DE1769929C3 - Schwerentflammbare, gegebenenfalls verschäumbare Formmassen aus synthetischen Polymerisaten und Verfahren zur Herstellung verschäumter Formkörper - Google Patents
Schwerentflammbare, gegebenenfalls verschäumbare Formmassen aus synthetischen Polymerisaten und Verfahren zur Herstellung verschäumter FormkörperInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft schwerentflammbare,
gegebenenfalls verschäumbare Formmassen aus synthetischen Polymerisaten, enthaltend eine organische
Halogenverbindung als Flammschutzmittel, sowie ein Verfahren zur Herstellung verschäumter Formkörper.
Viele Kunstharze, insbesondere aber Kohlenwasserstoffharze, wie Polyäthylen und Polystyrol, zeigen die
Neigung, an der Luft zu brennen, was auch für den Fall gilt, daß die Harze in verschäumtem Zustand vorliegen.
Es ist bereits bekannt, derartigen Harzen durch Zugabe «o eines feuerhemmenden Mittels, beispielsweise durch
Zugabe gewisser halogenhaltigen Verbindungen, feuerhemmende
Eigenschaften zu verleihen. Es ist jedoch schwierig, für verschäumbare und geschäumte Harze
ein feuerhemmendes Mittel zu finden, das zufriedenstel- *5
lende Flammfestigkeitseigenschaften ergibt und trotzdem
die physikalischen Eigenschaften des Harzmaterials nicht beeinträchtigt. Außerdem muß das feuerhemmende
Mittel schwerflüchtig, geruchlos und in möglichst geringer Konzentration noch gut wirksam sein, es darf so
nicht korrodierend wirken, es muß den monomeren Verbindungen ohne Störung des Polymerisationsablaufes
vor der Polymerisation zugesetzt werden können, und es soll keine Weichmacherwirkung zeigen.
Aus der AT-PS 2 20 373 sind schwerentflammbare « Mischungen aus leichtentflammbaren Kunststoffen und
organischen Polybromverbindungen bekannt, wobei als organische Polybromverbindiingen bromierte Butadien-
oder Isoprenpolymere vom Polymerisationsgrad 2 bis 2000 in solchen Mengen Verwendung finden, daß der μ
Bromgehalt der Mischung, bezogen auf den Kunststoff,
wenigstens 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Diese Mengen sind jedoch im Hinblick auf das hohe Molekulargewicht
der Polybromverbindungen zu hoch, so daß die oben geschilderten Nachteile zumindest teilweise auftreten. h>
Die DE-AS 10 90 852 lehrt ein Verfahren zum flammv idrigen Ausrüsten von körnigen, cxpandicrbaren
Massen aus leichtentflammbaren thermoplastischen Kunststoffen, bei welchem man körnige, expandierbare
Massen aus leichtentflamrnbaren thermoplastischen Kunststoffen mit einer flamimhemmenden organischen
Bromverbindung und einer wachsartigen Verbindung, die in Gegenwart der Bromverbindung im Temperaturbereich
von 40 bis 800C erweicht, bei Temperaturen, die
im Erweichungsbereich der Mischung aus Bromverbindung und Wachs liegen, überzieht und die Schmelze
erstarren läßt Die bei diesem Verfahren einzusetzenden Mengen an organischer Bromverbindung betragen nach
den Beispielen etwa 10% und sind damit viel zu hoch. Auch die DE-PS 11 23 823, die schwerentflammbare
Formmassen auf Basis von Polyolefinen beschreibt verwendet Zusätze von 5 bis 20 Gewichtsprozent an
2,4,6-Tribromanilin und daneben noch 5 bis 20 Gewichtsprozent an Antimontrioxid.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, schwerentflammbare, gegebenenfalls verschäumbare
Formmassen aus synthetischen Polymerisaten, enthaltend eine organische Haiogenverbindung als
Flammschutzmittel, zu schaffen, die bereits bei einer niedrigen Konzentration an organischer Halogenverbindung
schwerentflammbar sind.
Diese Aufgabe wurde nun gemäß der Erfindung so gelöst, daß als Flammschutzmittel 0,1 bis 14 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des Polymerisats, einer aromatischen Säure, worin ein aromatischer Ring
durch wenigstens ein Halogenatom und wenigstens eine Alkenyloxygruppe substituiert ist, oder ein Derivat
einer solchen Säure enthalten ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halogen in dem flammwidrigen Mittel Brom.
