DE2312804A1

DE2312804A1 - Selbstverloeschendes schlagfestes polystyrol

Info

Publication number: DE2312804A1
Application number: DE19732312804
Authority: DE
Inventors: Klaus Benker; Helmut Dipl Chem Dr Jenne; Siegfried Dipl Chem Dr Vestner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1973-03-15
Publication date: 1974-09-19
Also published as: IT1007603B; DE2312804B2; FR2221475B1; GB1453692A; FR2221475A1; SE395710B; BE812363A; NL7403038A

Description

Badische Ini iin- & Soda-Fatrik AG

Unser Zeichen: 0.Z.29 772 . Dd/Ja

67OO Ludwigshafen, 14.3-1973 Selbstverlöschendes schlagfestes Polystyrol

Die Erfindung betrifft selbstverlöschende Formmassen auf der Basis von schlagfestem Polystyrol, die bei Berührung mit einer heißen Flamme nicht brennend abtropfen und außerdem gegen Verfärbung bei hohen Temperaturen stabilisiert sind.

Die Flammfestausrüstung von Styrolpolymerisaten mit halogenhaltigen organischen Verbindungen ist bekannt. Es ist auch bekannt, daß man bei Anwendung verhältnismäßig großer Mengen an Flammschutzmittel und vor allem bei gleichzeitiger Zugabe von Antimontrioxid als Synergist erreichen kann, daß die Polymerisate bei Berührung mit einer heißen Flamme nicht brennend abtropfen.

Wenn man nun solche selbstverlöschenden Formmassen bei erhöhter Temperatur verarbeitet, dann kann es zu unerwünschter Verfärbung der Produkte und zu Korrosion der Verarbeitungsmaschinen kommen. Diese Erscheinungen rühren wohl von einer thermisch ausgelösten Reaktion der Halogenverbindung mit dem Polystyrol her. Bei schlagfestem Polystyrol führt die Anwesenheit größerer Mengen Flammschutzmittel darüber hinaus zu einer starken Herabsetzung der Zähigkeit und Festigkeit.

Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, selbstverlöschendes nicht brennend abtropfendes Polystyrol zu entwickeln, das bei der Verarbeitung sich nicht oder nur in sehr geringen Maß verfärbt und das eine gute Schlagzähigkeit aufweist.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe durch Einarbeiten eines geeigneten Stabilisatorsystems und von Verstärkerkatuschuken in das flammfest ausgerüstete schlagfeste Polystyrol gelöst wird.

Die Komponente A ist schlagfestes Polystyrol, das üblicherweise

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durch Polymerisation von Styrol, gegebenenfalls zusammen mit bis zu 30 Gewichtsprozent an Comonomeren, wie Acrylnitril, cL_Methylstyrol oder Methylmethacrylat, in Gegenwart von 2 bis 12, vorzugsweise von 4 bis 8 Gewichtsprozent, tines Butadienkautschuks hergestellt wird.

Als Verstärkerkautschuke B kommen Mischpolymerisate des Butadiens oder Isoprens mit 10 bis 70 Gewichtsprozent Styrol in Frage. Vorzugsweise verwendet man Blockcopoiymerisate der aligemeinen Formel (X-Y) oder (X-Y)-X, wobei λ Styrol, Y Butadien oder

Isopren und η eine ganze Zahl zwischen 1 und 3 ist. Bezogen auf 100 Gewichtsteile schlagfestes Polystyrol sollen 2 bis 20, vorzugsweise 3 bis 12 Teile des Verstärkerkautschuks eingearbeitet werden. Die Menge an Verstärkerkautschuk richtet sich nach der gewünschten Zähigkeit des Polystyrols. Es hat sich gezeigt, daß die Anwesenheit des Verstärkerkautschuks im schlagfesten Polystyrol ebenfalls dazu beiträgt, daß die Formmassen nicht brennend abtropfen.

Flammschutzmittel C sind Halogen enthaltende organische Verbindungen, wie sie z. B. in der Monographie von H. Vogel "Flammfestmachen von Kunststoffen", Hüthig-Verlag I966, auf den Seiten 94 bis 102 beschrieben sind. Die Verbindungen sollen mehr als 30 Gewichtsprozent Halogen enthalten, vorzugsweise mehr als 40 Gewichtsprozent Chlor bzw. mehr als 50 Gewichtsprozent Brom. Besonders gut geeignete Flammschutzmittel sind Hexabromcyclododecan, Octabromhexadecan, chloriertes Paraffin mit etwa 70 % Chlor, chloriertes oder bromiertes Diphenyl oder Naphthalin sowie halogenhaltige Diels-Alder-Addukte z, B. von Cyclopentadien mit ungesättigten Verbindungen, wie Furan. Die Flammschutzmittel sollen in Mengen von 5 bis 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile schlagfestes Polystyrol, eingesetzt werden. Vorzugsweise verwendet man 12 bis 25 Teile einer Chlorverbindung oder 8 bis 20 Teile einer Bromverbindung. Geeignet sind auch Gemische von Chlor- und Bromverbindungen oder gemischt halogenierte Verbindungen .

Der Zusatz von 2 bis 10 Teilen Antimontrioxid D verbessert in derartigen, relativ wie Halogenverbindung und Kautschuk enthal-

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tenden Systemen die Flamraschutzwirkung der Halogenverbindung.

