DE1769803A1 - Expandierbare polyvinylaromatische Polymerisatteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

betreffend

Expandierbare Polyvinylaromatische Polymerisatteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von polyvinylaromatischen Polymerisaten mit Zellstruktur, insbesondere aber nicht ausschliesslich flammfeste, aus Zellen aufgebaute polyvinylaromatische Verbindungen, z#B. Polystyrol oder dessen Copolymere mit anderen polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren und insbesondere expandierbare und expandierte polyvinylaromatisohe Verbindungen in Form von Polymerisatteilchen für die Verwendung zur Herstellung der Polymerisate mit Zellstruktur und die

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Polymerisate mit Zellstruktur, die in diesen Verfahren hergestellt worden sind«

Polymerisate mit Zellstruktur können aus expandier baren (oder verschäumbar en) Teilchen einer polyvinylaromatisehen Verbindung in verschiedener, an sich bekannter Weise hergestellt werden« Z.B. können expandierbare Teilchen, die ein verdampfbares Blähmittel enthalten, durch Erhitzen vorexpandiert werden und ergeben expandierte Teilchen, die zum Verformen gebraucht werden· Sie Kunststoffindustrie wird vom Hersteller mit expandierbaren Teilchen beliefert und die Vorexpansion der expandierbaren Polymerteilchen wird vom Former durchgeführt, gewöhnlich indem die Teilchen mit Dampf unmittelbar in einem Vorexpandiergerät in Berührung gebracht werden, obwohl auch andere Verfahren möglich sind ·

Ba expandierbare Teilchen als solche dem Endverbraucher geliefert werden, werden sie vor der Verwendung in gross er em Umfang gehandhabt und gelagert· Es ist daher wesentlich, dass die expandierbaren Teilchen frei fliessen, wobei frei fliessende Teilchen nach dem Abtransport vom Hersteller natürlich diese Eigenschaften beibehalten sollen, wämrend der anschliessenden Lagerung, während des Transportes zum Endverbraucher und vor der Verwendung·

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Es muss weiter gefordert werden, dass die expandierbaren Teilchen nicht in Folge einer vorzeitigen Verschmelzung während der Vorexpansion agglomerieren, da bei der Agglomerierung die expandierten Teilchen nur schwer aus der Vorexpansionsmaschine entfernt und beim ansolaliessenden Verformen gehandhabt werden können.

Ein besonderes Problem ergibt sich bei flammfesten poIyvinylaromatisehen Verbindungen mit Zellstruktur, insbesondere Polystyrol, bei dem ein Zusatz verwendet wird, um das Polymere mit Zeil struktur schwer entflammbar zu machen· Der Zusatz wird vorzugsweise vom Hersteller in die expandierbaren Teilchen eingearbeitet* Gegenwärtig wird dies dadurch durchgeführt, dass der Zusatz in das vinylaromatische Monomere vor der Polymerisation eingebracht wird. Hierbei wird jedoch der Zusatz durch das gesamte erhaltene Polymere verteilt und kann auf die physikalischen Eigenschaften Einfluss haben, z«B» auf den Erweichungspunkt des Polymeren· Sie Gegenwart des Zusatzes während der Polymerisation bedingt auch, dass die Art des Zusatzmittels, das verwendet werden kann, Beschränkungen unterworfen ist und dass die verwendbaren Polymerisationsbedingungen ebenfalls beschränkt sind* Bevor das entflammungshenmende Mittel zum Monomeren zugegeben wurde, wurde dieses Mittel auf die Oberfläche der expandierbaren Teilchen gebracht, gewöhnlich unter Verwendung einer relativ

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einfachen Einstäubungstechnik, obwohl bereits vorgesohlagen worden war, das Zusatzmittel an die Teilchenoberfläche mittels eines Klebstoffs zu binden, wie es ζ·Β· in den britischen Patentschriften 874 144 und 839 274 beschrieben ist« Solche Beschichtungen stellten einen merklichen Gewichtsteil der expandierbaren Teilchen dar und die Gegenwart derart dicker BeSchichtungen hatte einen nachteiligen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften dee erhaltenen Produkts mit Zellstruktur· Daher wurde die Entflammungshemmung nur auf Kosten schlechterer Formkörper erreicht« die bei vielen Anwendungen, wobei entflammungshemmende zellförmige aufgebaute Polymerisate erfolgreich angewendet werden könnten, die mechanische Festigkeit vermissen lieesen. Obwohl versucht wurde, das Anhaften der Zusatzstoffe an den

Teilchen mittels Substanzen wie Waohsen, ölen und den ge-

zu nannten Klebstoffen/verbessern, hafteten die erhaltenen räumlich ausgedehnten BeSchichtungen nioht genügend, um während der Handhabung an den Teilohen zu verbleiben· Sie entflammungshemmenden Zusätze wurden während des Transports und der Handhabung durch den Verformer, z.B· während der Vorexpansion, abgerieben, woduroh die entflammungshemmenden Eigenschaften der zellförmig aufgebauten Produkte vermindert wurden und zusätzliche Probleme auftraten, wie eine Blockierung im Vorexpansionsgerät und eine Unbinheitliohkeit der Produkte mit Zellstruktur wegen örtlioher Konzentrationen des abgeriebenen Materials· Infolge dessen haben sich die bisher verwendeten Beschichtungsverfahren nicht

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in der Technik durchgesetzt und das Beschichten wird nicht als befriedigend angesehen hinsichtlich der Gesamtanforäerungen an das Verhalten, das von polyvinylaromatisohen Verbindungen mit Zellstruktur, die entflammungsh emmend gemacht sind, erwartet werden muss·

Untersuchungen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, zeigten folgende Kriterien für expandierbare leuchen auf:

(a) Die Teilchen sollten an sich frei fliessen und nicht während der Vorexpansion agglomerieren.

(b) Bestimmte Eigenschaften sollten den expandierbaren feilchen durch Aufbringen der entsprechenden Zusatzstoffe auf die Oberfläche der Teilchen verliehen werden, da dieBe nur auf der Oberfläche vollwirksam werden können, und darüber hinaus ist die Gegenwart solcher Zusatzstoffe im Inneren der Polystyrolteilchen unerwünscht·

(σ) Wird Polystyrol mit entflammungshemmenden Eigenschaften benötigt, bo sollte im Gegensatz zum herrschenden Vorurteil gegen beschichtete Teilohen das entflammungshemmende Zusatzmittel ebenfalle auf der Oberfläche der Teilohen vorliegen, damit die genannten Nachteile vermieden werden, die auftreten, wenn daß Zueatzmittel zu Monomeren augemischt wird und eine flexibilität beim Verarbeiten geschaffen wird, die bei der genannten Verfahrensweise nicht möglich ist, nämlich

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die Möglichkeit, nur eine Art expandierbarer Teilchen ber-.zustellen, die zu Teilchen mit entflammungshemmenden Eigenschaften verarbeitet oder einfach alB gewöhnliohe Teilohen entsprechend der Marktsituation verwendet werden können·

(d) Damit eine unerwünschte Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften des Endprodukts mit Zellstruktur vermieden wird, sollte die Beschichtung der Teilchen nicht über einen bestimmten Teil des Gesamtgewichtβ der Teilchen hinausgehen und sollte vorzugsweise die Minimalmenge betragen, die notwenig ist, die gewünschten Eigenschaften den Teilohen zu verleihen«, In dieser Hinsicht ist ebenfalls wichtig, dass die Verschmelzung der expandierten Teilchen beim Verformen, wobei die Produkte mit Zellstruktur gebildet werden, nicht durch die Gegenwart der Beschichtung nachteilig beeinflusst wird. Im Pail von Teilchen mit Zellstruktur mit entflammungs« hemmenden Eigenschaften ist es daher notwendig, bromhaltige organische Entflammungshemmende Mittel zu verwenden, deren ent flammungsh emmende Wirkung ixsJl ist, damit der Anteil der Oberflächenbeschichtung der expandierbaren Teilchen innerhalb der geforderten Grenzen bleiben kann.

