DE2503540A1 - Schwer brennbare polyisobutylenmassen - Google Patents
Schwer brennbare polyisobutylenmassenInfo
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Description
DIPL.-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATENTANWALT
5202 HENNfcf-/Slt£<3 1 ■ AuLNth, ZUM V/E.I. JARTEN 11
28. Januar 1975 CPK 435; Dr/Th/B
Schwer brennbare Polyisobutylerunassen
■Polyisobutylen ist ein Werkstoff, der infolge der
Variabilitätsmöglichkeiten seiner Eigenschaften vielfältige Anwendung findet. Je nach der Größe des Makromoleküls
verändert sich die Beschaffenheit der PoIyisobutylenmassen
von ölig-viskos über plastisch bis zu gummiartig-elastisch. Die plastischen bis gummiartigen
Produkte, deren mittleres Molekulargewicht normalerweise über 50 000 liegt, sind das Ausgangsmaterial für
technisch wichtige Kunststoffe, die die Eigenschaften des Naturkautschuks mit guter Värmebeständigkeit, vorzüglicher
Dehnbarkeit auch bei sehr tiefen Temperaturen und hoher Alterungsbeständigkeit verbinden. PoIy-
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* 25035A0
isobutylenmassen dienen daher insbesondere zur Herstellung
von Folien, die u. a. aufgrund, ihrer Wetterfestigkeit im Bauwesen, beispielsweise als Dacheindeckungen
oder andere Isolierzwecke, eingesetzt werden.
Solche Po lyi s obutyl enm as s en enthalten zur Verbesserung
ihrer mechanischen Eigenschaften vielfach noch eine Reihe von Zusätzen, wie beispielsweise Polyäthylen oder
Polystyrol, daneben Füllstoffe, wie beispielsweise CaI-ciumcarbonat,
Calciumsilikat, Talkum, Quarz, Graphit
oder Ruß, sowie Gleitmittel, wie beispielsweise Stearinsäure, schwere Mineralöle, Wachs, Paraffin, Naphthalin
oder dgl. Derartige Zusätze verbessern zwar die Verarbeitbarkeit der Rohmassen wie auch die Reißfestigkeit,
Härte, Knickbeständigkeit oder Elastizität der Endprodukte. Sie haben jedoch keinen oder nur einen untergeordneten
Einfluß auf die Brennbarkeit des Polyisobutylene. Aber gerade die Brennbarkeit ist es, die der Verwendung
des Polyisobutylene, vor allem im Bauwesen, enge Grenzen setzt.
Die US-Patentschrift 5 405 199 beschreibt ein Verfahren,
nach dem thermoplastische Mischungen aus einem Polyhydroxyäther und einem IFatur- oder Synthesekautschuk durch
Zusatz eines aromatischen Kohlenwasserstoffs, der wenigstens ein Halogenatom als ringständigen Substituenten
aufv/eist, und der Oxide bzw. Sulfide des Arsens, Antimons oder Wismuts flammwidrig eingestellt werden können.
Dabei -kann in diesen thermoplastischen Mischungen als Syrithesekautsch.uk auch Polyisobutylen enthalten sein,
wobei der Polyisobutylengehalt, bezogen auf Polyhydroxyäther,
jedoch nur 2 bis 10 Gewichtsprozent beträgt. Das Brandverhalten dieser thermoplastischen Mischungen wird
fast ausschließlich durch deren hohen Anteil an Polyhydroxyäther bestimmt, so daß in diesen Mischungen nur
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FlammSchutzkomponenten mit Aussicht auf Erfolg inkorporiert werden können, die Polyhydroxyäther selbstver—
löschend oder unbrennbar machen können. Von diesen ' Flammschutzkomponenten, die in der US-Patentschrift
5 4-05 199 in großer Zahl genannt sind, müssen aber erhebliche
Mengen angewendet werden, um ein solches tner— moplastisch.es Material flammfest bzw* selbstverlöschend
zu machen. Derartige Zusatzmengen an Flammschutzkomponenten verschlechtern jedoch auch die physikalischen
Eigenschaften eines solchen thermoplastischen Materials so erheblich, daß es für zahlreiche Anwendungszwecke unbrauchbar wird.