Weiterhin wird es bevorzugt, daß die Alkenyloxygruppe des flammwidrigen Mittels eine Allyloxygruppe
ist.
Es war in hohem Maße überraschend, daß die erfindungsgemäß als flammwidrigc Mittel eingesetzten
aromatischen Säuren, worin ein aromatischer Ring durch wenigstens ein Halogenatom und wenigstens eine
Alkenyloxygruppe substituiert ist, oder die Derivate dieser Säuren weder eine korrodierende noch eine
Weichmacherwirkung zeigen und daß bereits mit sehr geringen Mengen dieser Verbindungen eine hervorragende
Flammschutzwirkung erzielt werden kann. Während nämlich nach der AT-PS 2 20 373 eine solche
Menge an Additiv zugegeben werden muß, daß ein Bromgehalt von mindestens 0,5 Gewichtsprozent
vorliegt, was bei dem hohen Molekulargewicht der dort eingesetzten Verbindungen große Mengen an Additiv
erfordert, genügt erfindungsgemäß bereits ein Zusatz von 0.1 bis 1.5 Gewichtsprozent der halogenhaltigen
Verbindung selbst.
Gemäß der Erfindung besteht ein Verfahren zur Herstellung verschäumter Formkörper darin, daß man
eine schwerentflammbare Formmasse gemäß Erfindung wie oben beschrieben unter Verschäumungsbedingungen
extrudiert.
Das synthetische Polymerisat, auf dem die erfindungsgemäßen
Formmassen basieren, kann irgendein synthetisches Harz sein, welches vorteilhafterweise bereits ein
gewisses Maß an Feuerhemmung aufweisen kann und das gewöhnlich ein Polymerisat oder Copolymerisat
eines äthylenisch ungesättigten Monomeren, besonders
eines Kohlcnwasscrstoffmonomeren, wie beispielsweise von Äthylen, Propylen, Butylen, oder von einem Styrol,
wie beispielsweise von Styrol selbst oder'von Λ-Methylslyrol.
ist. Andere geeignete Monomeren sind Acrylate, wie Methylmethaerylat, und Vinylester, wie Vinylacetat.
Weitere im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbare synthetische Polymerisate können Copolymerisate
aus irgendeinem der oben angegebenen Monomeren, beispielsweise mit einem kleineren Anteil
(wie 10 oder 20 Gewichtsprozent) eines Monomeren, wie z. B, Acrylnitril, Butadien oder Isopren, oder auch
Gemische aus zwei oder mehreren Polymerisaten oder Copolymerisaten sein. Die Erfindung ist besonders auf
Polystyrolharze einschließlich von Polystyrol selbst oder von schlagzähen Polystyrolen mit geringen
Anteilen an natürlichem oder synthetischem Kautschuk anwendbar. Die schwerentflammbaren Formmassen aus
synthetischen Polymerisaten gemäß Erfindung können ein Treibmittel, beispielsweise ein chemisches Treibmittel
oder eine flüchtige Flüssigkeit enthalten und zur is Herstellung von verschäumten, flammfesten Schaumstoffen
verwendet werden.
Ist das Flammschutzmittel eine Säure, so kann diese einen oder mehrere aromatische Ringe enthalten, die
beispielsweise mit einer Alkyl- oder Alkojcygruppe (z. B.
Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Methoxy oder Äthoxy) wie auch mit sauren Alkenyloxy- und Halogengruppen
substituiert sein kann bzw. können. Die Säuregruppe ist vorzugsweise eine Carboxylgruppe, kann jedoch auch
beispielsweise ebenso eine Sulfonsäuregruppe sein. Vorzugsweise ist nur eine Säuregruppe vorhanden,
obgleich auch zwei oder mehrere Gruppen anwesend sein können. Bevorzugt steht das Halogenatom zur
Alkenyloxygruppe in ortho- oder para-Stellung, wobei
jedoch die ortho-Steüusig der para-Stellung im allgemeinen
vorzuziehen ist. Vorzugsweise sind in dem Molekül zwei oder mehr Halogenatome, die gleich oder
verschieden sein können, vorhanden, und bevorzugterweise
sind zwei oder mehr Halofcenatome als Substituenten in dem gleichen aromalischen Ring wie J5
die Alkenyloxygruppe anwesend. Vorzugsweise steht die Alkenyloxygruppe in ortho- oder para-Stellung zu
den zwei oder mehr vorhandenen Halogenatomen, die gleich oder verschieden sein können. Im allgemeinen
kann das Halogen beispielsweise Chlor oder Brom sein. wobei Brom normalerweise das bevorzugte Halogen ist,
weil es unter Berücksichtigung seines Gewichtes ein wirksameres feuerhemmendes Miitel als Chlor ist.