(e) Die Oberflächenbeschichtung sollte eine fest haftende Beschichtung in dem Sinne sein, dass sie fest auf den Teilchen während der Handhabung einschliesslioh der Vorexpansion festgehalten wird«

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Die erfindungsgemässen Polymerisatmassen aus beschichteten expandierbaren polyvinylaromatischen Polymerisatteilohen mit einem Gehalt an einem verdampfbaren Expandierungsmittel sind dadurch gekennzeichnet, dass die expandierbaren Teilchen aus polyvinylaromatisohem Polymerisat mit einer anhaftenden Oberflächenbeschiohtung versehen sind, die aus einem feinverteilten Feststoff, einem der Agglomerierung entgegenwirkenden Verbindung (gemäss nachfolgender Definition) z»B_# einer organischen Stickstoffverbindung, und einem Bindemittel, z_eB. einem polymeren Bindemittel mit Klebstoffeigensohaften hinsiohtlioh der !Dellehen besteht oder diese enthalt·«, wobei die Beschichtung nicht mehr als 5 G-ew«-# und vorzugsweise nicht mehr als 2 G-ew«-# durchschnittlichen !Teilchengewichts betrögt.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung beschichteter expandierbarer polyvinylaromatisoher Polymerisatteilchen, die ein verdampfbares Expandiermittel enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die expandierbaren Teilchen aus polyvinylaromatisohem Polymerisat mit einem flüssigen Beschichtungsmittel in Berührung bringt und die erhaltenen Teilchen anschliessend unter solohen Bedingungen trocknet, dass die Teilchen nicht in grösserem Ausmass expandieren, wobei als flüssiges Beschichtungsmittel eine homogene Dispersion eines fein verteilten Peststoffs in einer Flüssigkeit, die bei der Trocknungetemperatur flüehtig ist und in der ein der Agglomerierung

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entgegenwirkendes Mittel (gemäss nachfolgender Definition) z.B. eine organische Stickstoffverbindung sowie ein Bindemi ttel| z.B. ein polymeres Bindemittel mit Klebstoffeigenschaft en hinsichtlich der Teilchen, gelöst let, verwendet wird, wobei die Menge des Beschichtungsmittel so gross ist, dass die nach dem Trocknen gebildete anhaftende Beschichtung auf den Teilchen nicht mehr als 5 Gew»-# und vorzugsweise nicht mehr als 2 G-ew_#-# des durchschnittlichen Teilchengewichts beträgt»

Die Erfindung ist insbesondere auf die Herstellung einer Polymerisatmasse anwendbar, die zur Herstellung von Formkörpern mit Zellstruktur und entflammungshemmenden Eigenschaften geeignet ist, obwohl sie nicht darauf beschränkt ist· Eine derartige Polymerisatmasse besteht aus beschichteten expandierbaren Polymerisatteilchen einer polyvinylaromatisehen Verbindung gemäss obiger Definition, wobei der fein verteilte Feststoff eine bromhaltige organische Verbindung ist oder diese enthält« Hierdurch ist es möglich, expandierbare Teilchen mit entflammungshemmenden Eigenschaf ten herzustellen, die nioht iM agglomerieren und die sowohl entflammungshemmende Eigenschaften besitzen ala auoh frei fliessen können als Ergebnis der Verwendung eines entflammungshemmenden Materials in fein verteilter fester Form« Obwohl der Gehalt solcher Teilohen an der Beschichtung unter 5 Gew_#-#, gewöhnlich unter 2 Gew»-#, belogen auf die Teilohen, liegt, ist es möglich, Polymere mit Zelletruktur

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und entflammungshemmenden Eigenschaften mit annehmbaren mechanischen Eigenschaften aus solchen beschichteten Teilchen herzustellen«

In diesem Zusammenhang wird als anhaftende Beschichtung eine Beschichtung bezeichnet, von der wenigstens 90 Grewe-# auf den Teilchen verbleibt, nachdem beschichtete expandierbare Polystyrolteilohen gemäss der Erfindung einem Vibrationstest unterworfen worden sind, bei dem die Teilchen in einer Flasche mit einem Siebboden 15 Min* in einem Laboratoriumsschüttelgerät geschüttelt worden sind«

Der Ausdruck " der Agglomerierung entgegenwirkende Substanz" wird in diesem Zusammenhang zur Definition einer Substanz verwendet, die, wenn sie in Form einer Beschichtung auf expandierbaren Polystyrolteilchen vorliegt, wenigstens 99 Gew»-$ derjenigen Teilchen ausmacht, die, nach der Vorexpandierung in Gegenwart von Dampf, durch ein Sieb einer Maschenweite^§öSgfr die grosser als das grösste expandierte Teilchen aber weniger als das 1 1/2-fache der Grosse des grössten expandierten Teilchen beträgt« Der Agglomerierung entgegenwirkende Stoffe verschiedener Art aind an sich bekannt und können zur Durchführung der Erfindung verwendet werden,, Bevorzugt werden jedoch der Agglomerierung entgegenwirkende Mittel verwendet, die organische Stickstoffverbindungen darstellen, gemäss der nachfolgenden Beschreibung·

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Als "frei fliessende Teilchen" werden solche Teilchen bezeichnet, deren Handhabung keine Schwierigkeiten aufwirft# Solche Teilchen können gemäss dem folgenden Fliessversuch als frei fliessend bezeichnet werden. Eine Masse von Teilchen wird in einen zylindrischen Behälter gebracht, der eine perforierte Grundplatte besitzt, durch die Warmluft zugeführt werden kann» Im Behälter 3ind eine Reihe von Thermoelementen installiert, die in einer Ebene parallel zur Grundfläche liegen und Temperaturfühler über den Querschnitt des Behälters in dieser Ebene darstellen· Es wird gefunden, dass die Thermoelemente bei frei fliessenden Teilchen alle die gleiche Temperatur anzeigen, wenn die Warmluftzufuhr angestellt wird, während bei Teilchen, die nicht frei fliessen, Temperaturunterschiede über den Querschnitt des Behälters aufgezeichnet werden, weil innerhalb der Teilchenmasse Kanäle auftreten· Die Fliesseigenschaften von expandierbaren Teilchen können auch durch einen einfachen Trichterversuch abgeschätzt werden, auf den in den Beispielen Bezug genommen wird.

