DE2532070A1 - FIRE-RETARDANT POLYMER COMPOUND - Google Patents
FIRE-RETARDANT POLYMER COMPOUNDInfo
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Description
7 F 3 2 O / Π7 F 3 2 O / Π
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckeDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber H/KR/ZBDipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber H / KR / ZB
8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN
POSTFACH 860 820PO Box 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22MÖHLSTRASSE 22, CALL NUMBER 98 39 21/22
35323532
HOOKER CHEMICALS & PLASTICS CORP., Niagara Falls,HOOKER CHEMICALS & PLASTICS CORP., Niagara Falls,
N.Y./USAN.Y./USA
Feuerverzögernde PolymermasseFire retardant polymer mass
In der US-PS 3 403 036 sind Polymermassen beschrieben, die als flamm- bzw. feuerverzögernde Mittel Diels-Alder-Addukte aus einem halogenierten Cyclopentadien und polyungesättigten cycloaliphatischen Verbindungen enthalten. Dort werden die Diaddukte von 1,5-Cyclooctadien, Dicyclopentadien, Cyclopentadien und Bicycloheptadien beschrieben.US Pat. No. 3,403,036 describes polymer compositions which, as flame retardants or fire retardants, consist of Diels-Alder adducts a halogenated cyclopentadiene and polyunsaturated cycloaliphatic Connections included. There the diadducts of 1,5-cyclooctadiene, dicyclopentadiene, cyclopentadiene and Bicycloheptadiene described.
Es wurde nun gefunden, daß bei bestimmten Anwendungsgebieten für Polymere die Diaddukte von halogenierten Cyclopentadienen und der Verbindung Bicyclononadien überraschend überlegene Eigenschaften besitzen. Die überlegenen Eigenschaften schließen eine feuerverzögernde Wirksamkeit und ein niedrigeres Nachglühen ein. Die Polymermassen haben verbesserte Hitzeablenkungs- It has now been found that in certain areas of application for polymers, the diadducts of halogenated cyclopentadienes and the compound bicyclononadiene have surprisingly superior properties. The superior properties close a fire retardant effectiveness and a lower afterglow. The polymer compositions have improved heat deflection
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bzw. Hitzekrümmungseigenschaften und verbesserte Zug- und Biegeeigenschaften gegenüber den bekannten ähnlichen Polymermassen, die die Diels-Alder-Diaddukte enthalten.or heat bending properties and improved tensile and flexural properties compared to the known similar polymer compositions which contain the Diels-Alder diadducts.
Erfindungsgemäß werden nun flamm- bzw. feuerverzögernde Polymermassen zur Verfügung gestellt, die ein Polymeres und eine wirksame feuerverzögernde Verhältnismenge von Diels-Alder-Diaddukten eines halogenierten Cyclopentadiens und von Bicyclononadien enthalten. Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben die folgende FormelAccording to the invention, flame-retardant or fire-retardant polymer compositions are now used provided which a polymer and an effective fire retardant ratio of Diels-Alder diadducts a halogenated cyclopentadiene and bicyclononadiene. The compounds of the present invention have the following formula
X XX X
X X XX X X
worin X Brom, Chlor und/oder Fluor bedeutet, Y Brom, Chlor, Fluor, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkoxy, wobei die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält, Halogenalkyl und/oder Halogenalkyloxy, wobei die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält und Halogen Fluor, Chlor oder Brom ist, bedeutet. where X is bromine, chlorine and / or fluorine, Y is bromine, chlorine, Fluorine, alkyl of 1 to 10 carbon atoms, alkoxy, the alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms, haloalkyl and / or haloalkyloxy, where the alkyl group contains 1 to 10 carbon atoms and halogen is fluorine, chlorine or bromine.
Die bevorzugte feuerverzögernde Additiwerbindung gemäß der Erfindung ist das Diels-Alder-Diaddukt von Hexachlorcyclopentadien und Bicyclo(4,3,0)nona-3,7-dien. Der chemische Name für diese Verbindung ist 1,2,3,4,6,7,8,9,12,12,13,13-Dodecachlor-1,4,4a,4b,5,5a,6,9,9a,10,1Oa,11a-dodecahydro-1,4:6,9-dimethan-11-H-benzo(b)-fluoren. The preferred fire retardant additive compound of the invention is the Diels-Alder diadduct of hexachlorocyclopentadiene and bicyclo (4,3,0) nona-3,7-diene. The chemical name for this compound is 1,2,3,4,6,7,8,9,12,12,13,13-dodecachlor-1,4,4a, 4b, 5,5a, 6,9,9a , 10.1Oa, 11a-dodecahydro-1,4: 6,9-dimethane-11-H-benzo (b) -fluorene.
