DE1794072B2 - Schwerbrennbare formmassen auf der basis von polymerisaten des propylens - Google Patents
Schwerbrennbare formmassen auf der basis von polymerisaten des propylensInfo
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Description
R„
CH3
CH3I CHj R1.
/4Vc
C —t- C
CH3
ur^i.in» der Schwerbrennbarkeit enthalten müsse,;
und 5d1e Formmassen in der Wärme ,» Ver-
Der vorncucuw. E.undung lag die Aufgabe zugrunde
Formmassen der eingangs definierte,, Art grunue. ι vorerwähnten Nachteilen
„S"derin erhÄlich geringerem Umfang belastet
"'"Fs wurde Befunden, daß diese Aufgabe geloM werden
kann wenn man den Formmassen zusatz„h em
C emt ch aus zwei Stoffen einer jeweils spez.el! ausge-
WÄ Erfindung stn, „ienv
empiechend schwerbrennbare Formmassen ,υ; der
Basis von
,, ,,KiGew.chtsteilen eines Homopolymensa!, des
Pronvicns oder eines Copolymers des l'r„pyens das zu wenigstens 50 Gewichtepio/ei« aus
nolvmer gebundenem Propylen beste.it, h, 0°bis 9 vorzugsweise 1 bis 4 Gewichtste.le eines
«Ünhatischen Bromkohlenwasserstoffs, der zu
Ä£?45. vorzugsweise zu wenigstens^ Gewichtsprozent
aus chemisch gebundenen. Brom
worin m eine ganze Zahl von 0 bis 5, η eine ganze
Zahl von 0 bis 4, ο eine ganze Zahl von 0 bis 5, ρ eine ganze Zahl von 0 bis 200 und R eine C,- bis
C4-Alkylgruppe bedeutet, mit den Maßgaben, daß beim Vorliegen von 2 oder mehr Alkylgruppen
in dem Stoff diese Alkylgruppen gleich oder verschieden sein können und daß die Prozentzahlen
unter e,) und e2) sich jeweils zu 100% addieren
müssen.
1S r\ (p'bi!" 7 vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsteile
Antimontrioxid sowie - gegebenenfalls
d) bis zu 3 Gewichtsteile eines organischen Phosphits.
Die erfindungsgemäßen Fonnmassen sind dadurch gekennze.chnet8daß sie zusätzlich enthalten
e) 0.2 bis 6. vorzugsweise 0,3 bis 1,5 Gewichtsteile
e.» Sis^a'to'rzugsweise 50 bis 70Gewi.htspro-3>
* zem eines bei Temperaturen bis zu wenigstens
100 C in festem Aggregatzustand vorliegenden Alkanpolyols mit 4 bis 12, vorzugsweise 5 oder
6 Kohlenstoffatomen, sowie 4 bis 12, vorzugsweise 4 bis 6 Hydroxylgruppen und
e ) 20 bis 80 vorzugsweise 30 bis 50 Gewichtsprozent
eines Stoffes der allgemeinen Formel
CH3
/1V-C-
CH3
CH3 Rn
CH3 C —
CH3
CH3
CH3 R0
CH3
Die vorliegende Erfindung betrifft schwerbrennbare Formmassen auf der Basis von
a) 100 Gewichtsteilen eines Homopolymerisate des Propylens oder eines Copolymerisats des Propylens,
das zu wenigstens 50 Gewichtsprozent aus polymer gebundenem Propylen besteht,
b) 0,5 bis 9 Gewichtsteilen eines aliphatischen Bromkohlenwasserstoffs,
der zu wenigstens 45 Gewichtsprozent aus chemisch gebundenem Brom besteht,
c) 0,2 bis 7 Gewichtsteilen Antimontrioxid sowie
—gegebenenfalls —
d) bis zu 3 Gewichtsteilen eines organischen Phosphits.
Die bekannten Formmassen der genannten Art zeichnen sich durch eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften
aus. Von gewissem Nachteil ist jedoch, daß die Formmassen relativ große Mengen an Mitteln
worin m eine ganze Zahl von 0 bis 5, π eine ganze Zahl von 0 bis 4, ο eine ganze Zahl von 0 bis 5, ρ eine ganze
Zahl von 0 bis 200 und R eine C1- bis C4-Alkylgruppe
bedeutet, mit den Maßgaben, daß beim Vorliegen von 2 oder mehr Alkylgruppen in dem Stoff diese Alkylgruppen
gleich oder verschieden sein können und daß die Prozentzahlen unter ei) und C2) sich jeweils
zu 100% addieren müssen.
