Midland, Mich.;
Dee Ford Beavers, Farwell, Mich.;
Floyd Bernard Nagle, Midland, Mich. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Mai 1960 (32 531),
vom 1. Juli 1960 (40 141)
V. St. v. Amerika vom 31. Mai 1960 (32 531),
vom 1. Juli 1960 (40 141)
Form mindestens eine alkenylaromatische Verbindung der allgemeinen Formel:
Ar — C = CH2
In dieser allgemeinen Formel stellt Ar ein aromatisches Kohlenwasserstoffradikal oder ein im Kern
halogensubstituiertes aromatisches Kohlenwasserstoffradikal der Benzolreihe dar; R ist ein Wasserstoff oder
ein Methylradikal. Beispiele solcher alkenylaromatischen Polymerisate sind die festen Polymeren von
Styrol, Λ-Methylstyrol, Ortho-methylstyrol, Metamethylstyrol,
Para-methylstyrol, die festen Mischpolymeren von zwei oder mehreren solcher alkenylaromatischer
Verbindungen miteinander sowie die festen Mischpolymeren von einer oder mehreren
dieser alkenylaromatischen Verbindungen mit Butadien, Divinylbenzol, Methylmethacrylat und Acrylnitril.
Der Ausdruck selbstlöschend bedeutet, daß eine Masse unfähig ist, weiterzubrennen oder eine Flamme aufrechtzuerhalten, nachdem sie aus der Flamme entnommen worden ist.
Der Ausdruck selbstlöschend bedeutet, daß eine Masse unfähig ist, weiterzubrennen oder eine Flamme aufrechtzuerhalten, nachdem sie aus der Flamme entnommen worden ist.
809 536/271
Die Menge an Benztriazol, welche zur Anwendung kommt, liegt zwischen 0,05 und 3,0, vorzugsweise
zwischen ungefähr 0,1 und 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse. Die Menge an Ammoniumbromid
beträgt 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent, liegt vorzugsweise jedoch ungefähr zwischen 2,0 und
3,0 Gewichtsprozent. Vorzugsweise liegt das Ammoniumbromid in feinverteilter Form vor, etwa in
Form von Teilchen der Größe 1,0 bis 50,0 μ. Die Menge an Ammoniumbromid innerhalb des erwähnten
Bereichs hängt von der Zusammensetzung der Formmasse und von den gewünschten selbstlöschenden
Eigenschaften ab. Die Menge des zugesetzten üblichen flammenretardierenden organischen Phosphats oder
Phosphits beträgt 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, liegt aber vorzugsweise bei etwa 1 Gewichtsprozent.
Es ist von Bedeutung, daß das Ammoniumbromid, das organische Phosphit oder Phosphat und/oder das
Benztriazol innig und gleichmäßig mit der Formmasse vermischt werden, damit der größtmögliche syner- ao
gistische Effekt eintritt.
Das Gemisch aus Ammoniumbromid, organischem Phosphit oder Phosphat und/oder Benztriazol kann
gleichmäßig auf die alkenylaromatischen Harze verteilt werden vor, während oder nach der Polymeri- as
sation nach einem der bekannten Verfahren, wobei auf das Zusetzen vor, während oder nach der Polymerisation
hier kein Schutz beansprucht wird. So kann z. B. von sprühgetrockneten Konzentraten ausgegangen
werden. Diese Konzentrate können dadurch hergestellt werden, daß man Ammoniumbromid, organisches
Phosphat oder Phosphit und/oder Benztriazol in destilliertem Wasser auflöst, gegebenenfalls
einen geeigneten üblichen Korrosionsverzögerer, wie z. B. das Diäthylaminsalz eines 50: 50-Gemisches von
Mono- und Dioctylphenylestern der Phosphorsäure, hinzusetzt und gegebenenfalls auch einen üblichen
Löslichmacher, ζ. B. ein Polyoxyäthylen-sorbitanmonolaurat. Weiter wird ein geeigneter Latex eines
alkenylaromatischen Harzes mit einer Lösungsviskosität von ungefähr 8 bis 150 cP (bei 10°/0'ger Lösung in
Toluol) durch einen Di-sekundär-butylphenyläther eines Polyäthylenglycols mit einem Durchschnittsmolekülgewicht
von ungefähr 2000 stabilisiert und sodann mit der Ammoniumbromidlösung vermischt,
um anschließend sprühgetrocknet zu werden. Die sprühgetrockneten Konzentrate werden sodann mit
dem alkenylaromatischen Harz vermischt, dessen Flammenfestigkeit verbessert werden soll. Die Mischung
kann in einem herkömmlichen Mischer vor sich gehen.