Die erfindungsgemäßen Additivverbindungen werden hergestellt, indem Bicyclononadien mit halogenierten Cyclopentadienen der allgemeinen FormelThe additive compounds according to the invention are prepared by bicyclononadiene with halogenated cyclopentadienes of the general formula
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ii
XX
worin X und Y die oben angegebenen Bedeutungen haben, umgesetzt wird. Das Diaddukt von Bicyclononadien und Hexachlorcyclopentadien ist in J. Gen. Chem. of the U.S.S.R. 29, S. 3552 (1959) beschrieben.wherein X and Y have the meanings given above, is implemented. The diadduct of bicyclononadiene and hexachlorocyclopentadiene is in J. Gen. Chem. of the U.S.S.R. 29, p. 3552 (1959) described.
Halogenierte Cyclopentadiene, die zur Herstellung der oben beschriebenen Addukte geeignet sind, sind z. B. Hexahalogencyclopentadiene wie Hexachlorcyclopentadien, Hexafluorcyclopentadien und Hexabromcyclopentadien, Monoalkylpentahalogencyclopentadiene wie 1-Methyl-pentachlorcyclopentadien, 1-Äthylpentabromcyclopentadien, 1-Hexylpentafluorcyclopentadien, 1-Decylpentachlorcyclopentadien, Dialkyltetrahalogencyclopentadiene wie 1,1-Dimethyltetrachlorcyclopentadien, 1,1-Dibutyltetrachlorcyclopentadien, 1-Methyl-, 1-Hexyltetrabromcyclopentadien, 1,1-Dinonyl-tetrafluorcyclopentadien, 1,1-Didecyltetrachlorcyclopentadien, Alkoxyhalogencyclopentadiene wie 1-Methoxy-pentachlor- und 1,1-Dimethoxytetraehloreyclopentadien, 1-Hexoxypentabrom- und 1-Hexoxy-, I-Octoxytetrabromcyclopentadien, 1-Decoxy-pentachlor- und 1,1-Didecoxy-tetrachlorcyclopentadien, 1-Äthoxy-pentafluor- und 1-Äthoxy-, 1-Butoxy-tetrafluorcyclopentadien, Monohalogenalkylhalogencyclopentadiene wie 1- Chlormethylpentachlorcyclopentadien, 1,1-Bis(chlormethyl)tetrachlorcyclopentadien, 1-Bromäthylpentabromcyclopentadien, 1,1-Bis-(bromhexyl)tetrachlorcyclopentadien, 1-Pluordecylpentafluorcyclopentadien, 1,1-Bis(fluordecyl)tetrafluorcyclopentadien, 1-Chlormethyl-, 1-Brompropyltetrabromcyclopentadien. Das bevorzugte Halogencyclopentadien ist Hexachlorcyclopentadien,Halogenated cyclopentadienes which are suitable for the preparation of the adducts described above are, for. B. Hexahalogencyclopentadiene as hexachlorocyclopentadiene, hexafluorocyclopentadiene and Hexabromcyclopentadien, Monoalkylpentahalogencyclopentadiene such as 1-methyl-penta-chloro-cyclopentadiene, 1-Äthylpentabromcyclopentadien, 1-Hexylpentafluorcyclopentadien, 1-Decylpentachlorcyclopentadien, Dialkyltetrahalogencyclopentadiene such as 1,1-Dimethyltetrachlorcyclopentadien, 1,1-Dibutyltetrachlorcyclopentadien, 1-methyl, 1 -Hexyltetrabromocyclopentadiene, 1,1-dinonyl-tetrafluorocyclopentadiene, 1,1-didecyltetrachlorocyclopentadiene, alkoxyhalogenocyclopentadienes such as 1-methoxy-pentachlor- and 1,1-dimethoxytetraehloreyclopentadiene, 1-hexoxypentabromo-1-diene, 1-hexoxypentabromoxy-, 1-hexoxypentabromoxy-, 1-hexoxypentabromoxy-, 1-hexoxypentabromo-, 1-hexoxypentabromoxy- and pentachloro- and 1,1-didecoxy-tetrachlorocyclopentadiene, 1-ethoxy-pentafluoro- and 1-ethoxy-, 1-butoxy-tetrafluorocyclopentadiene, monohaloalkylhalocyclopentadienes such as 1-chloromethylpentachlorocyclopentadiene, 1,1-bis (chloropentachloradiene, 1-bromocyclopentadiene, 1,1-bis (chloropentadiene-1-bromocyclopentadiene) , 1-bis (bromohexyl ) tetrachlorocyclopentadiene, 1-pluordecylpentafluorocyclopentadiene, 1,1-bis (fluorodecyl) tetrafluorocyclopentadiene, 1-chloromethyl-, 1-bromopropyltetrabromocyclopentadiene. The preferred halocyclopentadiene is hexachlorocyclopentadiene,
Die Adduktionsstufe wird vorzugsweise als Reaktion in flüssiger Phase durchgeführt.The adduction stage is preferably carried out as a reaction in liquid Phase carried out.