Die erfindungsgemäßen Formmassen zeichnen sich gegenüber vergleichbaren bekannten Formmassen
insbesondere dadurch aus, daß sie nur relativ geringe Mengen an Mitteln zur Erzielung der Schwerbrennbarkeit
enthalten müssen und daß sie in der Wärme nicht oder nur wenig zu Verfärbungen neigen.
Schwerbrennbare Formmassen, die die oben bezeichneten Komponenten a), b), c) sowie — gegebenenfalls
— d) und/oder C1) und/oder weitere andere
Hilfs- bzw. Zusatzstoffe enthalten, sind z. B. aus der
britischen Patentschrift 1 037 392 bekannt, so daß
insoweit auf sie hier nicht mehr eingegangen zu werden braucht. Setzt man die in der britischen Patentschrift
auf S. 2, Zeilen 96 bis 113, besonders erwähnten Zusatzstoffe, z. B. Chlorparaffine oder mehrkernige,
halogenhaltige aromatische Verbindungen in Parallele s mit der erfindungsgemäß mitzuverwendenden Komponente
e2) so zeigt sich in Vergleichsversuchen wie sie vor den Beispielen beschrieben sind —, daß letztere,
obwohl sie keine Halogenatome enthält, in Hinsicht auf das Flammwidrigmachen der Formmassen sehr ,ο
viel wirksamer ist als die in Parallele gesetzten Zusatzstoffe aus der britischen Patentschrift.
Zu den Tür die edindungsgemäßen Formmassen
kennzeichnenden Additiven e) ist im einzelnen das Folgende zu sagen: , ^
e,) Gut geeignete Alkanpolyole sind beispielsweise Tetnte wie meso-Erythrit sowie Heplite wie
D-Glucj-n-gulo-heptit und n-Manno-D-galaheptit. Besonders gut geeignete Alkanpolyole sind
beispielsweise Pentite wie 11-Arabit und D-Quercit
sowie Hexite wie l>,L-Giucit, n-Mannit, Galactit und ^-Inosit. Wie sich gezeigt hat, ist als Alkanpolyol ganz besonders gut geeignet Pentaerythrit.
C2) Die Stoffe mit der ober, definierten, allgemeinen
Formel können erhalten werden z. B. aus den zugrunde Hegenden p-Diisopropylbenzolen (vgl.
den in der eckigen Klammer stehende Teil der allgemeinen Formel) sowie — gegebenenfalls —
den zugrunde liegenden Monoisopropylbenzolen (vgl. den rechts und üuics außerhalb der eckigen
Klammer stehenden Teil der allgemeinen Formel). Das Verknüpfen der gtaannten Ausgangsstoffe
kann erfolgen z. B. durch Polyrekombinationsreaktjonen, wie sie in den Arbeiten von V. V.
K ο r s h a k und Mitarbeitern in »Polymer Science U.S.S.R.«, Bd. 1 (1960), S. 341 bis 350
und Bd. 3 (1962), S. 925 bis 935, beschrieben sind. Die Stoffe mit der oben definierten, allgemeinen
Formel können auch erhalten werden z. B. aus den entsprechenden p-Di-(monochloriscpropyl)-benzolen sowie — gegebenenfalls — den entsprechenden Mono-(monochlorisopropyl)-benzolen durch Wurtz-Fittig-Reaktion.
45
Gut geeigneten Stoffen mit der oben definierten, allgemeinen Formel können als Grundeinheiten zugrunde liegen, z.B. 1,2,4-Triisopropylbenzol, 1,2,4,
5 - Tetraisopropylbenzol, 1,4 - Diisopropyl - 2 - tert.-butylbenzol, 1,4 - Diisopropyl - 2,5 - dimethylbenzol.
Sehr gut geeignet sind Stoffe, denen als Grundeinheit das p-Diisopropylbenzol zugrunde liegt. Wie sich gezeigt hat, ist ganz besonders gut geeignet Dicumyl.
