DE2059022A1 - Selbstverloeschende Polyolefine - Google Patents

Description

FARBWERKE HOECHST AG. , vormals Jieister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: HOE/09/F 341 ,

den 27. November 1970 DR.MD/MO Selbstverlöschende Polyolefine

Es ist aus der US-Patentschrift 3 437 550 bekannt, daß man Polypropylen mit Glasfasern vorteilhaft verstärken kann, wenn die Glasfasern mit einem Silan geschlichtet wox'den sind, welches mit Carbonsäuregruppen oder Carbonsäureanhydrid-Gruppen reagierende Substituenten trägt, und gleichzeitig das Polypropylen mit einer kleinen Menge Maleinsäureanhydrid modifiziert ist, wodurch eine gute Verbindung zwischen dem Polymerisat und den geschlichteten Glasfasern erreicht wird Formkörper, die aus einem derart modifizierten Polypropylen hergestellt werden, zeichnen sich durch eine hohe Reißfestigkeit und Schlagzähigkeit aus, sind aber ebenso brennbar wie Polypropylen selbst.

Es ist v/eiterhin bekannt, daß man Polypropylen flammhemmend ausrüsten kann, wenn man eine Kombination von Antimontrioxid mit einer organischen Halogenverbindung, vorzugsweise einer chlorierten oder bromierten Verbindung versetzt.

Es wurde nun gefunden, daß selbstverlöschende Kunststoffmassen dann besonders vorteilhafte Eigenschaften haben, wenn sie aus kristallinem Polypropylen oder Mischpolymerisaten von Propylen mit bis zu 25 Gew.-% anderer oC-Olefine, 10-50 Gew -% Glasfasern, 4 - 45 % mindestens einer an sich bekannten, flammhemmenden, organischen Halogenverbindung, 2-23 Gew -% Antimontrioxid und 0,5-3 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens oder des genannten Mischpolymerisats, bestehen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, der selbstverlöschenden Kunststoffmasse als flammhemmende, organische Halogenverbindung das Anlagerungsprodukt von Hexachlorcyclopentadien an ein Molekül Cyclooctadien zuzusetzen.

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Überraschenderweise wird durch die Zumischung der angegebenen Mengen von Antimontrioxid und einer organischen Halogenverbindung die Kupplungsfunktion des mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens, durch welches eine enge Verbindung zwischen den geschlichteten Glasfasern und dem Polypropylen hergestellt wird, nicht gestört. Somit zeichnen sich die aus der beanspruchten Kunststoffinasse hergestellten Formkörper durch eine hohe Reißfestigkeit und gute Schlagzähigkeit aus und haben außerdem selbstverlöschende Eigenschaften.

Die beanspruchten Kunststoffmassen haben dann besonders gute Eigenschafteii wenn ein kristallines, isotaktisches Polypropylen oder kristalline Mischpolymerisate von Propylen mit bis zu 25 Gew-% anderer Olefine eingesetzt werden. Besonders bewährt haben sich Mischpolymerisate aus Propylen und Äthylen.

Bei den erfindungsgemäß zuzusetzenden organischen Halogenverbindungen handelt es sich um Substanzen, von denen an sich bekannt ist, daß sie in Kombination mit Antimontrioxid Polyolefine selbstverlöschend oder nicht brennbar machen können. In der Regel enthalten diese Verbindungen mindestens 50 % Halogen, vorzugsweise Chlor oder Brom. Zu der Gruppe der dafür geeigneten Substanzen gehören beispielsweise chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Paraffin, chlorierte cycloaliphatische Verbindungen wie Tetrachlorphthalsäureanhydrid, das Dimere von Hexachlorcyclopentadien, Tetrachlorphthalimid, Octachbrdiphenyldioxid, chloriertes Diphenylamin, Pentabromdiphenyläther, Tribromtrichlordiphenyläther, 2,4,6-Tribromanilin, Pentabroratoluol und Hexabromcyclodecan. Herstellung und Anwendung dieser Verbindungen ist aus zahlreichen Patentschriften bekannt.