Vorzugsweise sind zwei oder mehr Alkenyloxygruppen als Substituenten in dem aromatischen Ring vorhanden,
und in solchen Fällen können sie gleich oder verschieden sein. Eine Alkenyloxygruppe enthält
vorzugsweise nicht mehr als 5 und gewöhnlich 3 oder 4 Kohlcnstoffatome. wobei die Doppelbindung vorzugsweise
in der 2,3-Stellung zum Sauerstoffatom liegt. Allyloxy-, Methallyloxy- und Crotyloxygruppen werden
bevorzugt.
Als Beispiele der erfindungsgemäß als Flammschutzmittel eingesetzten Säuren können erwähnt werden:
2-Allyloxy-3-brombenzoesäure, 2- Allyloxy- 3,5-dibrombenzoesäure.
4-Allyloxy-3,5-dibrombenzoesäure,
2.6-Diallyloxy-3,5-dibrombenzocsäure.
4-Crolyloxy-3,5-dibrom-6-methoxybenzoesäure,
3-Allyloxy-4,7-dibromnapth-2-ben/.oesäure und w>
S-Allyloxy^.ö-dibromphthalsäure, wovon
4-Allyloxy-3,5-dibromben/ocsäure
besonders bevorzugt ist.
Wenn das Flammschutzmittel ein Derivat einer Säure darstellt, ist es ein funklionelles Derivat der Säiiregrup- «-<
pe und kann ein Derivat irgendeiner der obenerwähnten Säuren sein. Das Derivat kann beispielsweise ein Ester,
besonders ein niederer Alkylester, wie ein Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylester, ein Salz, besonders
beispielsweise ein Alkaiimetallsalz, wie ein Natriumoder Kaliumsalz, ein Säurehalogenid oder ein Säureanhydrid
sein. Besonders bevorzugte aromatische Säurederivate sind die niederen Alkylester.
Als Beispiele erfindungsgemäßer aromatischer Säurederivate können erwähnt werden: Äthyl-4-aIiyIoxy-3,5-dibrombenzoat,
ÄthyI-2-allyloxy-3,5-dibrombenzoat und Natrium-2-allyloxy-3^-brombenzoat, wobei die
erstgenannte Verbindung besonders bevorzugt wird.
Die Menge des verwendeten feuerhemmenden Mittels hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie
beispielsweise von dem darin vorhandenen Halogen, dem Grad des Flammschutzes, der dem synthetischen
Polymerisat verliehen werden soll, und dem besonderen Verfahren, durch welches es mit dem Harz gemischt
oder in das Harz eingebracht werden soll. Ausgezeichnete Flammschutzeigenschaften werden erhalten, wenn
das synthetische Harzmaterial Mengen von 0,1 oder 0,25 bis !,0 oder !,5, besonders ungefähr 0,5 Gewichtsprozent
an Flammschutzmittel, bezogen auf das Gewicht des synthetischen Polymerisats, enthält.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Flammschutzmittel sind besonders zur Verleihung von flammwidrigen
Eigenschaften an verschäumte synthetische Polymerisate brauchbar. Verschäumbar Formmassen aus synthetischen
Polymerisaten enthalten einen geringen Anteil Treibmittel. Beispiele für derartige Treibmittel umfassen
niedere aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Butan, Pentan, Hexan, Cyclopentan oder Cyclohexan,
niedere Alkylhalogenide wie Methylchlorid, Trichlormet'nan oder 1,2-Dichlortetrafluoräthan und Gemische
dieser Substanzen. Die niederen aliphatischen Kohlenwasserstoffe, besonders die Pentane, werden bevorzugt,
und in der Praxis wird häufig eine Petrolätherfraktion, die hauptsächlich aus Pentanen besteht, verwendet. Das
Treibmittel kann auch ein chemisches Treibmittel sein, das beispielsweise ein Bicarbona-:, wie beispielsweise
Nalriumbicarbonat oder Ammoniumbicarbonat, oder eine organische Stickstoffverbindung sein kann, die
beim Erhitzen Stickstoff abgibt, wie beispielsweise Dinitrosopentamethylendiamin oder Bariumazodicarboxylat.