Das Herstellen der erfindungsgemäßen Formmassen kann in einfacher Weise erfolgen durch Mischen der
Komponenten nach einschlägig üblichen Methoden mit einschlägig üblichen Vorrichtungen,
Die Fonnmassen eigenen sich für die einschlägig üblichen Anwendungsgebiete, z.B. zum Herstellen
von Rohren, Fittings und Platten für den Bausektor.
Vergleichsversuche
Unter üblichen, miteinander identischen äußeren Bedingungen sowie unter Verwendung der jeweils
gleichen nicht auszutauschenden Ausgangsstoffe wurden Formmassen der folgenden Zusammensetzungen
hergestellt:
A. Aus der britischen Patentschrift 1 037 392
Formmasse P
Formmasse P
a) 100,0 Gewichtsteile eines Homopolymerisats von Propylen mit einem Molekulargewicht von etwa
450 000,
b) 1,4 Gewichtsteile 1,2,5,6,9,10-Hexabrom-cyclodecan,
c) 0/7 Gewichlsteile Antimontrioxid,
d) 0,2 Gewichtsteile Trinonylphenyl-phosphit sowie
e) 1,0 Gewichtsteil eines Gemisches aus
e,) 60,0 Gewichtsprozent Pentaerythrit und
e,) 60,0 Gewichtsprozent Pentaerythrit und
e2) 40,0 Gewich'sprozent Chlorparaffin mit einem
Chlorgehalt von etwa 70 Gewichtsprozent (britische Patentschrift, S. 2, Zeilen 96 bis 103).
Formmasse I"
a) 100,0 Gewichtsteile eines Homopolymerisats von
Propylen mit einem Molekulargewicht von etwa 450000,
b) 1.4 Gewichtsteile 1,2,5,6,9,10-Hexabrom-cyclododecan,
c) 0,7 Gewichtsteile Antimontrioxid,
d) 0,2 Gewichtsteile Trinonylphenyl-phosphit sowie
e) 1,0 Gewichtsteil eines Gemisches aus
e,) 60,0 Gewichtsprozent Pentaerythrit und
C2) 40,0 Gewichtsprozent Octabromdiphenyl (britische Patentschrift, S. 2, Zeilen 104 bis 113).
B. Gemäß der vorliegenden Erfindung
Formmassen
a) 100,0 Gewichtsteile eines Homopolymerisats von Propylen mit einem Molekulargewicht von etwa
450000,
b) 1,4 Gewichtsteile 1.2,5,6,9,10-Hexabrom-cyclododecan,
c) 0,7 Gewichtsteile Antimontrioxid,
u) 0,2 Gewichtsteile Trinonylphenyl-phosphit sowie
e) 1,0 Gewichtsteil eines Gemisches aus
e,) 60,0 Gewichtsprozent Pentaerythrit und
C2) 40,0 Gewichtsprozent eines Stoffes mit der im
Patentanspruch definierten allgemeinen Formel, in der stehen m, η und ο für 0 sowie ρ für etwa 30
(vgl. Beispiel 2).
Aus den drei oben aufgeführten Formmassen wurden unter jeweils identischen Bedingungen Preßplatten
hergestellt (Preßtemperatur: 1900C; Preßzeit: 6 Min.,
davon 1 Min. geheizt, 5 Min. gekühlt). An den Platten sind praktisch keine Farbunterschiede zu erkennen
Aus den drei oben aufgeführten Formmassen wurden unter jeweils identischen Bedingungen weiterhin
die in der untenstehenden Tabelle aufgeführten Werte bestimmt.
Wie aus den Preßplatten und der Tabelle ersichtlich ist, beeinflussen die ausgetauschten Substanzen (ihre
Menge, bezogen auf die gesamte Formmasse, beträgt weniger als 0,4 Gewichtsprozent) die optischen, mechanischen und elektrischen Daten in nicht oder kaum
zu unterscheidendem Ausmaß. Das Brandverhalten, insbesondere die Brenndauer, wird dagegen in äußerst
starkem Maß beeinflußt, wobei die erfindungsgemäßen Formmassen den Formmassen aus der britischen
Patentschrift um ein vielfaches überlegen sind.