Da außerdem aus diesen Kenntnissen keine Bückschlüsse
auf die Wirksamkeit von Flammschutzkomponenten in einem Material gezogen werden konnten, das in seiner Hauptmenge
aus Polyisobutylen besteht, wurde nach FleTimschutfekomponenten
gesucht, die solchen in der Hauptmenge aus Polyisobutylen bestehenden Produkten eine ausreichende
Flammfestigkeit verleihen, ohne deren physikalische Eigenschaften
wesentlich zu ändern.
Es wurden schwer brennbare und in der Hauptmenge aus
Polyisobutylen bestehende Formmassen mit einem Gehalt von 5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 9 bis 15 Ge-'
wichtsprozent, - bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen - an aromatischen Bromverbindüngen der allgemeinen
Formeln:
_ 4· 609832/0893
RR RR
RRRR
in denen wenigstens 4 R für ge 1 Bromatom und die
restlichen R für Wasserstoff- oder Chloratome oder für Alkylreste mit 1 bis 3 C-Atomen stehen, und einem
Gehalt von 6 bis 20 Gewichtsprozent- - bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen - an basischem Magnesium-•carbonat
oder Antimontrioxid oder deren Gemisch gefunden. · · . · .
Als Bromverbindungen können die erfindüngsgemäßen Formmassen
beispielsweise Nonabromdiphenyl, Pentabromdiphenyläther,
Hexabrombenzol, Pentabromtoluol, Decabromdiphenyläther, Dichlor-hexabromdiphenyl enthalten. Besonders
bewährt hat sich Hexabrombenzol, das nur in einer Menge von etwa 10 Gewichtsprozent eingesetzt werden
muß, um eine gute Flammfestigkeit zu bewirken.
Die hervorragenden Flammfestigkeiten bei Zusatzmengen an solchen Bromverbindungen von nur 5 bis 20 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 9 bis 15 Gewichtsprozent - bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse - können Jedoch
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nur dann erreicht werden, wenn in den Formmassen basisches
Magnesiumcarbonat und/oder .Antimontrioxid in .gleichmäßiger Verteilung enthalten- sind. Diese Verbindungen
wirken allein oder auch im Gemisch offenbar als Synergisten und unterstützen so die flammhemmende Wirkung
der aromatischen Bromverbindungen. Die Zusatzmengen dieser synergistisch wirksamen Verbindungen soll
6 bis 20 Gewichtsprozent - bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen - betragen..Vorteilhaft wird das
basische Magnesiumcarbonat in Mengen von 10 bis 15 Gewichtsprozent und das Antimontrioxid in Mengen von.8
bis 12 Gewichtsprozent eingesetzt. Bei Einsatz eines < Gemisches aus basischem Magnesiumcarbonat und Antimontrioxid
sollen diese in Gewichtsverhältnissen von vor-'teiihaft
1 bis 2 zu Λ vorliegen und in Mengen von 6
bis 20 Gewichtsprozent, Vorzugs v/eise 8 bis 15 Gewichtsprozent
- bezogen auf das Gesamtgewicht - in den Formmassen der Erfindung enthalten sein.
Daneben können, die Polyisobutylenmassen die zur Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften üblichen Zusätze
an Hochdruckpolyäthylen oder Äthylencopolymerisaten
sowie an Füllstoffen und Gleitmitteln enthalten. Um die Gesamtmenge an Zusatzstoffen gering zu halten,
ist es bei Zugabe der erfindungsgemäßen Flammschutzkomponenten
in den meisten Fällen möglich, die Füllstoffmengen entsprechend zu reduzieren.
Der Zusatz der erfindungsgemäßen Flammschutzkomponenten
zu den Polyisobutylenmassen erfolgt zusammen mit den übrigen Füllstoffen im Kneter oder auf der Walze bzw.
dem Kalander, nachdem zuvor die die Verarbeitung erleichternden Gleitmittel eingearbeitet worden sind.