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Obgleich die Reaktionsteilnehmer direkt kombiniert werden können, wird doch die Reaktion vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt.Although the reactants can be combined directly, the reaction is preferably carried out in the presence of a solvent carried out.
Das Lösungsmittel kann eine gegenüber der stöchiometrischen Menge überschüssige Menge des Halogencyclopentadien-Ausgangsstoffes oder ein Lösungsmittel sein, welches gegenüber den Reaktionsteilnehmern und dem Reaktionsprodukt inert ist. Vorzugsweise sollte das Lösungsmittel oberhalb von etwa 9O°C sieden. Geeignete nicht reaktive Lösungsmittel sind z. B. Toluol, Xylol, Nitrobenzol, Methylcyclohexan, Perchloräthylen, Acetylentetrachlorid und dergleichen.The solvent can be an excess of the stoichiometric amount of the halocyclopentadiene starting material or a solvent which is inert to the reactants and the reaction product. Preferably the solvent should boil above about 90 ° C. Suitable non-reactive solvents are e.g. B. toluene, xylene, Nitrobenzene, methylcyclohexane, perchlorethylene, acetylene tetrachloride and the same.
Die in der Adduktionsstufe angewendete Temperatur kann sich von etwa 75°C bis etwa 200 C erstrecken, obgleich man auch bei Temperaturen außerhalb dieses Bereiches arbeiten kann. Vorzugsweise wird die Adduktionsreaktion bei etwa 850C bis etwa 1700C durchgeführt. Der Zeitraum, der erforderlich ist, bis die Adduktion im wesentlichen beendigt ist, kann Je nach der Reaktivität des Halogencyclopentadiens, der Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, der Reaktionstemperatur etc. variieren. Im allgemeinen reicht eine Reaktionsperiode zwischen etwa 5 und 100 Stunden aus, sie beträgt Jedoch vorzugsweise etwa 10 bis 48 Stünden.The temperature used in the adduction stage can range from about 75 ° C. to about 200 ° C., although temperatures outside this range can also be used. Preferably, the adduction reaction at about 85 0 C is performed to about 170 0 C. The time required for the adduction to be substantially completed may vary depending on the reactivity of the halocyclopentadiene, the presence or absence of a solvent, the reaction temperature, etc. Generally, a reaction period of between about 5 and 100 hours will suffice, but preferably about 10 to 48 hours.
Die Reaktion wird vorzugsweise bei atmosphärischen Druckbedingungen durchgeführt, obgleich man auch bei Überdrücken arbeiten kann. Dies kann bei bestimmten Gelegenheiten bevorzugt werden, z. B. wenn einer der Ausgangsstoffe eine niedrige Reaktivität und/oder eine hohe Flüchtigkeit besitzt. Im allgemeinen reicht bei Anwendung von überatmosphärischen Drücken der autogene Druck aus, obgleich Drücke von 1,1 at bis 100 at oder mehr angewendet werden können.The reaction is preferably carried out at atmospheric pressure conditions carried out, although you can also work with excess pressure. This may be preferred on certain occasions be e.g. B. if one of the starting materials has a low reactivity and / or a high volatility. In general If superatmospheric pressures are used, the autogenous pressure is sufficient, although pressures of 1.1 at to 100 at or more can be applied.