Tabelle zu den Vergleichsversuchen
Formmasse
P (britische
Palentschrift)
Palentschrift)
1" (britische
Patentschrift)
H (erfindungsgemäß)
Patentschrift)
H (erfindungsgemäß)
MIl nach
ASTM
D I238-65 T
D I238-65 T
[2Mi5 Ic-IO],
21,80
18,43
21.67
18,43
21.67
Kugeldruckhärte nach
DlN 53 456
DlN 53 456
[kp cnr]
889
866
900
866
900
Gren/biegespannung
nach DlN
nach DlN
53 452
[kp cnr ]
[kp cnr ]
430
422
435
422
435
Dielektrischer j Dielektri/iläts-Verluslfaktor
/iihl ι, nach
.nach DIN 53 4X3! DIN 53 483
tan Λ bei 10 H/ I bei 10" H/
.nach DIN 53 4X3! DIN 53 483
tan Λ bei 10 H/ I bei 10" H/
0,00 H) j 2,3
ι
I
I
0.(X)I
0,(X)IO
2,3
1 T1
Abtropfneigung
in der Hitze
in der Hitze
sehr stark
weniger stark
am geringsten
weniger stark
am geringsten
Verlösch/eil-
summe nach
U L, Subjekt 4
Vertikaltest
an Prüfkörpern
[see]
22
60
2O
Es wird auf einschlägig übliche V 'eise hergestellt eine Formmasse, bestehend aus a) 100 Gewichtsteilen
eines Homopolymerisate des Propylens (μ = 7,3), b) 1,4 Gewichtsteilen 1,2,5,6,9,10-Hexabromcyclododecan,
c) 0,7 Gewichtsteilen Antimontrioxid, d) 0,2 Gewichtsteilen Trinonyl-phenyl-phosphit sowie e) 0,5 Gewichtsteilen
eines Gemisches aus e,) 60 Gewichtsprozent Pentaerythrit und e2) 40 Gewichtsprozent Dicumyl.
Aus der Formmasse wird mittels eines Extruders (Massetemperatur = 2200C) ein Rohr hergestellt; es
ist wesentlich schwerer brennbar und im Farbton erheblich heller als ein entsprechendes Rohr, zu dessen
Herstellung eine Formmasse der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung — jedoch ohne das
Gemisch e) — verwendet worden ist.
Es wird ausgegangen von einer Formmasse, bestehend aus a) 100 Gewichts ilen eines Homopolymerisate
des Propylens (μ = 3,1), b» 2 Gewichtsteilen 1,2,5,6,
9,10-Hexabromcyclododecan, c) 1 Gewichtsteil Antimontrioxid,
d) 0,2 Gewichtsteilen Trinonyl-phenylphosphit sowie e) 0,5 Gewichtsteilen eines Gemisches
aus e,) 60 Gewichtsprozent Pentaerythrit und e2)
40 Gewichtsprozent eines Stoffes mit der oben definierten, allgemeinen Formel, in der stehen m, η und ο
für 0 sowie ρ für etwa 30.
Aus der Formmasse wird mittels einer Schneckenspritzgußmaschine (Massetemperatur = 220"C) ein
Rohrfitting hergestellt; er ist wesentlich schwerer brennbar und im Farbton erheblich heller als ein entsprechender
Fitting, zu dessen Herstellung eine Formmasse der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung
— jedoch ohne das Gemisch e) — verwendet worden ist.
Claims (1)
- Patentanspruch:
Schwerbrennbare Formmassen auf der Basi^ vona) 100 Gewichtsteilen eines Homopolymerisat des Propylens oder eines Copolymerisate·; des Propylens, das zu wenigstens 50 Gewichtsprozent aus polymer gebundenem Propylen besteht,b) 0,5 bis 9 Gewichtsteilen eines aliphatischen Bromkohlenwasserstoffs, der zu wenigstens 45 Gewichtsprozent aus chemisch gebundenem Brom besteht,c) 0,2 bis 7 Gewichtsteilen Aniimontrioxid sowie — '.egebenenfalls —·d) bis zu 3 Gewichtsteilen eines organischen Phosphits, dadurchgekennzeichnei, daß die Formmassen zusätzlich enthaltene) 0,2 bis 6 Gewichtsteile eines Gemisches aus β|) 20 bis 80 Gewichtsprozent eines bei Temperaturen bis zu wenigstens 100 ^ C in festem Aggregatzustand vorliegenden Alkanpolyols mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen sowie 4 bis 12 Hydroxylgruppen unde2) 20 bis 80 Gewichtsprozent eines Stoffes der allgemeinen Formel
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