Hinsichtlich der Eigenschaften des freien Fliessens der beschichteten expandierbaren Teilchen gemäss der Erfindung wurde gefunden, dass die Gegenwart sehr kleiner Mengen Wasser zusammen mit expandierbaren Polystyrolteilchen während der Handhabung einen ausgeprägten Effekt auf die Fliesseigenschaften ausüben kann· Die expandierbaren Teilchen werden üblicherweise aus Kugeln oder Perlen hergestellt, die durch

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Polymerisation in Suspension oder Emulsion im wässrigen Medium hergestellt worden sind, wobei während oder nach der Polymerisation ein verdampfbares Kohlenwasserstoff-BlaT«nittel, wie z.B. handelsübliches n-Pentan, in diese Seilchen eingebracht wird. Im letzteren Fall wird auch das Einbringen des Blähmittels geeigneterweise in wässriger Suspension durchgeführt· Infolge dessen muss das als Endprodukt erhaltene expandierbare Polymerisat immer von Wasser befreit werden. Dies kann durch Zentrifugieren der expandierbaren feilohen mit oder ohne anschliessende oberflächliche Lufttrocknung geschehen und in dieser Weise ein sehr niedriger Wassergehalt erreicht werden. Oft beträgt dieser nur O₁2 Gew.-# oder weniger, kann bei kleinen Teilchen jedoch auch 1,0 Gew.-# selbst nach einem wirksamen Zentrifugieren und oberflächlichen (als Gegensatz zu intensiven) Lufttrocknen betragen. Jedoch kann die Gegenwart selbst so geringer Wassermengen Schwierigkeiten beim Fliessen der Teilchen verursachen. Die Lage wird dadurch kompliziert, dass ein offenbar trockenee expandierbares Teilohen eine kleine Wassermenge innerhalb der Teilchenstruktur enthalten kann. Dieser innere Wassergehalt kann an sich nicht die Filesseigensohaften der Teilchen beeinflussen, jedoch wird während des Lagerns in einem abgeschlossenen Raum das eingeschlossene Wasser aus der Teilohenoberfläohe austreten und kann als Oberflächenfeuchtigkeit einen nachteiligen Einfluss auf die Fliesseigenschaften der feilohen ausüben. Daher können offenbar frei fliessende

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Teilchen beim Endverbraucher Schwierigkeiten hervorrufen bei irgendeiner Stufe vor der Verarbeitung· Während der Wassergehalt der expandierbaren Polymerteiloheni ζ·Β· expandierbarer Polystyrolperlen (der Ausdruck "Wassergehalt" schllesst eingeschlossenes Wasser ein) auf einen Stand vermindert werden kann, der keine anschliesBenden Schwierigkeiten der Fliesseigensohaften verursacht, indem die Teilchen intensiv durch Durchleiten $8$ Luft bei Umgebungetemperatur oder leicht erhöhter Temperatur getrocknet werden, hat ein solches Trocknen den Nachteil eines hohen Zeit- und Arbeitsaufwands und der Entfernung von Expandierungsmitteln aus dem expandierbaren Teilchen, woduroh ein schlechteres Produkt erhalten wird·

Überraschenderweise erhalten expandierbare Polystyrolperlen mit einem kleineren Gehalt an Oberflächenwasser und/oder eingeschlossenem Wasser annehmbare Han&habungeeigensohaften als Ergebnis der Gegenwart des fein verteilten Feststoffs in der* genannten anhaftenden Oberfläohenbeachichtung· Wenn dieser Feststoff aus einem entflammungaheamenden Zusatz besteht, kann dieser an sich ausrelohen, derartige Eigenschaften zu vermelden« Jedooh liegt es in Bereich der Erfindung, in die Beschichtung sowohl einen fein verteilten festen entflammungshemmenden Zusatzstoff als auch ein fein verteiltes festes anorganisches Material, ζ·Β· Magnesiumoarbonat einzusohllessen·

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Die Bezugnahme auf kleinere Mengen Wasser bezieht sich auf einen Wassergehalt einer G-rössenordnung, die mit den Teilchen verbunden bleibt, nachdem diese leuchen oberflächlich durch wirksames Zentrifugieren mit oder ohne oberflächlicher Lufttrocknung getrocknet worden sind, wie es gewöhnlich geschieht, um die wässrige Flüssigkeit von den Perlen zu entfernen, in der die Polymerisation durchgeführt worden ist» Die tatsächliche Wassermenge, die an solchen Perlen anhaftet nach einer derartigen Verfahrensweise, wird gewöhnlich u#a· von der durchschnittlichen Grosse der Perlen abhängen. Die kleinere Menge Wasser, die an den expandierbaren Teilchen anhaftet, kann z,B# 0,2 "- 0,5 Gew_#-$ der leuchen betragen, in Abhängigkeit von der Durchschnittsgrösse der Teilchen« Damit die Erfindung zum gewünschten Erfolg führt, sollte der Wassergehalt der Teilchen nicht zu gross sein» Während jedoch die erlaubte obere Grenze &®s Wassergehalts gewöhnlich von der Teilchengrösse abhängt, wird eine Sohwankung des erlaubbaren Wassergehalts bei einer Änderung der Teilchengrösse in Rechnung gestellt, indem die genannte kleinere Menge Wasser mit derjenigen Menge in Beziehung gesetzt wird, die nach dem Zentrifugieren aaaaer *xpa»diörba,rer Teilchen mit oder ohne anschliessender oberflächlicher Lufttrocknung der zentrifugierten Teilchen

Di* Fähigkeit, expandierbare Teilchen mit anhaftender

i)i)»^fläoli«sife#e«ifej|Qbtu»g (gemäss der vorhergehenden Definition)

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zu bilden, ist ebenfalls ein wichtiges Kennzeichen der vor-■ liegenden Erfindung und bildet einen erheblichen Portschritt gegenüber bisherigen Vorschlägen, wobei expandierbare Teilchen mit Oberflächenbeschichtungen versehen worden sind, um sie frei fliessend oder nicht agglomerierend zu machen»

Bas verdampfbare Expandierungsmittel, das zur Bildung der genannten expandierbaren polyvinylaromatischen Polymerisatteilchen verwendet wird, kann jedes gewöhnlich flüssige organische Material sein, das einen Siedepunkt oder einen Siedebereich bei Normaldruck besitzt, der wesentlich unter 100⁰O liegt, z.B. unter 80⁰C, und das keine merkliche Lösungsmittelwirkung auf das Polymere ausübt« Solche Blähmittel sind an sich bekannt.