Nach Homogenisierung der Masse werden daraus Folien in der Dicke von 1,5 mm ausgewalzt. Diese aus den erfin-
- 6 609832/0893
dungsgemäßen Formmassen erzeugten Formteile sind
schwer entflammbar und haben Verlöschungszeiten, die
unter 10 see liegen. Wesentlich ist aber, daß die Shore-Härte gegenüber der Basisformmassen ohne Flammschutz
komponente unvermindert und die Reißfestigkeit
nur geringfügig verschlechterb wird.
Das Brandverhalten der vorerwähnten Folien kann folgendermaßen geprüft werden:
1. DIE 4102, Klasse B 2
Proben der Folien mit den Maßen 190 σ 90 x 1,5 M
werden senkrecht in einen Metallrahmen eingespannt. Die untere freie Kante der Folie wird mit einer 20
bis 25 nun hohen Propangasflamme 15 see lang beflammt.
Danach wird die Zeit bis zu Verlöschen dei· Probe bestimmt.
2. -CSTB-ITr. 571 001 (französische Norm)
Proben der Folien mit den Maßen 240 χ 300 χ 1,5 μ
werden senkrecht so auf einem Metallrahmen befestigt, ; daß der untere Probenrand sich 10 mm über einem Me- ,
tallgitter befindet. Unter dem Metallgitter steht ein | kleiner Messingbehälter, in den 2 ml Äthanol (96 bis . I
100 Vol%) gegeben werden. Das Äthanol wird entzündet, wobei das Abbrennen 3 min - 15 see dauern muß. Es
.wird die Zeit vom Verlöschen der Alkoholflamme bis zum Verlöschen der Probe bestimmt.
Nachfolgend einige Beispiele für die Zusammensetzung von
Polyisobutylenmassen, deren Brandverhalten und mechanische
Eigenschaften. Die Massen in Beispiel 1 enthalten .keine, in Beispiel 2 bis 4 nicht erfindungsgemäße und in
den Beispielen 5 bis 8 erfindungsgemäße Flammschutzkomponenten.
609832/0893 _ ?_
Br
I
Tabelle 1
| Gewicht steile . - |
1 | 2 | 5 | 100 | 5 | 6 | - | 7 | 8 | |
| Polyisobutylen | Beispiel | 100 | 100 | 100 | 25 | 00 | 00 | 48 | 00 | 00 |
| Äthylen-Copolymerisat | 25 | 25 | 25 | 64 | 25 | 25 | - | 25 | 25 | |
| Kreide | 170 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | - - | 64 | 64 I" |
|
| Silikat | 64 | 64 | 64 | 25 | 64 | 64 | 64 | 64 | ||
| Ruß | 25 | 25 | 25 | 2,25 | 25 | 25 | 25 | 25 | ||
| Lanolin | 2,25 | 2,25 | 2,25 | — | 2,25 | 2,25 | 2,25 | 2,25 | ||
| bas .Ifagnesiumcarbonat | — | 60 | 36 | 60 | 60 | 48 | 24 | 24 | ||
| Antimontrioxid | - ' | - | 24 | —" | - | 24 | 24 | 12 | ||
| Chlorparaffin | — | .60 | - | - | - | — | •— | ■"■" — | ||
| Hexabromcyclododec an | - | ■ — | 60 | 60 | - | - | -■ - | " ■— | ||
| Polyvinylchlorid | - | - | — | - | ta | " — ' : | — - '_■_ | |||
| Pentabromdiphenyl- äther |
— | — | - | - | 60 | -" | ■■ — . | |||
| Hexabromb enzol | - | - | - | 52 | - - - | |||||
| Nonabromdiphenyl | — | - | - | 60 | ||||||
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Tabelle 2 zeigt Brandverhalten und mechanische Eigenschaften'
der Polyisobutylenmassen dieser Beispiele.