Die Menge an Treibmittel kann von 2 bis 15 Gewichtsprozent, insbesondere von 3 bis 10 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des verschäumbaren Materials, betragen. Beispielsweise führt die Verwendung
von ungefähr 6 Gewichtsprozent einer Pentanfraktion, zusammen mit Polystyrol, zu ausgezeichneten
Ergebnissen.
Das Flammschutzmittel kann dem synthetischen
Polymerisat in irgendeiner geeigneten Weise zugegeben werden, beispielsweise durch Mischen in einer
Mühle bzw. einem Mischer oder einer Strangpresse oder durch Aufbringen des Flammschutzmittels auf die
Oberfläche eines daraus geformten Fonnkörpers. Ein vorteilhaftes Verfahren besteht darin, die Polymerisatteilehen,
insbesondere verschäumbar Teilchen, mit einer dünnen Oberflächenschicht zu beschichten, wobei
diese das Flammschutzmittel enthält. Dies kann leicht erzielt werden, wenn man das flammschutzmittel in
Pulverform oder zusammen mit einem Lösungsmittel oder flüssigem Dispersionsmediuin verwende!. In vielen
Fällen wird vorzugsweise ein Kleber, beispielsweise ein öl. wie ein geeignetes Mineralöl, ein Wachs oder ein
Ester, insbesondere ein fester Ester, wie ein Glycerid. beispielsweise ein Mono- oder Diacciat, oder ein Ester
einer langkettigen Fellsäure, insbesondere ein Monoeslcr,
verwendet. So können beispielsweise Ester der
Laurin-, Stearin-, Palmitin- oder ölsäure verwendet
werden. Gute Ergebnisse werden erhalten, wenn man einen Monoester von Sorbit, beispielsweise das
Monolaurat, ein Monopalmitat, Monostearat und Trioleat verwendet. So können z, B, diejenigen Sorbitanester,
die unter der Handelsbezeichnung Span auf dem Markt sind, verwendet werden. Wo das Flammschutzmittel
in einer flüssigen Zusammensetzung, wie ais Lösung oder Dispersion (die einen Kleber enthalten
kann oder auch nicht), verwendet wird, kann diese wässerig oder nichtwässerig sein, und sie kann
beispielsweise durch Besprühen, Walzen oder Bürsten aufgebracht werden. Darüber hinaus kann, wenn ein
Kleber verwendet wird, dieser zuerst, beispielsweise als leicht bewegliche Lösung (mit einer Viskosität von
beispielsweise weniger als 50OcP bei 250C), in einem
Lösungsmittel aufgebracht und dann das feinverteilte Flammschutzmittel verstäubt werden, beispielsweise
unter nachfolgendem Trommeln der Bestandteile in einem Trommelmischer. Geeignete Lösungsmittel sind
Alkohole, wie Methanoi, Äthanol und Isonropanol, und, wo die Polymerisatteilchen verschäumbar sind, flüchtige
Flüssigkeiten, welche wie oben beschrieben als Treibmittel verwendet werden können, beispielsweise ein
Pentan oder Hexan. Nach der Behandlung kann, falls erforderlich, zurückgebliebenes Lösungsmittel in einem
Luftstrom verdampft werden.