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Die Polymeren, die erfindungsgemäß in Betracht gezogen werden, schließen die Homopolymeren und Copolymeren von ungesättigten aliphatischen, alicyclischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen ein. Geeignete Monomere sind Äthylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten, Octen, 2-Methylpropen-1, 3-Methylbuten-1, 4-Methylpenten-1, 4-Methylhexen-1, 5-Methylhexen-1, Bicyclo-(2,2,1)-2-hepten, Butadien, Pentadien, Hexadien, Isopren, 2,3-Dimethylbutadien-1,3, 2-Methyl-1,3-pentadien, 4-Vinylcyclohexen, Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, Styrol und Methylstyrol und dergleichen. Polypropylene, ABS-Polymere, Polystyrole und hochschlagfestes oder kautschukmodifiziertes Polystyrol sind besonders gut geeignete Polymere. Hochschlagfestes Polystyrol ist ein Heterophasenpolymeres, bei dem ein kautschukartiges Polymeres in Form von kleinen Kügelchen in einer kontinuierlichen Polystyrolmatrix dispergiert ist. Die vorhandene Volumenmenge des Kautschuks kann in mittleren Schlagfestigkeitsgraden nur 10 bis 15 % betragen und bei besonders hochschlagfesten Typen soviel wie 40 %. Das kautschukartige Polymere, das mit dem Polystyrol verwendet wird, ist gewöhnlich ein Elastomeres mit einer restlichen Unsättigung, z. B. Polybutadien oder ein Styrol-Butadien-Kautschuk. Diese zähen Polystyrolgrade können hergestellt werden, indem man den Kautschuk und das Polystyrol auf einem Zweiwalzenstuhl oder in einem Extruder mechanisch vermischt. Die herkömmlichen Herstellungstechniken sehen Lösungspfropfpplymerisationsprozesse vor, obgleich einige spezielle Arten in der Weise hergestellt werden, daß man Polybutadienlatex mit dem Polystyrol vermengt oder mechanisch damit vermischt, welches durch Massen-, Suspensions-, Lösungs-, ionische oder Emulsionspolymerisation hergestellt wird. Der Pfropfpolymerisationsprozeß beginnt damit, daß man den Kautschuk in dem Styrolmonomeren auflöst, worauf man die Kautschuklösung in die Polymerisationsgefäße einspeist. Weitere Polymere, die für die Erfindung geeignet sind, werden in der US-PS 3 403 036 beschrieben.The polymers contemplated in the present invention include the homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic, alicyclic and aromatic hydrocarbons. Suitable monomers are ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, heptene, octene, 2-methylpropene-1, 3-methylbutene-1, 4-methylpentene-1, 4-methylhexene-1, 5-methylhexene-1, bicyclo ( 2,2,1) -2-heptene, butadiene, pentadiene, hexadiene, isoprene, 2,3-dimethylbutadiene-1,3, 2-methyl-1,3-pentadiene, 4-vinylcyclohexene, vinylcyclohexene, cyclopentadiene, styrene and methylstyrene and the same. Polypropylenes, ABS polymers, polystyrenes and high impact or rubber modified polystyrene are particularly suitable polymers. High impact polystyrene is a heterophase polymer in which a rubber-like polymer is dispersed in the form of small spheres in a continuous polystyrene matrix. The available volume of rubber can be only 10 to 15 % in medium impact strength grades and as much as 40 % in particularly high-impact types. The rubbery polymer used with the polystyrene is usually an elastomer with residual unsaturation, e.g. B. polybutadiene or a styrene-butadiene rubber. These tough grades of polystyrene can be made by mechanically mixing the rubber and polystyrene on a two roll mill or in an extruder. Conventional manufacturing techniques employ solution graft polymerization processes, although some specific types are made by blending or mechanically blending polybutadiene latex with the polystyrene which is made by bulk, suspension, solution, ionic or emulsion polymerization. The graft polymerization process begins by dissolving the rubber in the styrene monomer, whereupon the rubber solution is fed into the polymerization vessels. Other polymers useful in the invention are described in U.S. Patent No. 3,403,036.
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Die erfindungsgemäßen Polymeren können in verschiedenen physikalischen Formen, z. B. als gestaltete Körper wie Formkörper, Platten, Stäbe und dergl., Fasern, Überzüge, Filme und Flächengebilde und dergl. vorliegen.The polymers according to the invention can be in various physical Forms, e.g. B. as shaped bodies such as moldings, plates, rods and the like., Fibers, coatings, films and fabrics and the like.
Die halogenierten Diels-Alder-Addukte der erfindungsgemäßen Massen werden zweckmäßigerweise in die Polymermaterialien in einer wirksamen feuerverzögernden Menge eingearbeitet. Im allgemeinen werden die halcgenierten Diels-Alder-Addukte in Mengen von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-96 der Polymermasse, zweckmäßigerweise von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% der Masse, vorzugsweise von etwa 10 bis 35 Gew.-%, zugemischt. Verbesserte feuerverzögernde Eigenschaften können erhalten werden, wenn man Metallverbindungender Metalle Antimon, Arsen und/oder Wismut , in die Polymermassen in Mengen von etwa 1 bis etwa 30 Gew.-% der Polymermasse, vorzugsweise von etwa 2 bis 25 Gew.-%, einarbeitet.The halogenated Diels-Alder adducts of the compositions according to the invention are conveniently incorporated into the polymeric materials in an effective fire retardant amount. In general are the halogenated Diels-Alder adducts in amounts of about 2 to about 50 weight-96 of the polymer mass, expediently of about 5 to about 40% by weight of the mass, preferably from about 10 to 35% by weight, mixed in. Improved fire retardant properties can be obtained by adding metal compounds of the metals antimony, arsenic and / or bismuth to the polymer masses in amounts of from about 1 to about 30% by weight of the polymer composition, preferably from about 2 to 25% by weight.