Die fein verteilte feste Substanz kann z.B. ein pulverisiertes festes flammhemmendes Mittel sein oder ein anorganisches Material, z.B. Siliciumdioxyd, Talkum, Ton, Schieferpulver oder ein anderes Mineral in pulverisierter Pona oder ein Metalloxyd, -hydroxyd oder -carbonat, das vorzugsweise im wesentlichen in Wasser unlöslich ist oder ein Gemisch solcher Feststoffe sein· Di» Teilchengrösae des fein verteilten anorganischen Materials kann zwischen 1 und 50 Mikron liegen, liegt jedoch voreueeweiee unter etwa 10 Mikron. Ein bevorzugtes fein verteilte» feetee Material ist pulverisiertes Magne8iuacarbonat, jedoch können auch andere anorganische Stoffe verwendet werden. Die Menge an

fein verteiltem festen Materiell die zur Schaffung eines freien Fliessens der expandierbaren Teilchen notwendig ist, ist relativ gering und liegt z.B« in der Grössenordnug von 0,05 bie 0,02 Gew«-# der leuchen, in Abhängigkeit von deren Q-rösse und Wassergehalt· Dies ist weniger als die benötigte Menge an entflammungshemmenden Zusätzen, die für das Verleihen einer entflammungshemmenden Eigenschaft auf das als Endprodukt erhaltene zellförmig aufgebaute Produkt notwendig ist und es wird daher die Gegenwart entflammungshemmenden Zusatzes in der Oberflächenbeschichtung auch die notwendigen Eigenschaften des freien Fliessens den Teilohen verleihen, solange der entflammungshemmende Zusatz oder wenigstens einer der Zusätze, falls mehrere anwesend sind, ein Peststoff in fein verteilter Form ist· Jedoch wird gegebenenfalls die Gegenwart eines flüssigen bromhaltigen entflammungshemmenden Mittels, z*B« !DrIsdibrompropylphosphat zusätzlich zum fein verteilten festen entflammungshemmenden Zusatz nicht ausgeschlossen« Falls gewünscht, kann die Beschichtung auth jede zusätzliche Komponente mit einem synergistischen Effekt bezüglich der Feuerfestigkeit enthalten, wenn diese In geeigneter Menge in Kombination mit dem entflammungshemmenden Zusätzen verwendet wird« Beispiele solcher zusätzlicher Komponenten sind die organischen Peroxyde, ζ·Β· Dioumylperoxyd, das die entflammungshemmenden Eigenschaften von halogenlerten Mitteln zu diesem Zweck erhöhen« Ein anorganischer fein verteilter Feststoff, wie er oben genannt wurde, oder ein

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organischer Stoff zur Förderung der Fliesseigenschaften, ζ·Β· Äthylen-bis-stearamid, der unter der Handelebezeichnung "Acrawax" C erhältlich ist, kann ebenfalls vorhanden sein«

Das feste entflammungshemmende Zusatzmittel sollte in kleiner Menge wirksam sein, weshalb bromhaltige organische Verbindungen, die bei Umgebungstemperatur fest sind und in fein verteilter Form zugänglich gemacht werden können, bevorzugt verwendet werden» Es ist ein wichtiges Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, dass der entfiammungshemmende Zusatz lediglich in der Oberflächenbeschichtung vorliegt, in der er im wesentlichen keine Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften der polyvinylaromatischen Verbindung als solcher ausübt und in der er beim zellförmig aufgebauten Endprodukt an Stellen vorliegt» bei denen er für den gewünschten Zweck voll wirksam sein kann·

Die Menge an fein verteiltem, festen, entflammungshemmenden Zusatzstoff hängt gewöhnlich von den entflammungshemmenden Eigenschaften des Stoffes ab, die durch Untersuchungen auf der Basis eines praktischen Verbrennungsver~ suchs gemäss Beispiel 3 bestimmt werden kann« Im allgemeinen sollte die Mindestmenge an entflammungshemmendem Zusatz verwendet werden, der die gewünschten entflammungshemmenden Eigenschaften im letztlich hergestellten zellförmig aufge bauten Produkt sicherstellt· Z.B. kann die erforderliohe

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Menge zwischen 0,75 und 2 Gew,-$ der beschichteten expandierbaren Polymerisatteilchen liegen in Abhängigkeit von der verwendeten entflammungshemmenden Substanz, jedoch ist die Verwendung von ausserhalb dieses Bereichs liegenden Mengen innerhalb der hinsichtlich des Gesamtgehalts an Beschichtung der Teilchen liegenden Grenzen nicht ausgeschlossen. In der Praxis ergeben -#4» expandierbare Teilchen, bei denen die Beschichtung zwischen 0,8 und 1,5 Gew,-$, z*B. etwa 1 Gew,-# Brom, bezogen auf das Teilchengewicht, die gewöhnlich erforderlichen entflammungshemmenden Eigenschaften» Beispiele von entflammungshemmenden Zusatzstoffen, die in fein verteilter fester Form bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden können, sind Pentabrommonochlor-cyclohexan oder Hexabromcyclododecan in einer bevorzugten Konzentration von etwa 1,5 Gew»-$ der Teilchen, und Pentabromphenyl-allyläther in einer bevorzugten Konzentration von etwa 1 Gew«,-$, Die Teilohengrösse der genannten entflammungshemmenden Substanz kann z,B, zwischen 1 und 50 Mikron liegen und liegtjvorzugsweise im Bereich von 10 Mikron, Die entflammungshemmende Substanz sollte unlöslich sein oder nur begrenzte Löslichkeit in der flüssigen Komponente des Besohiohtungsaittelshaben, das bei der Durchführung

kann Beeaniohtungsverfahrens verwendet wird und es

zur Ihirahführung des Verfahrens gemäse der Erfindung unter Berüoksichtigiing dieser Einschränkung jeder bekannte oder geeignete feste bromhaltige organische entflammungsheamende 2ue*t»etoff verwendet werden.

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Obwohl bei der Durchführung der Erfindung jeder bekann-. te oder geeignete der Agglomerierung entgegenwirkende Stoff verwendet werden kann, werden bevorzugt solche Stoffe verwendet, die Stickstoffverbindungen sind. Solche der Agglomerierung entgegenwirkende Stoffe können z_#B. ein Carbonsäureamid eines Polyalkylenpolyamins ao1n> oder ein aliphatisches Carbonsäureamid mit 12-20 Kohlenstoffatomen im Säurerest sein, das eine Hydroxylgruppe in der Molekularstruktur aufweist, wie\#i« in der britischen Patentschrift 1 029 397 beschrieben ist_f oder er kann eine organische stickstoffhaltige Substanz sein, von der bekannt 1st, dass sie bei Polyäthylenfolien ein Gleiten verursacht oder ein Festklemmen verhindert.