Die Flammschutzmittel wurden weiterhin als besonders brauchbar für verschäumte Polymerisatmaterialien
befunden, die mittels Extrudieren einer verschäumbaren, ein Treibmittel enthaltenden Zubereitung hergestellt
wurden. In einem bevorzugten Strangpreßverfahren wird ein flüchtiges Treibmittel, wie beispielsweise
ein Butan oder ein Pentan, in den Zylinder der Strangpresse derart eingespritzt, daß es sich mit dem
Polymerisat unter Bildung einer verschäumbaren Zubereitung mischt. Das Flammschutzmittel kann im
Gemisch mit den der Strangpresse zugeführten Polymerisatteilchen oder in diesen inkorporiert zugeführt
werden;darüber hinaus kann, falls gewünscht, eine Vormischung, welche das Polymerisat, das Treibmittel
und das Flammschutzmittel enthält, verwendet werden. Es ist oftmals vorteilhaft, ein teilchenförmiges Polymerisat
zu verwenden, bei welchem die Teilchen mit dem flammwidrigen Mittel beschichtet wurden. Wahlweise
kann, wo das Treibmittel in die Strangpresse eingespritzt wird, das flammwidrige Mittel in das Polymerisat
im Treibmittel gelöst eingespritzt werden. Wahlweise zu dem physikalischen Mischen kann das Flammschulzmittel
in das Polymerisat bei dessen Herstellung durch so Polymerisation eines äthylenisch ungesättigten monomeren
inkorporiert werden, beispielsweise durch Blockoder besonders bevorzugt durch Suspensionspolymerisation.
Diese Verfahren sind dem Fachmann bekannt.
Verfahren zur Verschäumung und Verformung von v, teilchenförmigen, verschäumbaren thermoplastischen
Polymerisaten können in üblicher Weise durchgeführt werden. So können beispielsweise die verschäumbaren
Teilchen mittels Dampf, heißem Wasser oder heißer Luft oder mit Hilfe eines In.frarQterhitzers zur '-"
Herstellung verschäumter Perlen erhitzt werden, und diese werden vorzugsweise so konditioniert, daß man
sie ein oder zwei Tage vor ihrer Verwendung in einem Verformungsverfahren der Atmosphäre aussetzt. Eine
geeignete Form kann dann beispielsweise völlig oder 1 ■ teilweise mit den verschäumten Perlen gefüllt und
verschlossen und Jampf in die Formwandungen eingeführt werden. Nach Beendigung des Vcrschäumungsvorgangs
wird die Dampfzuführung abgestellt und das schwerentflammbare verschäumte Produkt
nach dem Abkühlen aus der Form entnommen, Auch andere Verformungsverfahren können angewandt werden.
Die gemäß Erfindung eingesetzten Flammschutzmittel können durch Umsetzen einer geeigneten aromati
sehen Hydroxysäure oder eines Derivats derselben mit einem Alkenylhalogenid hergestellt werden. Das bevorzugte
Alkenylhalogenid ist ein Bromid. Die Reaktion wird vorzugsweise in Lösung in einem organischen
Lösungsmittel durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Alkohole, wie Methanol, Äthanol und
Isopropanol, und Ketone, wie Aceton und Methyläthylketon. Der in der Reaktion gebildete Halogenwasserstoff
kann beispielsweise durch Destillation oder durch Umsetzen mit einem geeigneten Säureakzeptor, wie
beispielsweise einem Alkalimetallcarbonat, entfernt werden. Das Reaktionsgemisch kann erhitzt und, sofern
erforderlich, gerührt werden. G.,-'ignete Reaktionstemperaturen Hegen oftmals zwischen 0 und 150"C,
insbesondere zwischen 55 und 105° C, wie beispielsweise
8O0C.
Nachfolgend wird die Herstellung einiger gemäß ErPndung eingesetzter Flammschutzmittel im einzelnen
beschrieben.
Herstellung der Flammschutzmittel
(a)Äthyl-2-allyloxy-3,5-dibrombenzoat
(a)Äthyl-2-allyloxy-3,5-dibrombenzoat
184 g ÄthylO.S-dibromsalicylat, 58 ml Allylbromid,
232 g Kaliumcarbonat und 430 g Methylethylketon wurden unter Rühren 8 Stunden lang zum Sieden
erhitzt. Die Hauptmenge des Lösungsmittels wurde dann abdestilliert und 500 ml Wasser und 500 ml
2 n-Natriumhydroxidlösung zugegeben. Das sich abscheidende öl verfestigte sich bald, und es wurden durch
Filtration 169,8 g eines hellgelben Produkts erhalten, das aus Äthanol umkristallisiert wurde. Man erhielt die
Titelverbindung in Form von großen farblosen Nadeln; Schmelzpunkt 49 bis 52° C.
Analyse für Ci2Hi2Br2O3:
Berechnet: C 39,6%, H 3,3%;
gefunden: C 39,5%, H 3,3%.
gefunden: C 39,5%, H 3,3%.