Antimonoxid ist diejenige Antimonverbindung, die derzeit für die Zwecke der Erfindung bevorzugt wird. Es sind jedoch viele Antimonverbindungen geeignet. Geeignete Antimonverbindungen sind z. B. die Sulfide von Antimon, die Salze der Alkalimetalle der Gruppe I des Periodensystems, die Antimonsalze von organischen Säuren und ihre fünfwertigen Derivate und die Ester von antimonigen Säuren und ihre fünfwertigen Derivate. Es ist zweckmäßig, Natriumantimonit oder Kaliumantimonit zu verwenden, wenn es gewünscht wird, ein Alkalimetallsalz von Antimon für die erfindungsgemäßen Massen zu verwenden. In der US-PS 2 996 528 sind geeignete Antimonsalze von organischen Säuren und ihre fünfwertigen Derivate beschrieben. Verbindungen dieser Klasse sind z. B. Antimonbutyrat, Antimonvaleriat, Antimoncaproat, Antimonheptylat, Antimoncaprylat, Antimonpelargonat, Antimoncaprat, Antimonzinnamat, Antimonanisat und ihre fünfwertigen Dihalogenidderivate. Geeignete Produkte sind auch die Ester von antimonigen Säuren und ihre fünfwertigen Derivate wie sie in der US-PS 2 993 924 beschrieben werden. Beispiele hierfürAntimony oxide is the antimony compound that is currently preferred for purposes of the invention. However, there are many Antimony compounds suitable. Suitable antimony compounds are, for. B. the sulfides of antimony, the salts of the alkali metals Group I of the periodic table, the antimony salts of organic acids and their pentavalent derivatives and the esters of antimony Acids and their pentavalent derivatives. It is convenient to use sodium antimonite or potassium antimonite when it is desired to use an alkali metal salt of antimony for the compositions of the invention. U.S. Patent 2,996,528 suitable antimony salts of organic acids and their pentavalent derivatives are described. Compounds of this class are z. B. antimony butyrate, antimony valerate, antimony caproate, Antimony heptylate, antimony caprylate, antimony pelargonate, antimony caprate, Antimony cinnamate, antimony anisate and their pentavalent ones Dihalide derivatives. Also suitable products are the esters of antimony acids and their pentavalent derivatives like them in U.S. Patent 2,993,924. Examples of this
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sind Tris(n-octyl)antimonit, Tris(2-äthylhexyl)antimonit, Tribenzylantimonit, Tris(ß-chloräthyl)antimonit, Tris(ß-chlorpropyl)antimonit, Tris(ß-chlorbutyl)antimonit und ihre fünfwertigen Dihalogenidderivate. V/eitere geeignete organische Antimonverbindungen sind schließlich noch die cyclischen Antimonite wie Trimethylolpropanantimonit, Pentaerythritantimonit und Glycerinantimonit. Es können auch die entsprechenden A'rsen- und Wismutverbindungen verwendet werden, und zwar insbesondere die Oxide von Arsen und Wismut.are tris (n-octyl) antimonite, tris (2-ethylhexyl) antimonite, tribenzylantimonite, Tris (ß-chloroethyl) antimonite, tris (ß-chloropropyl) antimonite, Tris (ß-chlorobutyl) antimonite and its pentavalent ones Dihalide derivatives. Finally, other suitable organic antimony compounds are the cyclic antimonites such as trimethylolpropane antimonite, pentaerythritol antimonite and glycerin antimonite. The corresponding arsenal can also be and bismuth compounds can be used, in particular the oxides of arsenic and bismuth.
Die Komponenten der erfindungsgemäßen Massen können durch mehrere Methoden zusammengemischt werden. Die Additive können in das Polymere eingeführt werden, während letzteres in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst ist. Dieses Vorgehen ist besonders dann zweckmäßig, wenn es gewünscht wird, die Additive während des Polymerherstellungsprozesses einzumischen. Wenn das Polymere sodann aus dem Lösungsmittel abgetrennt wird, dann sind die Additive innig mit dem Polymeren gemischt. Gewöhnlich werden die Additive mit dem Polymeren im geschmolzenen Zustand bei Temperaturen vermischt, die sich vom Schmelzpunkt bis zum Zersetzungspunkt des Polymeren, z. B. von 70 bis 60O0C, erstrecken können. Alternativ können die Additive und das Polymere in fein-verteiltem Zustand trocken vermischt werden, sodaß nach dem nachfolgenden Formen oder Extrudieren ein inniges Gemisch erhalten wird.The components of the compositions according to the invention can be mixed together by several methods. The additives can be incorporated into the polymer while the latter is dissolved in a suitable solvent. This procedure is particularly useful when it is desired to mix in the additives during the polymer production process. When the polymer is then separated from the solvent, the additives are intimately mixed with the polymer. Usually the additives are mixed with the polymer in the molten state at temperatures ranging from the melting point to the decomposition point of the polymer, e.g. B. from 70 to 60O 0 C, can extend. Alternatively, the additives and the polymer can be dry mixed in a finely divided state so that an intimate mixture is obtained after the subsequent molding or extrusion.