Polystyrolgranulat wurde mit sprühgetrockneten Konzentraten vermischt, welche nach den vorstehenden
Angaben hergestellt waren. Die dabei endgültig entstehenden Massen hatten die in der folgenden Tabelle
angegebene Zusammensetzung. Die Gemische wurden in einer Mischtrommel 15 Minuten lang getrommelt.
Das Volumen der Mischtrommel war 3,78 1. Die so gemischten Massen wurden sodann in einem 5,08-cm-Laboratorium-Extruder
ausgepreßt. Der geschmolzene Preßstrang wurde gekühlt und zu Granülen von annähernd
0,32 · 0,32 cm Abmessung zerhackt. Aus diesen Granülen wurden Spritzgußformkörper nach
ASTM D 635-56-T hergestellt. Für jeden Versuch der nachfolgenden Versuchsreihe wurden sechs Formkörper
verwendet, wenn nichts anderes angegeben. Die Resultate sind in der Tabelle aufgeführt.
Versuchs-Nr. |
NH.Br-Gehalt
in Gewichtsprozent |
Tricresylphosphatgehalt
in Gewichtsprozent |
2-OH-5-Methyl-
benztriazolgehalt in Gewichtsprozent |
Durchschnittliche
Erlöschungszeit in Sekunden |
1 | 3,0 | 0,0 | 0,0 | 196,3» |
2 | 6,0 | 0,0 | 0,0 | 93,3» |
3 | 0,0 | 6,0 | 1,0 | '212» |
4 | 3,0 | 1,0 | 0,0 | 106 |
5 | 3,0 | 0,0 | 1,0 | 115,6 |
6 | 3,0 | 1,0 | 0,3 | 88,3 |
7 | 3,0 | 1,0 | 1,0 | 68,0 |
Die Versuche Nr. 1 bis 3 sind Vergleichsversuche. Der Versuch Nr. 4 zeigt die stark verbesserten Eigenschaften,
die sich erhalten lassen, wenn Tricresylphosphat zu einem mit Ammoniumbromid versetzten
Harz zugesetzt wird. Der Versuch Nr. 5 zeigt ähnliche Resultate, die erhalten werden, wenn an Stelle des
Phosphats Benztriazol tritt. Die Versuche Nr. 6 und 7 schließlich zeigen die weitere Verbesserung, die bei
einem ternären Gemisch nach der Erfindung eintritt.
Tributylphosphat, Triphenylphosphat, Tris-2,3-dibrompropylphosphat,
Tris - 2 - chloräthylphosphit, Dibromtriphenylphosphat, Tris - 2 - bromchlorpropylphosphit,
Tris - 2 - chlor - 2 - phenyläthylphosphit und Trischlorbutylphosphit können ebenfalls verwendet
werden.
Be i s ρ i e 1 II
60 Granulat eines alkenylaromatischen Polymerisates der in der folgenden Tabelle aufgeführten Zusammensetzung
wurde mit sprühgetrockneten Konzentraten vermischt, die nach den obigen Angaben hergestellt
wurden. Die endgültige Zusammensetzung in Prozent ist ebenfalls in der nachstehenden Tabelle dargestellt.