(b)2-Allyloxy-3,5-dibrombenzoesäure
100 g Äthyl-2-allyloxy-3,5-dibrombenzoat in 500 ml Äthanol wurden 2 Stunden lang mit 50 g Natriumhydroxid
in 100 ml Wasser zum Sieden erhitzt und anschließend 1 Liter Wasser zugegeben. Durch
Ansäuern erhielt man die Titelverbindung (87 g) mit einem Schmelzpunk· von 154 bis 155°C. Umkristallisier°n
aus wässerigem Äthanol lieferte farblose Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 155 bis I56°C.
(c)Äthyl-4-allyloxy-3.5-dibrombenzoat
220 g Äthy!-3,5-dibrom-4-hydroxybenzoat, 70 ml Allylbromid, 230 g Kaliumcarbonat und 500 ml Methylethylketon
wurden 4 Stunden lang unter Rühren zum Sieden erhitzt und weiter wie oben unter (a) verfahren.
Man erhielt 232,9 g eines farblosen Feststeifes. Umkristallisieren
aus Äthanol ergab die Titelverbindung in Form von Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 50 bis
5I°C.
Analyse für C2Hi2Br2Oj:
Berechnet: C 39,6%, H 3,3%;
gefunden: C 39,3%, H 3,1%.
gefunden: C 39,3%, H 3,1%.
(d)4-Allyloxy-3,5-dibrombenzoesäure
100 g des so erhaltenen Esters wurden wie unter (b) zur Titelverbindung (83 g) hydrolysiert; Schmelzpunkt
179 bis 1800C. Umkristallisieren der Säure aus wässerigem Äthanol lieferte farblose Nadeln mit einem
Schmelzpunkt von 182 bis 183° C.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
10
Dieses Beispiel beschreibt eine erfindungsgemäße
verschäumbare Polystyroi'ormmasse und ein hieraus
hergestelltes schwerentflammbares Produkt.
100 g verschäumbare Polystyrolperlen mit einem Gehalt von 6 Gewichtsprozent Pcntantreibmittel
wurden 1 Minute lang mit 0.5 e einer 20gewichtspro<:2ntigen
Lösung von Sorbitanmonolaurat in denaturiertem Spiritus in einer Trommel behandelt und dann noch 1
Minute lang mit 0.5g pulveiisierter 4-Allyloxy-3.5-dibromben/oesäure
getrommelt.
Die erhaltenen Perlen wurden durch 4 Minuten langes Behandeln mit Dampf bei einem Druck von 1.63 kg/cm2
verschäumt und die verschiumten Perlen durch Einbringen in eine Form und Hinführen von Dampf in
den loimmantel zum Ausformen eines Blocks aus Polystyrolschaum mit einer Dichte von O.olooz g.cm'
verwendet. Der Polvstyrolschaum-Block war rein weiß,
hatte ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und war frei von Verwerfungen.
Das geschäumte Produkt wurde nach dem British Standard (B. S.) 3932 (1965) auf seine feuerhemmenden
Eigenschaften hin untersucht, wo/u aus dem geformten
Block Probeslreifen mit den Abmessungen von 20.32cm κ 2.54 cm κ !.27 cm entnommen wurden. 6
derartige Streifen wurden in dem Versuch verwendet, wobei die Flammprobenbewertung 6 von 6 selbstauslöschenden
Streifen war. Diese Ergebnisse wurden durch einen noch strengeren Test bestätigt der
ein modifizierter British-Standard-Test. nämlich der als »Kunststofftest-Verfahren 117/1« bekannt ist.
Es wurden 4 Streifen mit den Abmessungen von 15.24 cm χ 5.08 cm χ 1.27 cm verwendet. Die Flammprobenbewertung
war 3 aus 4 selbstlöschenden und 1 aus 4 nichtbrennenden Proben.
Dieses Beispiel beschreibt die Hersteilung verschäumbarer
Polystyrolperlen. in welche während der Polymerisation des Styrols ein flammwidriges Mitte'
inkorporiert wurde, und weiterhin ein erfindungsgemäßes schwerentflammbares verschäumtes Produkt.