Die Erfindung wird in Beispielen erläutert. Darin sind sämtliche Angaben bezüglich der Teile und Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.The invention is illustrated in examples. This contains all information regarding the parts and percentages on the Based on weight.
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— η — - η -
Herstellung des Diaddukts von BicyclononadienPreparation of the diadduct of bicyclononadiene
(A) Zu 1230 g (4,5 Mol) Hexachlorcyclopentadien,.das auf 1500C erhitzt worden war, wurden im Verlauf von zwei Stunden 180 g Bicyclo(4,3,0)nona-3,7-dien (1,5 Mol), gelöst in 410 g Hexachlorcyclopentadien, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 12 Stunden auf etwa 15O°C erhitzt und sodann abgekühlt, wodurch ein festes Produkt ausfiel. Etwa 752 g des festen Produkts wurden vom Reaktionsgemisch abfiltriert und die Feststoffe wurden mit Xylol am Rückfluß gekocht. Es wurde gefiltert und mit Benzol gewaschen, wodurch 542 g eines Produkts mit einem Fp von 338 - 34O0C erhalten wurden.(A) had been heated to 1230 g (4.5 mol) of hexachlorocyclopentadiene, .the to 150 0 C, were in the course of two hours, 180 g of bicyclo (4,3,0) nona-3,7-diene (1, 5 mol) dissolved in 410 g of hexachlorocyclopentadiene. The reaction mixture was heated to about 150 ° C. for 12 hours and then cooled, whereby a solid product precipitated. About 752 g of the solid product was filtered off from the reaction mixture and the solids were refluxed with xylene. It was filtered and washed with benzene to obtain 542 g of a product having a melting point of 338 - 34O 0 C were obtained.
(B) Zu 1230 g (4,5 Mol) Hexachlorcyclopentadien, das auf 16O0C erhitzt worden war, wurde tropfenweise im Verlauf von zwei Stunden eine Lösung von 180 g Bicyclo(4,3,0)nona-3,7-dien (1,5 Mol), gelöst in 410 g Hexachlorcyclopentadien, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 12 Stunden auf 160 bis 170°C erhitzt und sodann abgekühlt, wodurch ein festes Produkt ausfiel. Das feste Produkt wurde von dem Reaktionsgemisch abfiltriert und viermal mit 300 ml Aceton gewaschen, wodurch 696 g eines Produkts mit einem Schmelzpunkt von 339 - 342°C erhalten wurden. Die resultierenden 694 g des Produkts wurden mit 500 ml Xylol 1 Stunden lang am Rückfluß gekocht, abgekühlt, filtriert und mit Xylol gewaschen.(B) To 1,230 g (4.5 mol) of hexachlorocyclopentadiene, which was heated to 16O 0 C, was added dropwise in the course of two hours, a solution of 180 g of bicyclo (4,3,0) nona-3,7-diene (1.5 mol) dissolved in 410 g of hexachlorocyclopentadiene. The reaction mixture was heated to 160 to 170 ° C. for 12 hours and then cooled, whereby a solid product precipitated. The solid product was filtered off from the reaction mixture and washed four times with 300 ml of acetone, whereby 696 g of a product having a melting point of 339-342 ° C was obtained. The resulting 694 g of product was refluxed with 500 ml of xylene for 1 hour, cooled, filtered and washed with xylene.
(C) Das Produkt des Beispiels 1 (B) wurde mit dem festen Produkt des Beispiels 1 (A) vereinigt. Die vereinigten Produkte wurden mit Xylol am Rückfluß gekocht, abgekühlt, filtriert und mit Benzol gewaschen, wodurch 912 g gereinigtes 1,2,3,4,6,7,8,9,12,12,13,13-Dodecachlor-1,4,4a,4b,5,5a,-6,9,9a,10,10a,11a-dodecahydro-1,4:6,9-dimethan-11-H-benzo-(b)-fluoren erhalten wurden.(C) The product of Example 1 (B) was combined with the solid product of Example 1 (A). The united products were refluxed with xylene, cooled, filtered and washed with benzene to give 912 g of purified 1,2,3,4,6,7,8,9,12,12,13,13-dodecachlor-1,4,4a, 4b, 5,5a, -6,9,9a, 10,10a, 11a -dodecahydro-1,4: 6,9-dimethane-11-H-benzo- (b) -fluorene were obtained.