Die Mischung wurde 15 Minuten lang in einer 3,79-1-Mischtrommel getrommelt. Das Gemisch wurde
sodann in einem 5,08-cm-Laboratorium-Extruder weitergemischt. Der geschmolzene Strang wurde
gekühlt, zu Granulat von ungefähr 0,32 · 0,32 cm zerhackt und sodann zur Herstellung von Spritzgußformkörpern
nach ASTM D635-56-T verwendet. Für jeden Versuch wurden, wenn nicht anders angegeben,
zehn Stangen verwendet. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Versuchs-
Nr. |
Polymerisat |
NH4Br-
Gehalt in Gewichts prozent |
Art des Benztriazols |
Mengenanteil
in Gewichts prozent |
Zahl der
Versuchs körper S.E. |
Verbrennungs
geschwindigkeit in Zentimeter pro Minute |
1* | Polystyrol | 6,0 | kein | 0,0 | . 2 | 2,59 |
2* | Polystyrol | 0,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 0,2 | 0 | 4,85 |
3 | Polystyrol | 6,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 0,1 | 8 | 0,86 |
4 | Polystyrol | 6,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 3,0 | 6 | 2,11 |
5 | Polystyrol | 6,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 0,5 | 10 | 1,78 |
6* | Polystyrol-Misch polymerisat1 |
6,0 | kein | 0,0 | 0 | 5,56 |
7 | Polystyrol-Misch polymerisat1 |
6,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 0,2 | 8 | 1,22 |
8 | Polystyrol-Misch polymerisat1 |
2,0 | 1-H- | 0,2 | 1,60» | |
9 | Polystyrol-Misch polymerisat1 |
2,0 | 1-H-l-Methanol- | 0,2 | 3,23* | |
10* | Polystyrol-Misch polymerisat1 |
6,0 | kein | 0,0 | 5,443 | |
11* | Polystyrol-Misch polymerisat2 |
6,0 | kein | 0,0 | 87,6 Sek.« | |
12 | Polystyrol-Misch polymerisat2 |
6,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 1,0 | 38,0 Sek.« | |
13* - | Polyvinyltoluol | 6,0 | kein | 0,0 | 19,3« | |
14 | Polyvinyltoluol | 6,0 | 2-Hydroxy-5-methyl- | 1,0 | 2,67* |
Claims (1)
- Patentanspruch:Thermoplastische Formmassen aus alkenylaromatischen Polymerisaten und 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent Ammoniumbromid, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent organische Phosphate odereines Benztriazols enthalten, wobei die Prozentangaben auf die Formmassen bezogen sind.In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 825 611;
USA.-Patentschrift Nr. 2 751 384;
Schulz, »Die Kunststoffe«, München, 1959,Phosphite und/oder 0,05 bis 3,0 Gewichtsprozent S. 119 ff.709 677445 10. 67 Q Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3253160A | 1960-05-31 | 1960-05-31 | |
US4014160A | 1960-07-01 | 1960-07-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1251946B true DE1251946B (de) | 1968-04-18 |
Family
ID=26708556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1251946D Pending DE1251946B (de) | 1960-05-31 | Flammwidrige Formmassen aus alkenylaromatischen Polymerisaten |
Country Status (4)
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GB (1) | GB918440A (de) |
NL (2) | NL109745C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2300114A1 (de) * | 1973-01-03 | 1975-01-16 | Basf Ag | Selbstverloeschende styrolpolymerisate |
DE2530293A1 (de) * | 1974-07-12 | 1976-01-22 | Labofina Sa | Feuerhemmende bzw. feuerfeste polystyrolzusammensetzungen |
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US4230821A (en) * | 1979-02-26 | 1980-10-28 | Labofina, S.A. | Fire-retardant polystyrenic compositions |
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- DE DENDAT1251946D patent/DE1251946B/de active Pending
- NL NL109745D patent/NL109745C/xx active
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1961
- 1961-05-16 GB GB1780261A patent/GB918440A/en not_active Expired
- 1961-05-20 ES ES0267530A patent/ES267530A1/es not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES267530A1 (es) | 1961-11-16 |
NL109745C (de) | |
GB918440A (en) | 1963-02-13 |
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