Besonders geeignete Mittel, die der Agglomerierung entgegenwirken, sind die Alkylalkanolamide und deren Kondensationsprodukte mit Alkylenqxyden, z.B. Laurinsäurediäthanolamid ( das gewöhnlich unter der Handelsbezeichnung "Ethylen MLD" bekannt 1st) und Ricinolsäureamid· Andere geeignete Anti-Agglomerierungsmittel sind genannten Carbonsäureamide der Polyalkylenpolyamine"· Ein solches Amid kann ein partielles Amid sein, nämlich ein Amid mit einer freien Aminogruppe in der Molekularstruktur· Falls gewünscht, kann ein Gemisch von Carbonsäureamiden verwendet werden und ein oder mehrere der im Gemisch vorliegenden Amide kann ein partielles Amid gemäss obiger Definition sein·

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Diese Amide können durch Umsetzen einer Carbonsäure oder eines Oarbonsauregemischs mit einem aliphatischen aromatischen oder alicyclischen Polyamin zu einem Amid hergestellt werden, das in der nicht wässrigen Flüssigkeit löslich ist, d.h. in einem organischen Lösungsmittel, z.B. einem Alkohol, der zur Bildung des Beschichtungsmittel verwendet wird, wobei nicht umgesetztes Polyamin aus dem Amidprodukt entfernt wird# Die als Ausgangsmaterial verwendete Carbonsäure, die als Gemisch von aliphatischen Säuren verschiedener Kohlenstoff-Kettenlänge vorliegen kann, kann synthetischer oder natürlicher Herkunft sein, z.B. können Amide, die durch Umsetzen von Diäthylentriamin mit einer Fettsäure mit bis zu 15 Kohlenstoffatomen oder mit einem Gemisch solcher Säuren hergestellt worden sind, unter der Handelsbezeichnung ¹¹CASA", z.B. als Entwicklungsprodukt "Casa CGA" im Handel erhalten werden.

Wenn das der Agglomer€ü/rung entgegenwirkende Mittel aus einem Amid besteht oder dieses enthält, können die expandierbaren Teilchen mit z.B. weniger als 0,3 # und vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,15 Gew«-#, z.B. etwa 0,1 Gew· dieses Amids zusammen mit beispielsweise etwa 0,05 bis 0,2 Gew.-^ einer fein verteilten festen Substanz und etwa 0,01 bis 0,1 Gew.-9& eines polymeren Bindemittels beschichtet werden, wobei sich die Prozentsätze auf das Teilchengewioht beziehen»

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Wenn das der Agglomerierung entgegenwirkende Mittel aus einer organischen Stickstoffverbindung e die bekannt oder als Gleitmittel für Polyäthylenfolien geeignet ist, besteht oder diese enthält, können die Teilchen z.B. mit weniger als 0,6 Gew#-# und vorzugsweise' zwischen 0,1 und 0,4- Gew.-#, z#B_# mit 0,2 Gew»-# dieses Mittels zusammen mit z,B» weniger 0,5 Gew#-# und vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,2 Gew#-%, beispielsweise etwa 0,1 Gew.-^ eines fein verteilten Feststoffs und bis zu 0,5 Gew.-$ z.B. in der GrosBenordnung von 0₉01 bis 0,1 Gew«-# eines polymeren Bindemittels, wie z.B. Polyvinylpyrrolidon beschichtet werden, wobei eich die Prozentsätze auf das Teilohengewioht beziehen«

Das bei der Durchführung der Erfindung verwendete Bindemittel kann jede: Substanz sein, die hinsiohtlioh der expandierbaren Teilchen einer polyviny!aromatischen Verbindung mit Klebstoffeigenschaften besitzt, in dem Ausmaß, dass die erhaltene Beschichtung gemäes dem eingangs genannten Test anhaftet· Z,B. kann das Bindemittel ein ge» wohnlich flüssiges Alkanolamin sein, z.B.Triäthanolamin und in einem solchen Fall werden die expandierbaren Teilchen durch Vermischen in einem Taumelmisoher mit einer Zubereitung beeohiohtet, die aus dem genannten fein verteilten Feststoff, dem die Agglomerierung verhütenden Mittel und einer kleinen Menge von z»B« 0,2 Gew#-£ Triäthanolamin besteht* Das Bindemittel kann auoh einlorganieoher

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Klebstoff sein, wie Methylcellulose oder ein polymeres Material, z*B_# Polyvinylpyrrolidon, ein Polyäthylenoxyd, z*B_# das unter der Handelsbezeichnung "Polyox" gehandelte Material oder ein Epoxydharz zusammen mit einem Härtungsm&ttel, das bei Umgebungstemperatur wirkt, z.B. ein Gemisch von "Epikote" 812 und "Epicure"» Die Verwendung von Polyvinylpyrrolidon iet bevorzugt« Wird ein in Lösungsmitteln lösliches oder in Wasser lösliches Bindemittel verwendet, so kann die Beschichtung auf die expandierbaren Teilchen mittels eines flüssigen Beschichtungsmittel gemäss dem genannten Verfahren aufgebracht werden, wobei die flüssige Komponente des Besohiohtungsmittels eine solche ist, in der sowohl das Bindemittel wie das der Agglomerierung entgegenwirkende Mittel löslich sind, jedoch die fein verteilte feste Substanz unlöslich ist«

Bxpandierbare leuchen einer polyviny!aromatischen Verbindung gemäss der Erfindung werden vorzugsweise nach dem eingange erwähnten Verfahren hergestellt, bei dem ein flüssiges Beschichtungsmittel verwendet wird. Dieses B^eechichtungemittel kann auch andere gegebenenfalls zusätzlichen Komponenten der gewünschten Beschichtung enthalten, β·Β# Tris-dibrompropylphospbat als Hilfsmittel zur Erzielung einer Entflammungshemaung in Suspension oder Lösung» Die flüssige Phase des Beschichtungsmittel ist vorzugsweise »Ine nicht wässrige flüssigkeit, die leicht während des Trocknens verdampft werden kenn, s#B« unter Durohleiten

eines Luftstroms oder eines Stroms von Inertgas bei Umgebungstemperatur oder leicht erhöhter Temperatur, z.B· bis zu 3O⁰C durch die beschichteten Teilchen und die im wesentlichen nicht als Lösungsmittel auf die polyvinylaromatische Verbindung wirkt· Ein niederer Alkohol, z.B. ein allphatischer Alkohol wie Methanol, Äthanol (als mit Methanol vergällter Industriealkohol geeignet) Isopropanol oder ein aliphatisoher Kohlenwasserstoff, z.B· Hexan, Heptan, Cyclopentan oder ein Petroläther können in diesem Zusammenhang verwendet werden· TJm eine geeignete homogene Dispersion der fein verteilten festen Substanz der flüssigen Phase zu erreichen, kann eine Kugelmühle oder Kolloidmühle verwendet werden, wobei der fein verteilte Feststoff mit der flüssigen Komponente des Beschichtungsmittels vor oder nach Zugabe des die Agglomerierung verhindernden Mittels und des Bindemittels vermählen werden* Das Beschichtungsmittel kann auf die expandierbaren Teilchen ζ^B. durch Aufträufeln oder Besprühen der Teilchen aufgebracht werden, wobei das Lösungsmittel ansohliessend nach einem Lufttrocknungsverfahren entfernt wird. Um die Menge an Flüssigkeit beim Trocknen auf einem Minimum zu halten, enthält das Beschichtungsmittel vorzugsweise eine konzentrierte Dispersion der fein verteilten festen Substanz, des Anti-Agglomerierungsmittels und des Bindemittels in den gewünschten relativen Mengenverhältnissen, wobei das Ant i-Agglomerierungsmittel und das Bindemittel in Lösung vorliegen und der fein verteilte Feststoff in Suspension vorliegt» wobei