Als organische Phosphite E werden Ester oder Teilester der phosphorigen Säure mit gleichartigen oder verschiedenartigen Alkoholen oder Phenolen verwendet. Vorzugsweise werden Alkarylphosphite mit 8 bis 50 Kohlenstoffatomen in den Alkoholresten, z. B. Trisnonylphenylphosphit, eingesetzt. Die organischen Phosphite sollen in Mengen von 0,03 bis 3» vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen vorliegen.

Die Aikanpolyole P enthalten 4 bis 12 Kohlenstoffatome sowie 4 bis 12 Hydroxylgruppen. Gut geeignete Aikanpolyole sind Tetrite, wie Mesoerythrit, Pentite, wie Arabit und Quercit, Hexite, wie Glucit, Mannit oder GalaoUt, sowie Heptite. Wie es sich gezeigt hat, ist als Alkanpolyol ganz besonders gut das Pentaerythrit geeignet. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen eingesetzt.

Sterisch gehinderte Phenole G sind bekannte Antioxidantien. Man verwendet vorzugsweise solche der allgemeinen Formel

in der R. Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise tert.-Butyl, darstellen und R₂ ebenfalls ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder ein Esterrest ist, z. B. -CHp-CHpCOOR, (R, = Alkylrest mit Ibis 20 Kohlenstoffatomen).

Substituierte Benzotriazole H sind bekannte UV-Stabilisatoren. Man verwendet vorzugsweise solche der allgemeinen Formel

OH

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in der IU einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt.

Die Stabilisatoren G und H werden vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 1 Gewichtsteilen verwendet.

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten außer dem organischen Phosphit E vorzugsweise noch mindestens einen der Stabilisatoren F, G oder H. Eine ganz besonders gute Stabilisatorwirkung liegt bei gleichzeitiger Anwesenheit aller genannten Komponenten vor.

Durch diese speziellen Stabilisatorgemische wird es möglich, genügend große Mengen an Flammschutzmitteln in Styrolpolymerisate einzuarbeiten, ohne daß diese bei den üblichen Verarbeitungstemperaturen von 190 bis 220⁰C Verfärbung zeigen. Dies ist bei derartigen, nicht brennend abtropfenden Produkten besonders wichtig, da hier relativ hohe Zusatzmengen an Halogenverbindungen benötigt werden.

Die Zusätze können nach üblichen Methoden in das schlagfeste Polystyrol A eingearbeitet werden, indem man sie beispielsweise in Pulver- oder Granulatform auf Polystyrolgranulat, welches mit einem Mineralöl als Haftvermittler beschichtet ist, aufgibt und durch Rollen vermischt. Auch die Einarbeitung durch Zugabe der Zusatzstoffe zu geschmolzenem schlagfestem Polystyrol, z. B. in Extrudern, Knetern oder Walzen, ist möglich.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können außer den Flammschutzmitteln und Stabilisatoren noch andere übliche Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Kunststoffe, Farbpigmente, Gleitmittel, Weichmacher, Antistatika oder Treibmittel enthalten. Die Formmassen können durch Spritzgießen oder Strangpressen zu selbstverlöschenden Formkörpern oder Profilen verarbeitet werden.

Die in dem Beispiel genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.

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Beispiel

100 Teile schlagfestes Polystyrol mit einem Polybutadiengehalt von 8 % werden in Form von Granulat mit ,0,3 Teilen Mineralöl und 0,5 Teilen Trisnonylphenylphosphit versetzt und auf einem Trommelmischer gerollt. Dazu werden 20 Teile eines Chlorparaffins mit 70 % Chlor, 10 Teile eines Styrol-Butadien-Styrol-Dreiblockcopolymerisats mit 30 % Styrol, 0,3 Teile Pentaerythrit, 7 Teile Antimontrioxid, 0,1 Teile 2,6-Di-tert.-butyl-p-cresol und 0,1 Teile 2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)-benzotriazol gegeben. Durch weiteres Rollen wird eine intensive Durchmischung erreicht. Das Gemisch wird dann auf einem Extruder bei 170 bis 190°C aufgeschmolzen und dabei homogenisiert· anschließend wird es granuliert. Bei der Prüfung auf thermische Stabilität durch einstündiges Lagern des Granulats in einem UmIufttrockenschrank bei 240⁰C zeigte sich keine Verfärbung. Bei der Bestimmung der Schlagzähigkeit bei 20°C nach DIN 53 ^53 erfolgte kein Bruch.

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Claims

Patentanspruch
Selbstverlöschende Formmassen aus

(A) 100 Gewichtsteilen schlagfestem Polystyrol mit 4 bis 12 % Butadienkautschuk,

(B) 2 bis 20 % eines zusätzlichen Verstärkerkautschuks aus einem Copolymerisat von Butadien oder Isopren mit 10 bis 70 Gewichtsprozent Styrol,

(C) 5 bis 30 Gewichtsteilen einer mehr als J>0 Gewichtsprozent Halogen enthaltenden organischen Verbindung,,

(D) 2 bis 10 Gewichtsteilen Antimontrioxid,

(E) 0,05 bis 5 Gewichtsteilen eines organischen Phosphits,

(F) 0 bis 3 Gewichtsteilen eines Alkanpolyols mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und 4 bis 12 Hydroxylgruppen,

(G) 0 bis 1 Gewichtsteilen eines sterisch gehinderten Phenols, (H) 0 bis 1 Gewicht s teil en eines substituierten Benzotrkzols.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

ORIGINAL !KSPECTED

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