Die verschiedenen erfindungsgemäßen Zusätze werden in an sich gebräuchlichen Mengen angewendet. Im allgemeinen werden Glasfasern in einer Menge von 10-50 Gew.-%, die Halogenverbindung in einer Menge von etwa 4-45 Gew.-%, das Antimontrioxid in einer Menge von 2-23 Gew -% und das mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Polypropylen in einer Menge von 0,5 - 3 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Polypropylens oder des genannten

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-3-Mischpolymerisates zugesetzt.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert:

Beispiel Ij

Eine selbstverlöschende Kunststoffmasse wird hergestellt aus:

1) 244 Gewichtsteilen Äthylen/Propylen-Mischpolymerisat

2) 85 Gewichtsteilen des Anlagerungsproduktes aus 2 Molekülen

Hexachlorcyclopentadien und einem Molekül Cyclooctadien, 3).42,5 Gewichtsteilen Antimontrioxid

4) 6,2 Gewichtsteilen mit Maleinsäureanhydrid modifiziertem

Polypropylen,

5) 107 GewicHsteile mit Aminosiian behandelten Glasfasern.

Als Äthylen/Propylen-Mischpolymerisat wurde ein Blockmischpolymerisat verwendet, das etwa 25'Gew,-% Äthylen enthält und einen Sdimelzindex von etwa 4 aufweist, gemessen nach ASTM D 1238-657. Die chlorierte Verbindung hat eine Teilchengröße zwischen S und 15 u. Das mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Polypropylen enthält etwa 3 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid,

Die genannten Verbindungen mit Ausnahme der Glasfasern werden im trockenen Zustand in das Mischpolymerisat eingebracht und die Mischung etwa 5 Minuten lang in einem handelsüblichen Mischer bei 18O°G plastifiziert, worauf die Glasfasern langsam während etwa 15 Minuten zugesetzt werden. Die erhaltene Masse wird granuliert und bei 2O0°C zu Platten mit einer Dicke von 1,9 mm verpresst.

Bei der Flammfestprüfung.nach ASTM D 635 erweisen sich die erhaltenen Platten als selbstverlöschend und nicht tropfend. Die Platten haben eine Kerbschlagzähigkeit nach Izod von 6,54 cm kp/ cm Kerblänge (= 1,2 ft.Ib/iri.Kerbe), während Platten der gleichen Zusammensetzung aber ohne Zusatz des mit Maleinsäureanhj'drid modifizierten Polypropylens nur eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 2,73 cm kp/cm Kerblänge (= 0,5 ft. Vo/in. Kerbe) auf v/eisen.

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Beispiel 2;

100 Teile Propylen werden mit 36 Gewichtsteilen des Anlagerungsproduktes von Hexachlorcyclopentadien/Cyclooctadien, 18 Gewichtsteilen Antimintrioxid und 1,25 Gewichtsteilen des mit Maleinsäureanhydrid modifizierten kristallinen Polypropylen vermischt. Die Mischung wird 5 Minuten bei 180°C plastifiziert und 30 Gewichtsteile mit Aminosilan behandelte Glasfasern im Laufe von 15 Minuten zugegeben. Die erhaltene Masse wird granuliert und zu Platten mit einer Dichte von 1,9 mm verpresst. Zum Vergleich wild die gleiche Masse ohne Zusatz des mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens hergestellt.

Bei der Prüfung gemäß ASTM D 635 zeigt sich, daß die unter Zusatz des mit Maleinsäureanhydrid hergestellten Polypropylens selbstverlöschend und nicht tropfend ist.

Die Prüfkörper weisen eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 6,7 cm kp/cm Kerblänge (= 1,23 ft lb/in.Kerbe), eine Biegefestigkeit von 598 kg/cm und eine Durchbiegungstemperatur von 140⁰C bei

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einer Belastung von 18,48 kg/cm auf. Im Vergleich dazu haben Prüfkörper, die ohne Zusatz des mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens hergestellt sind, eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 4,57 cm kp/cm Kerblänge (= 0,84 ft.lb/in.Kerbe),

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eine Reißfestigkeit von 415 kg/cm und eine Durchbiegungstemperatur von 113OC bei einer Belastung von 18,48 kg/cm'

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Claims (1)

1. Patent an Sprüche

   Selbstverlöschende Kunststoffmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus kristallinem Polypropylen oder Mischpolymerisaten von Propylen mit bis zu 25 Gew.-% anderer Olefine, 10-50 Gew-% Glasfasern, 4 - 45 Gew.~% mindestens einer an sich bekannten, flammheimnenden, organischen Halogenverbindung, 2-23 Gew.-% Antimontrioxid und 0,5 - 3 Gew.- % eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens oder des genannten Mischpolymerisates besteht.

   (2) Selbstverlöschende Kunststoffmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flammhemmende organische Halogenverbindung das Anlagerungsprodukt von zwei Mole-·

   s.

   külen Hexachlorcyclopentadien an ein Molekül Cyclooctadien eingesetzt wird.

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