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die Teilchen mit einer Menge dieser Dispersion in Berührung gebracht werden, die eine Beschichtung ergibt, deren Gewicht 5 $ und vorzugsweise 2 # des Teilchengewichts nicht übersteigt·

In der Praxis können die genannten Prozentzahlen der als anhaftende Beschichtung auf die Teilchenoberfläche aufgebrachten Zusätze ale Durchschnitts-Prozentsatz angewendet werden, d«h» die durchschnittliche Menge an Zusatzmitteln, bezüglioh einer Masse von Teilchen (ζ·Β· einer Gewichts- ™ einheit von 1 kg), damit bei der grosstechnischen Erzeugung die Regelung erleichtert wird· In solchen Fällen können die einzelnen Teilchen etwas grössere oder kleinere Mengen der Zusätze enthalten, als die Durchechnittsprozentsätze, je nach der Grosse der Teilchen«

Ein vorexpandiert6B teilohönförmiges Polymerisat kann dadurch gebildet werden, dass expandierbare Teilchen gemäss der Erfindung Bxpandierungsbedingungen (Schäumungsbedin- M gungen) ausgesetzt werden, wobei jedes bekannte oder geeignete Verfahren verwendet werden kann, ζ·Β· die Wärmebehandlung einer Teilohenmasse durch unmittelbaren Kontakt mit Wasserdampf in einem geschlossenen Behälter. Dies kann absatzweise durchgeführt werden, wobei eine gerührte Masse expandierbarer Teilchen mit Wasserdampf in Berührung gebracht wird oder man kann kontinuierlich verfahren, indem Wasserdampf durch eine Masse expandierbarer Teilchen in

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einer langgestreckten Vorexpansionszone durehgeblasen wird, wodurch die Teilchen entweder in gleicher Richtung oder im G-egenstrom zum Dampf bewegt werden können· Die Erfindung umfasst die erhaltenen vorexpandierten Polymerisatteilchen, die aus den expandierbaren Teilchen gemäss der Erfindung gebildet werden und ebenfalls Polymere mit Zellstruktur (als solche oder in Form von Formkörpern mit einem Gehalt an den aus Zellen aufgebauten Polymeren oder die daraus bestehen) wenn sie von den vorexpandierten Polymerisatteilchen als Ausgangsmaterial durch bekannte oder geeignete Verformungsverfahren einschliesslich dem Verschmelzen der vorexpandierten Teilchen zu einer Zellstruktur hergestellt sind« Ein derartiges Verschmelzen kann in einer geschlossenen Form durchgeführt werden, die im wesentlichen mit den vorexpandierten Teilchen gefüllt wird, die gemäss der üblichen Verfahrensweise einige Stunden nach der Vorexpansion gealtert sind» Diese Teilchen können durch Hitzeeinwirkung geschmolzen werden, wobei keine oder nur eine geringe weitere Expansion in der Form selbst auftritt·

Die Erfindung wird duroh folgende Beispiele näher erläutert ι

Beispiel 1

Verschiedene Proben von expandierberem Polystyrol in Kugelform (durchschnittlicher Kugeldurohmesser O₉7 m)mlt

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einem Gehalt von etwa 6 G-ew»-$ eie technischemn-Pentan und etwa 0,3 Gew#-$ Wasser wurden in einem Rotacube-Mischer in genügender Menge einer Suspension gewälzt, die wie folgt zusammengesetzt war; 10 Teile Ethylan MLD; 1 Teil Polyvinylpyrrolidon, 5 Teile Magnesiumcarbonat und 13 Teile Äthanol (alühMethylalkohol vergällter Industriespiritus) wobei naoh dem Verdampfen des Äthanols durch Lufttrocknen bei etwa 3O⁰O eine Beschichtung der Teilchen aus 0,1 9& Ethylan MID, 0,01 j£ Polyvinylpyrrolidon und 0,05 $> Magnesiumcarbonat auf den Aussenflächen der Kugeln erhalten wurde, wobei sich die Prozentzahlen auf das Durchschnittsgewicht der Perlen beziehen· Die beschichteten Kugeln besessen zufriedenstellende Eigenschaften des freien Fliessens ( gemäss der Bestimmung der Fliesszeit durch einen konischen Aluminiumtrichter gemäss ASTM D-1895-65T) und ergaben keine Schwierigkeiten bei der Hnadhabung·

Die beschichteten Kugeln wurden dann in einem gerührten Vorexpandiergerät absatzweise durch unmittelbaren Kontakt mit Wasserdampf vorexpandiert· Es wurde gefunden, dass die beschichteten Kugeln sich völlig zufriedenstellend verhielten, da keine oder wenig Agglomerierung während der Vorexpansion auftrat· Die vorexpandierten Kugeln wurden dann zu Blocks von 121 om χ 61 cm χ 51 cm in einer durch Dampf erhitzten geschlossenen Form in üblicher Weise ge formt und gefunden, dass die Kugeln gut verschmolzen und gute !formstücke ergaben und die physikalischen Eigenschaften

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z.B. die Biegefestigkeit, die Durchlässigkeit für Wasserdampf und die Schmelzeigenschaften des erhaltenen Polystyrolschaumstoffs durch die Gegenwart der Beschichtungen auf den expandierbaren Kugeln nicht beeinflusst waren.

Vergleichsweise wurden ähnliche Kugeln, die nicht in der angegebenen Weise behandelt waren, unter gleichen Bedingungen vorexpandiert und gefunden, dass durch vorzeitiges Verschmelzen im Vorexpandiergerät eine erhebliche Agglomerierung auftrat und ausserdem die Kugeln nicht frei flössen (gemäss der Bestimmung nach dem gleichen Trichter-Test) bevor sie vorexpandiert wurden.

Beispiel 2

Um den günstigen Einfluss des pulverisierten Magnesiumcarbonate auf die Fliesseigenschaften der expandierbaren Polystyrolkugeln zu demonstrieren, die 0,35 Grew,-^ Wasser enthielten, wurde eine Probe der Kugeln (die die gleiche Menge Pentan als Blähmittel wie in Beispiel 1 enthielten) mit einem der AgglomeijS^ung entgegenwirkenden Mittel aus dem Fettsäureaminkomplex beschichtet wurde, der unter der Handelsbezeichnung "Gasa" CGA vertrieben wird, unter Verwendung einer 50 Gew.-ji-igen Lösung dieses Mittels in Industriealkohol, wobei das Beschichten wie in Beispiel 1

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durchgeführt wurde. Die erhaltenen Kugeln hatten eine Beschichtung, die 0,06 Gew.-# Casa CGA enthielt.