2,2 Liter Wasser, 8 g Polyvinylpyrrolidon (Molekulargewicht etwa 300 000). 2,1g Natriumpyrophosphat,
0.2 g Natriumbicarbonat, 850 g Styrol, 4,2 g 4-Allyloxy-3,5-dibrombenzoesäure,
6 g Benzoylperoxid und 54 g Petroläther mit einem Siedebereich von 45 bis 5O0C
wurden in einen Autoklav, der mit einem Rührwerk versehen war. eingefüllt. Dann wurde der Autoklav nach
Durchleiten von Stickstoff mit leichtem Überdruck geschlossen und i0 Stunden lang unter Rühren auf 8O0C
erhitzt. Zu diesem Zeitpunkt waren ungefähr 50% des Styrols polymerisiert. Im Verlauf von 3 Stunden wurden
dann 12 g Petroiäther unter Druck zugegeben und die Polymerisation bei 82=C unter Rühren weitere 21
Stunden lang fortgesetzt Dann ließ man den Autoklav abkühlen, und anschließend wurde nach Entspannen
geöffnet. Die erhaltenen Perlen wurden abgetrennt und in einer Dampfatmosphäre 4 Minuten lang verschäumt.
Man erhielt kugelförmige geschäumte Perlen, die frei von Oberflächenverformungen waren und eine Schüttdichte von 1,10 kg/m' hatten. Nachdem man die Perlen
einen Tag lang im offenen Trog trocknen ließ, wurden sie zu einem würfelförmigen Block von 0,3048 m
Kantenlänge geformt. Das Produkt hatte gute physikalische Eigenschaften, und die Perlen waren gut miteinander verbunden. Die feuerhemmenden Eigenschaften des
Blocks waren wiederum ausgezeichnet, wie dies bei der Durchführung des in Beispiel i beschriebenen Versuchs
angezeigt wurde. Die Flammprobenbewertung nach dem B. S. 3932 war 6 von 6 selbstauslöschenden Proben
und bei dem modifizierten Test war die Bewertung 3 bon 4 selbstlöschendcn Proben und 1 aus 4 nichtbrennenden
Proben.
η r η μ 1 i'! J
Dieses Beispiel beschreibt die Behandlung e;~"!r
Platte von go häumtem Polystyrol zur Herstellung des
erfindungsgemäßen schwerentflammbarcn verschäumten Produkt:.
Die OK|te von geschäumtem Polystyrol hatte eine
Dicke von 12.7 mm und eine Dichte von etwa 0.01602 g/cm'. Beide Hnuptoberflächen wurden mit
«'":r O.jgC'vichtsprozentigen wässerigen Disf.·~;\.ίοιι
von Äthyl-2-allylo\y-3.5-dibrombenzoat besprüht. Nach Trocknen der übersprühten Schaumplatte besaß diese
gute Selbstlöscheigenschaften, wenn sie nach den .Standardverfahren untersucht wurde.
Dieses Beispiel beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren /ur Herstellung eines geschäumten Polystyrols
mit feuerhemmenden Eigenschaften durch Extrusion.
Die Strangpresse hatte einen Zylinderdurchmesser von 38,1 mm mit einem einstellbaren Druckreduzierventil
hinter einer Schlitzdüse von 0,889 mm Weite und Mittel zum Einspritzen von Isobuten in den Zylinder
Polystyrolpellets, die mit 0,5 Gewichtsprozent feinverteiltem Siliciumdioxid und 0.5 Gewichtsprozent Äthyl-4-allyloxy-3,5-dibrombenzoat
beschichtet waren, wurden dann durch die Düse extrudiert. während Isobuten se
eingespritzt wurde, daß eine Zubereitung anfiel, die 13
Gewichtsprozent Isobuten enthielt.
Der Druck innerhalb der Strangpresse war etwa 141 kg/cm2 und die Düsentemperatur 125°C. Aus der
Düse wurde Schaumpolystyrol in Plattenform extr1·-
diert. Die Platte hatte eine Dicke von etwa 12.7 mm unc eine Dichte von 0,03204 g/cml
Das geschäumte Produkt wurde hinsichtlich seinei feuerhemmenden Eigenschaften nach der B. S. 393^
(1965) geprüft, wobei Probestreifen mit den Abmessun
gen 15,2 cm χ 5,08 cm χ 1,27 cm von der Platte abge schnitten wurden. Sechs solcher Streifen wurden in derr
Versuch verwendet, und die Flammprobenbewertunj; war 6 von 6 selbstlöschenden Streifen. Damit wurde eir
ausgezeichneter Grad von Feuerhemmung angezeigt.