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27 Teile des Diaddukts von Hexachlorcyclopentadien und Bicyclononadien, hergestellt gemäß Beispiel 1 (C), wurden mit 13 Teilen Antimontrioxid und 60 Teilen Polypropylen vermengt und zu Probekörpern verformt, welche Tests über die Feuerbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften unterworfen wurden! Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle I zusammen mit den Ergebnissen von ähnlichen Tests zusammengestellt, welche mit den Diaddukten von Hexachlorcyclopentadien und Dicyclopentadien bzw. 1,5-Cyclooctadien, durchgeführt wurden. Die Tabelle enthält auch die Ergebnisse eines Kontrolltests, der nur mit Polypropylen durchgeführt wurde. Die Testergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäße Masse hinsichtlich der Werte über die Wärraeablenkung bzw. Wärmekrüinmung überlegen waren.27 parts of the diadduct of hexachlorocyclopentadiene and bicyclononadiene, prepared according to Example 1 (C), were mixed with 13 parts of antimony trioxide and 60 parts of polypropylene and added Test specimens deformed, which tests were subjected to fire resistance and mechanical properties! the Results of these tests are summarized in Table I along with the results of similar tests performed with the Diadducts of hexachlorocyclopentadiene and dicyclopentadiene and 1,5-cyclooctadiene, respectively. The table contains also the results of a control test that was carried out only with polypropylene. The test results show that the invention Mass were superior in terms of the values for heat deflection or heat curvature.
18 Teile des Addukts von Hexachlorcyclopentadien und Bicyclononadien, hergestellt gemäß Beispiel 1 (C), wurden mit 6 Teilen Antimontrioxid und 76 Teilen ABS-Polymerem (Blendex 101) vermischt und zu Probekörpern verformt, die Tests über die Feuerbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften unterworfen wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Die Tabelle II enthält auch die Ergebnisse von ähnlichen Tests, die mit den Diaddukten von Hexachlorcyclopentadien und Dicyclopentadien bzw. 1,5-Cyclooctadien durchgeführt wurden, sowie die Ergebnisse von Kontrolltests mit dem ABS-Polymeren allein.18 parts of the adduct of hexachlorocyclopentadiene and bicyclononadiene, prepared according to Example 1 (C), 6 parts of antimony trioxide and 76 parts of ABS polymer (Blendex 101) mixed and shaped into test specimens, subjected to tests for fire resistance and mechanical properties became. The results obtained are shown in Table II. Table II also contains the results of similar tests carried out on the diadducts of hexachlorocyclopentadiene and dicyclopentadiene and 1,5-cyclooctadiene, respectively as well as the results of control tests with the ABS polymer alone.
Es wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Masse hinsichtlich der Flammverzögerungswirksamkeit und der Zugfestigkeit überlegen ist.It can be seen that the composition of the present invention is superior in flame retardancy and tensile strength is.
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Zusammensetzung der Masse, Gew.Composition of the mass, wt. -%-%
Polypropylen Bicyclononadien-Diaddukt Dicyclopentadien-Diaddukt Cyclooctadien-Diaddukt Antimontri oxi dPolypropylene Bicyclononadiene Diadduct Dicyclopentadiene Diadduct Cyclooctadiene diadduct antimony trioxide d
Feuerverzögerung nach ASTM D-635 Ausflanmzeit, Sekunden Nachglühzeit, Sekunden TropfenFire delay according to ASTM D-635 escape time, seconds Post-glow time, seconds drops
Kerbschlagzähigkeit nach Izod, Einguß " AbzugNotched impact strength according to Izod, sprue "deduction
M durchschnittlich M average
Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm
Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cm Dehnung beim Fließen, % Dehnung beim Bruch, % Tensile strength at break, kg / cm elongation when flowing, % elongation at break, %
CD CO 00 COCD CO 00 CO
Biegefließen, kg/cmFlexural flow, kg / cm
Biegencdul, kg/cmBending cdul, kg / cm
Wärmeablenkung 66, kg/cm " 264, kg/cm2 Heat deflection 66 kg / cm "264 kg / cm 2
Shore-Härte D Rockwell-Härte L Rockwell-Härte R thermische Stabilität Wolkenbildung 653,1 542'7, 570,8 543,4 18,6x105 22,4x10* 25,4x10^ 25,9x10*Shore hardness D Rockwell hardness L Rockwell hardness R Thermal stability Cloud formation 653.1 542 ' 7 , 570.8 543.4 18.6x10 5 22.4x10 * 25.4x10 ^ 25.9x10 *
75320707532070
15 Gew.-Teile des Diaddukts von Hexachlorcyclopentadien und Bicyclononadien, hergestellt gemäß Beispiel 1 (C), wurden mit 5 Teilen Antimontrioxid und SO Teilen Polystyrol vermischt und zu Probekörpern verformt, die Tests hinsichtlich der Feuerverzögerung und der mechanischen Eigenschaften unterworfen wurden. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle III zusammen mit den Ergebnissen von ähnlichen Tests mit Probekörpern aus Polystyrol mit den Diaddukten von Hexachlorcyclopentadien mit Dicyclopentadien bzw. 1,5-Cyclooctadien und von Kontrolltests mit Polystyrol allein zusammengestellt.15 parts by weight of the diadduct of hexachlorocyclopentadiene and bicyclononadiene, prepared according to Example 1 (C), were with 5 parts of antimony trioxide and 50 parts of polystyrene mixed and shaped into test specimens, the tests for fire retardancy and subjected to mechanical properties. The results of these tests are shown in Table III along with the results of similar tests with test specimens made of polystyrene with the diadducts of hexachlorocyclopentadiene Dicyclopentadiene or 1,5-cyclooctadiene and control tests composed with polystyrene alone.