Eine weitere Probe der gleichen Kugeln wurde in der beschrieben Weise sowohl mit Casa CGA und Magnesiumcarbonat beschichtet, wobei die gleiche Menge Casa CGA verwendet wurde. Die erhaltenen Kugeln besessen eine Beschichtung mit einem Gehalt von 0,06 Gew,-$ von Casa CGA und 0,12 Gew.-$ Magnesiumcarbonat.

Die Pliesseigenschaften der beiden Proben von beschichteten Kugeln wurden durch Messung der Zeit bestimmt, die ein Standardvolumen, nämlich 100 ml der Probe zum Durchfliessen durch den in Beispiel 1 angegebenen Trichter benötigte· Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: 1· Allein mit Casa CGA beschichtete Kugeln - kein Durchfluss durch den Trichter 2« Mit Casa CGA und Magnesiumcarbonat be-

Bchiohtete Kugeln - Fliesszeit

6,5 Sek.

Hieraus ergibt sich, daes in Abwesenheit eines fein verteilten Peststoffes, nämlich dem Magnesiumcarbonat, die Kugeln nicht frei flössen. Dieser Effekt wird durch die beiden folgenden Versuche ebenfalls gezeigt:

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Eine Probe der Kugeln aus expandierbarem Polystyrol dieses Beispiels wurde mit Ethylen MLD allein mittels einer 50 Ge^-W.-$-igen lösung dieser Verbindung in mit Methylalkohol vergelltem Spiritus beschichtet während eine weitere Probe mit Ethylan MLD, Polyvinylpyrrolidon und Magnesiumcarbonat beschichtet wurde, wobei die Menge an Äthylan MID gleich der der ersten Probe war« Die Fliesseigenschaften der Kugeln wurden mittels des Trichter-Versuches bestimmt und folgende Ergebnisse erhalten:

1. Kugeln mit einer Beschichtung von 0,1 (Jew.-$ Ethylan MLD - kein Fliessen

2. Kugeln mit einer Beschichtung aus )

0,1 Gew.-# Ethylan MLD, 0,1 Gew.-/^ Fliesszeit Polyvinylpyrrolidon ⁵'^{8 Sek#}

und 0,05 Gew.-$> Magnesiumcarbonat χ

Beispiel 3

(a) Eine Menge von Kugeln aus expandierbarem Polystyrol (Durchschnittsdurchmesser 0,7 mm), die etwa 6 Gew.-# technisches n-Pentan und etwa 0,3 Gew.-$ Wasser enthielten, wurden in einem Rotaoube-Mischer mit einer ausreichenden Menge einer Suspension aus folgenden Bestandteilen gewälitt 1 Teil Gasa CGAj 15 Teile pulverisiertes Hexabromcyclododsoan

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(Teilchengrösse etwa 1 bis 5 Mikron); 1 Teil Polyvinylpyrrolidon und 40 Teile Äthanol als mit Methylalkohol vergällter Industriespiritus, wodurch nach dem Verdampfen des Äthanols eine Beschichtung aus 0,'1 fo Casa OGA, 1,5 ^ Hexabromcyclododecan und 0,1 °/o Polyvinylpyrrolidon auf den Kugeloberflächen abgelagert wurde (Prozentzahlen auf das Durchschnittsgewicht der Kugeln bezogen). Die Suspension wurde durch Vermählen der Komponenten 1 Std. in einer Kugelmühle erhalten.

(b) Eine weitere Menge der gleichen Polystyrolkugeln wurde mit 0,1 io Casa GGA, 1,5 # Hexabromcyclododecan und 0,2 $> eines Bpoxydharz-Härtergemischs aus 0,15 °ß> "Epikote" 812 und 0,05 i° "Epicure"-Härter beschichtet, wobei die Prozentzahlen auf das Gewicht der Kugeln bezogen sind. Die Beschichtung wurde wie unter (a) beschrieben durchgeführt.

Die beschichteten Kugeln besassen die Eigenschaften des freien Fliessens in zufriedenstellender Weise (bestimmt durch die lliesszeit durch einen konischen Aluminiumtrichter wie gemäsB Beispiel 1), was ebenfalls dadurch bestätigt wurde, dass die beschichteten Kugeln dem Versuch mit Thermoelementen unterworfen wurden. Die beschichteten Kugeln wurden dann in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise vorexpandiert und es wurde gefunden, dass die beschichteten Kugeln völlig zufriedenstellend waren, da während der Vorexpanaion wenig oder keine Agglomerierung auftrat·

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Die vorexpandierten Kugeln wurden dann zu Blocks der G össe 121 cm χ 61 cm χ 51 cm in einer durch Dampf erhitzten geschlossenen Form in üblicher Weise geformt und gefunden, dass die Kugeln gut verschmolzen und gute Formstücke ergaben, die befriedigende physikalische Eigenschaften besessen.

Die vorexpandierten Kugeln wurden ebenfalls zu Probestücken von 30 cm χ 30 cm und 1,7 cm Dicke geformt, die eine Dichte von etwa 0,016 g/cm besessen· Jede Probe wurde 24 Std. bei 40⁰C getrocknet und ansohliessend 24 Std. üblichen atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt, d.h. 23⁰C und 60 io relativer Luftfeuchte, wonach sie auf Unbrennbarkeit gemäss der British Standard Specification No.3837:1965 untersucht wurde. In diesem Versuch wird eine Probe von 203 mm Länge, 25,4 mm Breite und 12,5 mm Dicke an einem Ende über einer nicht leuchtenden Flamme eines Bunsenbrenners von 19 mm Höhe befestigt, wobei das Ende der Flamme gerade unter einer horizontal angeordneten Gaze von 18 Maschen je Zoll (25,4 mm) 6 mm unter der Probe brannte. Die Probe wird mit 2 Linien markiert, die 51 bzw. 76 mm vom einen

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Ende entfernt xüädt und mit sichtbaren Linien horizontal zur Längsachse und 45° zur Horizontalen der Querachse fest montiert. Die Probe wird bis zur ersten Markierung abbrennen gelassen, wonach die Flamme entfernt wird. Wenn die Probe nicht bis zur zweiten Markierung weiter brennt, wird sie als entflammungshemmend angesehen zu einem Auemass, das als

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- 31 selbstverlöscbend bezeichnet wird·

Es wurde gefunden, dass das aus den beschichteten Polystyrolkugeln gebildete Schaumpolystyrol gemäss diesem Beispiel selbstverlöschend war.

Beispiel 4

(a) Eine Menge expandierbarer Polystyrolkugeln gemäss Beispiel 1 wurden in einem Rotacube-Mischer mit einer ausreichenden Menge einer Suspension folgender Zusammensetzung gewälzt: 1 Teil Casa OGA; 15 Teile pulverisierter Pentabromphenyl-allyläther (Teilchengrösse etwa 5 Mikron), 1 Teil Polyvinylpyrrolidon und 40 Teile Äthanol (in Form von Industriespiritus), wodurch nach dem Verdampfen des Äthanols eine Beschichtung aus 0,1 $> Casa CGA, 1,5 9^ Pentabromphenyl-allylather und 0,1 $> Polyvinylpyrrolidon auf den Flächen der Kugeln zurückblieb, wobei sich die Prozentzahlen auf das Durchschnittsgewicht der Kugeln beziehea.

