DE1494988A1

DE1494988A1 - Verfahren zur Herstellung von flammfesten Kunststoffen

Info

Publication number: DE1494988A1
Application number: DE19631494988
Authority: DE
Inventors: Jenkner Dr Herbert
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1963-02-12
Filing date: 1963-05-04
Publication date: 1969-06-19
Also published as: GB1030802A; FR1382536A; DE1494983B2; DE1494983A1; NL6401131A

Description

IE

Chemische Fabrik Kalk · Köln-Kalk, den 30. 4. I963

G. rn. b. H. ' C_#6 DChDl/B; CFK 164/39

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Verfahren zur Herstellung von flammfesten Kunststoffen

Zusatz zu DBP (P.Pat.Anm. C 29 137 IVo/39bl<u "

In der deutschen Patentschrift (D.Pat.Anm. C 29 137 IVc/

39b) wird ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem durch Zusatz bzw. Einarbeitung von organischen Halogen enthaltenden Verbindungen, gegebenenfalls zusammen mit anderen flammhemmenden Substanzen, zu monomeren polymerisierbaren oder polykondensierbaren organischen Verbindungen bzw. in die daraus erzeugten Kunststoffe flammfeste Kunststoffe hergestellt werden können. Als organische Halogen enthaltende Verbindung soll naoh diesem Verfahren ein Chlorbromderivat des Diphenyle der allgemeinen Formel:

^C12 ^H/To - (x+y)_7 ^Brx ^C1y

eingesetzt werden. In dieser Formel sind χ eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 3 und ¹J, y eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 1 und 5 und die Summe χ + y eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 4 und 8. Diese Chlorbromderivate des Diphenyle werden vorteilhaft in Mengen von 2 bis 20 Gew.-5ε - bezogen auf das Gewicht des entstehenden Gemisches - zugesetzt oder eingearbeitet.

In Abänderung dieses Verfahrens wurdenunmehr gefunden, daß anstelle eines Chlorbromderivates des Diphenyle der allgemeinen Formel:

^C12 ^H/T0 - (x+y)_7 ^x ^C\

ein hinsichtlich seines Halogengehalts entsprechendes Gemisch von Penta- bis Octachlorderivaten und Penta- bis Octabromderivaten des Diphenyle bzw. des Diphenyläthers rerwendet wird.

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Die erfindungsgemäü zu verwendenden Gemische Können den brennbaren Kunststoffen dadurch einverleibt werden, daß sie in den Komponenten oder Monomeren gelöst werden, aus denen diese Kunststoffe erzeugt werden. Die Möglichkeit ist beispielsweise bei der Herstellung von Polyurethanen gegeben. Die Gemische aus Penta- bis Octachlorderivaten und Penta- bis Octabromderivaten des Diphenyls bzw. Diphenyläthers können hierbei sowohl in der Isocyanatkomponenten als auch in der Polyester- bzw. Polyätherkomponenten gelöst werden, die dann zu gegebenenfalls aufgeschäumten Polyurethanen umgesetzt werden. Da die Gemische aus Penta- bis Octachlorderivaten und Penta- bis Octabromderivaten des Diphenyls bzw. Diphenyläthers auch in den zur Erzeugung von Polyestern verwendbaren Komponenten löslich sind, können sie auf diesem Weg in die daraus hergestellten Polykondensate eingebracht werden. Ebenso können die Gemische aus Penta- bis Octachlorderivaten und Penta- bis Octabromderivaten des Diphenyls bzw. des Diphenyläthers in polymerisierbaren Monomeren, v;ie beispielsweise Methylmethacrylat oder monomeren Epoxyverbindungen, gelöst werden. Die hierbei erhaltenen Lösungen lassen sich oiine Schwierigkeiten nach bekannten Verfahren polymerisieren.

In Hoch- oder Niederdruckpplyäthylen werden die Gemische aus Penta- bis Octachlorderivaten und Penta- bis Octabromderivaten des Diphenyls bzw. des Diphenyläthers vorteilhaft entweder mit Hilfe einer Mischwalze eingearbeitet oder mit dem Polyäthylenpulver vermischt, das dann nach bekannten Verfahren zu Platten, Folien oder Formteilen verarbeitet wird.

Je nach Art und Zusammensetzung des Kunststoffes, der flammfest gemacht werdet: soll, können neben den erfindungsgemäfl zu ver^ wendenden Gemischen noch andere fl*mmhemmende Komponenten, wie beispielsweise Antimontrioxyd, organische Verbindungen, die Phosphor und Halogen enthalten, zugesetzt werden. Von den organischen Phosphorverbindungen sind die Ester der phosphorigen und der phosphinigen Säure wie auch die Ester der Phosphorsäure geeignet. Als Halogen enthalten diese Ester vorteilhaft Chlor und/oder Brom.