Beispie! 5
Dieses Beispiel beschreibt ein neues feuerhemmende! geschäumtes Polystyrolprodukt und dessen Herstellung
nach dem erfindungsgernäßer. Verfahren.
Verschäumbare Polystyrolpellets, die 1 Gewichtsprozent feinverteiltes Siliciumdioxid, 1 Gewichtsprozeni
Zinkstearat, 10 Gewichtsprozent Butan und 03 Ge
wichtsprozent 4-AlIyloxy-3r5-dibrombenzoesäure ent
hielten, wurden bei einem Druck von 36,2 kg/cm2 und
einer Temperatur von 1400C durch eine kreisförmige Ringduse mit einem Gesamtdurchmesser von 1,27 cm
extrudiert, wobei die Weite des Ringes 1,01 mm war und die Fließgeschwindigkeit 22 kg pro Stunde betrug.
Innerhalb des Rohres wurde zur besseren Förderung ein leichter Oberdruck aufrechterhalten. Auf diese Weise
wurde ein Rohr aus geschäumtem Polystyrol mit einem Außendurchmesser von ungefähr 5,08 cm und einem
Innendurchmesser von ungefähr 2,54 cm geformt. Die Gesamtdurchschnittsdichte betrug 0,03204 g/cmJ.
Die feuerhemmenden Eigenschaften des extrudierten Produkts waren wiederum ausgezeichnet, wie dies bei
der Durchführung des in Beispiel 3 beschriebenen Versuchs aufgezeigt wurde. Nach der B. S. 3932 war die
Flammprobenbewertung 6 von 6 selbstlöschenden Proben.
Claims (4)
1. Schwerentflammbare, gegebenenfalls verschäumbare
Formmassen aus synthetischen Polymerisaten, enthaltend eine organische Halogenverbindung
als Flammschutzmittel, dadurch gekennzeichnet,
daß als Flammschutzmittel 0,1 bis 14 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des
Polymerisats, einer aromatischen Säure, worin ein aromatischer Ring durch wenigstens ein Halogenatom
und wenigstens eine Alkenyloxygruppe substituiert ist, oder ein Derivat einer solchen Säure
enthalten ist.
2. Schwerentflammbare Formmassen nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halogen in dem flammwidrigen Mittel Brom ist
3. Schwerentflammbare Formmassen nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkenyloxygpjppe
des flamrnwidrigen Mittels eine Allyloxygruppe
ist.
4. Verfahren zur Herstellung verschäumter Formkörper,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine verschäumbar Formmasse nach Anspruch 1 unter
Verschäumungsbedingungen extrudiert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB36413/67A GB1186109A (en) | 1967-08-08 | 1967-08-08 | Flame-Retardant Synthetic Resin Materials and Flame-Retardant Agents; Foamable Resin Materials |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1769929A1 DE1769929A1 (de) | 1971-11-04 |
DE1769929B2 DE1769929B2 (de) | 1978-04-20 |
DE1769929C3 true DE1769929C3 (de) | 1978-12-21 |
Family
ID=10387918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1769929A Expired DE1769929C3 (de) | 1967-08-08 | 1968-08-07 | Schwerentflammbare, gegebenenfalls verschäumbare Formmassen aus synthetischen Polymerisaten und Verfahren zur Herstellung verschäumter Formkörper |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3639305A (de) |
DE (1) | DE1769929C3 (de) |
FR (1) | FR1575425A (de) |
GB (1) | GB1186109A (de) |
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SE421072B (sv) * | 1975-06-21 | 1981-11-23 | Dynamit Nobel Ag | Polymerer pa basis av pentabrombensylestrar och tetrabromxylylendiestrar samt anvendning derav som flamskyddsmedel |
JPS5839456B2 (ja) * | 1980-09-11 | 1983-08-30 | 出光興産株式会社 | 核置換安息香酸を難燃剤として含む難燃性樹脂組成物 |
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1967
- 1967-08-08 GB GB36413/67A patent/GB1186109A/en not_active Expired
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- 1968-08-08 FR FR1575425D patent/FR1575425A/fr not_active Expired
Also Published As
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US3639305A (en) | 1972-02-01 |
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