(b) Eine weitere Menge der expandierbaren Polystyrolkugeln wurde, mit einer Suspension wie oben beschichtet mit der Ausnahme, dass diese nur 8 Teile pulversierten Pentabrompheiayl-allyläther enthielt· Nach dem Verdampfen des Äthanols bestand die Beschichtung aus 0,1 #Casa CGA

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0,8 </o Pentabromphenyl-allyläther und 0,1 $> Polyvinylpyrrolidon. Beide Proben waren frei fliessend. Ebenfalls wurde jede Probe durch Vorexpandieren und Formen gemäsB Beispiel 1 untersucht und in dieser Hinsicht für voll zufriedenstellend befunden. Die Formstücke waren ebenfalls selbstverlöschend in einem Ausmass, dass sie bei beiden Gehalten an Pentabromphenyl-allyläther zufriedenstellende Eigenschaften im Brennversuch gemäss Beispiel 3 aufwiesen·

Patentansprüche

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Claims (27)

DH. ING. F. WUESTHOFF 8 MÜNCHEN BlPL. ING. G. PULS SCHWEIGEHSTRAÖSE 8 XtIt. E. τ. PECHMANN ^^ τμμγοιγ »·ο·ι DH. ING. D. BEHRENS raiioiuKMiDjissi: PATMTTAWWAIiM p.otkotpxt.-x 1A-34 825 Patentansprüche

1. Polymermassen aus beschichteten expandierbaren PoIyvinylaromatischen Polymerisatteilchen mit einem Gehalt an einem verdampfbaren Expandierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die expandierbaren Teilchen der polyvinylaromatischen Verbindung mit einer anhaftenden Oberflächenbeschichtung versehen sind, die aus einem fein verteilten Feststoff, einem der Agglomerierung entgegenwirkenden Stoff und einem Bindemittel mit Haftungseigenschaften hinsichtlich der Teilchen besteht oder diese enthält, wobei die Beschichtung nicht mehr als 5 Gew.-^ eines Teilchens im Durchschnitt ausmacht.

2, Polymermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung nicht mehr als 2 Gew,-$ eines Teilchens im Durchschnitt beträgt.

3. Polymermasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fein verteilte Feststoff aus einer bromhaltigen organischen Verbindung mit entflammungshemmenden Eigenschaften besteht oder diese enthält.

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OWGINAL INSPECTED

4. Polymermasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an bromhaltiger organischer

so
Verbindung/gewählt ist, dass im Durchschnitt ein Teilchen

zwischen 0,8 und 1,5 Gew_#-$ Brom enthält·

5· Polymermasse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bromhaltige Verbindung Hexalirom-cyclododecan ist.

6. Polymermasse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bromhaltige Verbindung Pentabromphenyl-allyläther ist,

7· Polymermasse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bromhaltige Verbindung Pentabrommonochloroyclohexan ist.

8« Polymermasse nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der bromhaltigen organischen Verbindung synergistisch wirkende organische Peroxydverbindung ebenfalls anwesend ist·

9· Polymermasse nach ,Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fein verteilte Feststoff ein anorganisches Material ist oder dieses enthält·

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10. Polymermasse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der fein verteilte Feststoff Magnesiumcarbonat ist.

11. Polymermasse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das der Agglomerierung entgegenwirkende Mittel eine organische Stickstoffverbindung ist.

12. Polymermasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Amid ist, das in seiner Molekularstruktur eine Hydroxylgruppe enthält.

13· Polymermasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel Ricinolsäureamid ist.

14· Polymermasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Alkyl-alkanolamid oder ein Kondensationsprodukt dieser Verbindung mit einem Alkylenoxyd ist.

15· Polymermasse nach Anspruch H, dadurch g e k e η η zeichne t, dass das Mittel Laurinsäure-diäthanolamid ist.

16. PolymermasBe nach Anspruch 11|tt*x±Ä$ dadurch gekennzeichnet, dass das Anti-Agglomerierungsmittel ein Carboneäureamid eines Polyalkylen-polyamins ist·

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17. Polymermasse nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein gewöhnlich flüssiges Alkanolamin ist.

18. Polymermasse nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass das Alkanolamin Triäthanolamin ist.

19. Polymermasse nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein polymeres Material ist.

20. Polymermasse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Polyvinylpyrrolidon ist.

21. Polymermasse nach Anspruch 19_f dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Gemisch eines Epoxyharzes mit einem Härtungsmittel ist, das bei Umgebungstemperatur oder leicht erhöhter Temperatur härtet.

22. Polymermasse nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die polyvinylaromatische Verbindung Polystyrol ist.

23. Polymermasse nach Anspruoh 1 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, dass sie in einer durch Vorexpandieren der Masse erhaltenen expandierten Teilohenform vorliegt.

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COPY

24. Polymermasae nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Polymeres mit Zellstruktur, gegebenenfalls in Form eines Formkörpers, wie der durch Verformen der expandierten polyvinylaromatischen Poiymerisatteilchen erhalten worden ist, vorliegt.

25· Verfahren zur Herstellung der Polymermasse nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass man expandierbare Teilchen der polyvinylaromatischen Verbindung mit einem flüssigen Beschichtungsmittel in Berührung bringt und anschliessend die erhaltenen Teilchen unter solchen Bedingungen trocknet, dass keine merkliche Expandierung der Teilchen stattfindet, wobei das flüssige Beschichtungsmittel eine homogene Dispersion eines fein verteilten Peststoffs in einer Flüssigkeit ist, die bei der Trocknungstemperatur flüchtig ist und in Lösung ein der Agglomerierung entgegenwirkendes Mittel und ein Bindemittel mit Hafteigenschaften hinsichtlich der Teilchen enthält und wobei die Menge des BeSchichtungsmittels so ausgewählt ist, dass die auf den Teilchen gebildete Beschichtung nicht mehr als 5 G-ew.-jS eines Teilchens im Durchschnitt nach dem Trocknen beträgt·

26« Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Besohiohtungsmittel- menge so gewählt wird, dass die nach dem Trocknen auf den Teilchen gebildete Beschichtung nicht mehr als 2 Gew#-#

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eines Teilchens im Durchschnitt beträgt·

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit eine nicht wässrige Flüssigkeit ist,

28· Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wässrige Flüssigkeit Äthanol ist.

29* Verfahren nach Anspruch 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Beschichtungs mittel durch Vermählen des fein verteilten Feststoffs mit der Flüssigkeit in einer Kugelmühle und Versetzen des der Agglomerierung entgegenwirkenden Mittels und des Bindemittels zur Flüssigkeit oder zu dem Gemisch aus der Flüssigkeit und dem Feststoff vor oder während dem Vermählen in der Kugelmühle hergestellt worden ist·

78XXVI 109021/1777