Es wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Masse hinsichtlich der Nachglüheigenschaften und der Zugfestigkeits- und Biegeeigenschaften überlegen ist. Das erfindungsgemäß in Betracht gezogene Addukt ist gegenüber dem Diaddukt von 1,5-Cyclooctadien hinsichtlich der Schlagfestigkeit überlegen.It can be seen that the composition according to the invention in terms of the afterglow properties and the tensile strength and flexural properties is superior. The adduct considered according to the invention is opposite to the diadduct of 1,5-cyclooctadiene superior in terms of impact resistance.
Günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn man das Diaddukt des Beispiels 1 (C) in kautschukmodifiziertes hochschlagfestes Polystyrol einarbeitet.Favorable results are obtained if the diadduct of Example 1 (C) is converted into rubber-modified high-impact Polystyrene incorporated.
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OO OD CDOO OD CD
Zusammensetzung, Gew.Composition, wt. -%-%
ABSSECTION
Bicyclononadien-Diaddukt Dicyclopentädien-Diaddukt Cyclooctadien-Diaddukt AntimontrioxidBicyclononadiene Diadduct Dicyclopentadiene Diadduct Cyclooctadiene diadduct antimony trioxide
Feuerverzögerung nach ASTM D-635Fire retardation according to ASTM D-635
Ausflammzeit, SekundenFlame time, seconds
Nachglühzeit, SekundenPost-glow time, seconds
Tropfendrops
Kerbschlagzähigkeit nach Izod, Einguß " AbzugNotched impact strength according to Izod, sprue "deduction
" durchschnittlich" average
Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm
Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cmTensile strength at break, kg / cm
brenntburns
8,108.10
6,756.75
7,437.43
402,1402.1
317,1317.1
1717th
nein
1,09
1,03no
1.09
1.03
1,091.09
326,9326.9
309,3309.3
2,82.8
3,33.3
neinno
0,710.71
0,600.60
0,660.66
338,8338.8
345,9345.9
4,5 04.5 0
1,39 1,48 1,441.39 1.48 1.44
343,1 308,1343.1 308.1
cn ο cocn o co
Dehnung beim Fließen, % " beim Bruch, % Biegefließen, kg/cm 'Elongation on flow, % "at break, % flexural flow, kg / cm '
Biegemodul, kg/cm Wärme abl enkung 66, kg/ein " 264, kg/cm2 Flexural modulus, kg / cm heat deflection 66, kg / a "264, kg / cm 2
Shore-Härte D Rockwell-Härte L Rockwell-Härte R thermische Stabilität WolkenbildungShore hardness D Rockwell hardness L Rockwell hardness R Thermal stability Cloud formation
keineno
CO tSJ OCO tSJ O
Polystyrol Bicyclononadien-Diaddukt Dicyclopentadien-Diaddukt Cyclocctadien-Diaddukt AntimontrioxidPolystyrene Bicyclononadiene Diadduct Dicyclopentadiene Diadduct Cyclocctadiene diadduct antimony trioxide
Feuerverzögerung nach ASTM D-635 Ausflammzeit, Sekunden Nachglühzeit, Sekunden TropfenASTM D-635 flame delay time, seconds Post-glow time, seconds drops
Kerbschlagzähigkeit nach Izod, Einguß " AbzugNotched impact strength according to Izod, sprue "deduction
" durchschnittlich" average
Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm
Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cmTensile strength at break, kg / cm
IUl
I.
553,2553.2
221,4221.4
372,6372.6
421,1421.1
O (O OO CS O5O (O OO CS O5
Dehnung beim Fließen, % " beim Bruch, % Elongation when flowing, % "when breaking, %
Biegefließen, kg/cmFlexural flow, kg / cm
Biegemodul, kg/cmFlexural modulus, kg / cm
Wärmeablenkung 66, kg/cm " 264, kg/cm2 Heat deflection 66 kg / cm "264 kg / cm 2
Shore-Härte D Rockwell-Härte L Rockwell-Härte R thermische Stabilität WolkenbildungShore hardness D Rockwell hardness L Rockwell hardness R Thermal stability Cloud formation
CJI OJ K) OCJI OJ K) O
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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|
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