0? a b e 1 1 e
| Beispiel | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Brandtest nach DIN 4102 Kl. B 2 Verlö schungs- zeit see |
brennt | 40 bis 70 |
30 bis 50 |
10 bis 20 |
2 bis 5 |
2 bis 5 |
5 bis 10 |
5 bis 10 |
|
| Brandtest nach CSTBNr. 571001 Klassifizierung ι bis rv*) |
I | II | II | III | IV | IV | IV | rv | |
| Shore-Härte | 75 | 75 | 78 | 85 | 75 | 77 | 80 | i: 78 |
|
| Reißfestigkeit nach IHN 16 935 kp/cm |
60 | 46 | 45 | 35· | 50 | 48 | ^5 | 48 |
*) Klassifizierung:
I = sehr leicht entflammbar
II = leicht entflammbar III = mittelmäßig entflammbar
IV = schwer entflammbar
•Die Beispiele zeigen -folgendes: Proben ohne Flammschutzkomponenten
brennen vollständig ab (Beispiel 1). Proben mit herkömmlichen Flammschutzkomponenten zeigen entweder
unzureichende Flammfestigkeit (Beispiele 2 und 3) oder ungünstige mechanische Eigenschaften (Beispiel 4), wäh-
609832/0803
rend Proben mit erfindungsgemäßen !"lammschutzkomponenten
bei kürzesten Selbstverlöschungszeiten kaum veränderte mechanische Eigenschaften gegenüber·der
flammschutzkomponentenfreien Probe zeigen (Beispiele 5 bis -8). Dabei liegen die Selbstverlöschungszeiten
der Proben, die Pentabromdiphenyläther als Flammschutzkomponente
enthalten, am günstigsten (Beispiele 5 und 6).
Claims (2)
1. Schwer brennbare und in der Hauptmenge aus Polyisobutylen bestehende Formmassen mit
■einem Gehalt von 5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 9 bis 15 Gewichtsprozent, - bezogen
auf das Gesamtgewicht der Formmassen an aromatischen Bromverbindungen der allgemeinen
Formeln:
oder
RR R R
oder
in denen wenigstens 4- B. für je
1 Bromatom und die restlichen R für Wasserstoff- oder Chloratome
809832/0891
oder für Alkylreste mit 1 bis 3 C-Atomen stehen,
"Und einem Gehalt von 6 "bis 20 Gewichtsprozent
- bezogen auf das Gesamtgev/icht der Formmassen - an basischem Magnesiumcarbonat
oder Antimontrioxid oder deren Gemisch.
2. Polyisobutylenmassen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als aromatische Bromverbindungen Hexabrombenzol,
Nonabromdiphenyl oder Pentabromdiphenyläther enthalten.
609832/0893
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752503540 DE2503540C3 (de) | 1975-01-29 | 1975-01-29 | Schwer brennbare,iel&lltePolyisobutylenmassen |
| CH1644075A CH599964A5 (de) | 1975-01-29 | 1975-12-18 | |
| GB32476A GB1497761A (en) | 1975-01-29 | 1976-01-06 | Polyisobutylene compositions which are difficult to burn |
| FR7601456A FR2299363A1 (fr) | 1975-01-29 | 1976-01-20 | Masses de polyisobutylene difficilement combustibles |
| BE163855A BE837980A (fr) | 1975-01-29 | 1976-01-28 | Masses de polyisobutylene difficilement combustibles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752503540 DE2503540C3 (de) | 1975-01-29 | 1975-01-29 | Schwer brennbare,iel&lltePolyisobutylenmassen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2503540A1 true DE2503540A1 (de) | 1976-08-05 |
| DE2503540B2 DE2503540B2 (de) | 1979-11-15 |
| DE2503540C3 DE2503540C3 (de) | 1980-07-24 |
Family
ID=5937558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752503540 Expired DE2503540C3 (de) | 1975-01-29 | 1975-01-29 | Schwer brennbare,iel&lltePolyisobutylenmassen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| CH (1) | CH599964A5 (de) |
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| FR (1) | FR2299363A1 (de) |
| GB (1) | GB1497761A (de) |
-
1975
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- 1975-12-18 CH CH1644075A patent/CH599964A5/xx not_active IP Right Cessation
-
1976
- 1976-01-06 GB GB32476A patent/GB1497761A/en not_active Expired
- 1976-01-20 FR FR7601456A patent/FR2299363A1/fr active Granted
- 1976-01-28 BE BE163855A patent/BE837980A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1497761A (en) | 1978-01-12 |
| DE2503540C3 (de) | 1980-07-24 |
| DE2503540B2 (de) | 1979-11-15 |
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| BE837980A (fr) | 1976-05-14 |
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| FR2299363B1 (de) | 1979-10-12 |
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|---|---|---|---|
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