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Insbesondere zum Flammfestmachen von Hoch- und Niederdruckpolyäthylen hat sich der Zusatz von Gemischen aus Penta- bis Octachlorderivaten und Penta- bis Octabromderivaten des Diphenyle bzw. des Diphenyläthers zusammen mit Antimontrioxyd als besonders günstig erwiesen. Die Menge der flammhemmenden Komponenten soll so bemessen werden, daß das flaramfeste Hoch- oder Niederdruckpolyäthylen etwa von 0,5 bis 5,0 Gew.-% Chlor, von 10 bis 2 Gew.-% Brom und von 2 bis 10 Gew.-^ Antimontrioxyd enthält.

Das in Form von Penta- bis Octachlorderivaten des Diphenyle bzw. Diphenyläthers in den erfindungsgemäß hergestellten flammfesten Kunststoffen vorhandene Chlor hat offenbar einen synergistischen Effekt auf die flammhenunende Wirkung der übrigen flammhemmenden Komponenten. So haben Vergleichsversuche beispielsweise gezeigt, daß in Gegenwart gleicher Mengen Antimontrioxyd der Gehalt eines Kunststoffes an 1,3 Gew.-# Pentachlordiphenyläther und 4,4 Gew.-5i Pentabroradiphenyläther die gleiche flammhemmehde Wirkung hervorruft wie ein Gehalt an 10 Gew.-% Pentabroradiphenyläther. Entsprechende Ergebnisse wurden auch"bei dem Vergleich von Kunststoffen erzielt, die neben gleichen Mengen Antimontrioxyd einmal Pentachlor- und Pentabromdiphenyl und zum anderen Pentabromdiphenyl allein enthielten. Es hat sich weiter gezeigt, daß dieser synergistische Effekt der Penta- bis Octachlorderivate des Diphenyls bzw. des DLphenyläthers auf die flammheniniende Wirkung der Penta- bis Octabromderivate des Diphenyls bzw. des Diphenyläthers dann am besten ist, wenn das Gewiehtsverhältnis der durch diese Verbindungen in den Kunststoff eingeführten Chlor- und Brommengen etwa 1 ι'3 beträgt.

Obgleich in Kunetstoffen vorhandene aromatische Chlorverbindungen normalerweise die Tehdenz haben, zur Oberfläche des Kunststoffes hin auszuwandern, zeigen sich bei erfindungsgemäß hergestellten Kunststoffen derartige Migrationstendenzen der flamrahemmenden Komponenten nicht. Außerdem wird die Wirkung von PDlymeris.ations- oder Polykondensationsbeschleunigerö, -katalysatoren und -aktivatoren sowie der für die Erzeugung von Schaumstoffen verwendeten Treibmittel durch die erfindungsgemäß einzusetzenden flammhemmen-

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den Komponenten nicht nachteilig beeinflußt. Auch Verstärkungs- oder Füllmaterialien können den erfindungsgemäß flammfest gemachten Kunststoffen ohne weiteres zugesetzt werden.

Die mechanischen und physikalischen Sigensch?ften der Kunststoffe werden durch den Gehalt an Penta- bis Octachiorderivaten und Penta- bis Octabrornderivaten des Diphenyle bzw. des Diphenyläthers nur unwesentlich verändert.

Die erfindungsgernäße Arbeitsweise ist eine weitere Ausführungsform des in der deutschen Patentschrift (D.Pat.Anm.

C 29 137 IVc/39b) vorgeschlagenen Verfahrens. Diese Arbeitsweise führt ebenfalls unter technisch günstigen Verfahrensbedingungen zu Produkten, die die gleichen vorteilhaften Eigenschaften haben

wie die nach dem in der deutschen Patentschrift (D.Pat,

Anm. C 29 137 IVc/39£>) vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Produkte.

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Beispiel 1

In 150 Gew.-Teile Niederdruckpolyäthylen (Charakterisierung: Vestolen A 40; Hersteller: Chemische Werke Hüls AG, Marl Kr. Recklinghausen) werden 9»65 Gew.-Teile Pentabromdiphenyläther mit einem Brtmgehalt von 67 Gew.-# und 3*45 Gew.-Teile Pentachlordiphenyläther mit einem Chlorgehalt von 54,6 Gew.-% und 5,8 Gew.-Teile Antimontrioxyd auf einer Mischwalze bei einer Temperatur von 170⁰ C eingearbeitet. Das erhaltene Produkt hat einen Gehalt von 4,35'Gew.-# Brom, 1,3 Gew.-% Chlor und 3,86 Gew.-^ Antimontrioxyd.

Proben des auf diese Weise gewonnenen Produktes, die dem Brandtest nach DiN 4102 unterworfen werden, verlöschen sofort nach Wegnahme der Flamme.

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Claims

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Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von flammfesten Kunststoffen nach DBP (D.Pat.Anm. C 29 \JJ

IVc/3>9d), dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Chiorbromderivates des Diphenyls der allgemeinen Formel:

^C12 ^Η£Γθ - (x+y)I7 ^Brx ^CV

in der χ eine ganze oder gebrochene Zahl" zwischen 3 und 7, y eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 1 und 5 und die Summe χ + y eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 4 und 3 sind, ein hinsichtlich seines Halogengehalts entsprechend zusammengesetztes Gemisch von Penta- bis Octachlorderivaten und Perita- bis Octabromderivaten des Diphenyls bzw. des Diphenylathers verwendet wird.

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