DE2659411C3 - Feuerverzögernde Massen auf der Basis von thermoplastischen Harzen - Google Patents
Feuerverzögernde Massen auf der Basis von thermoplastischen HarzenInfo
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Description
enthält, worin χ eine Zahl von mehr als O, jedoch bis
zu 0,5, A"- ein Anion mit einer Wertigkeit von η und m eine positive Zahl bedeuten, mit einem spezifischen
Oberflächenbereich, bestimmt nach dem BET-Verfahren, von nicht mehr als 30 m2/g, wobei
der Hydrotalkit gegebenenfalls mit einer wäßrigen Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels
in einer Konzentration von nicht mehr als 20 mMol/1 in einer größeren Stärke als einer
Monoschicht, und bis zu einer Dreifachschicht überzogen ist.
2. Masse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrotalkit in einer Menge von 50 bis
200 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes, enthalten ist
3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrotalkit eine Kristallitgröße
in der [003]-Richtung im Röntgenbeugungsdiagramm von mindestens 600 Ä besitzt.
Die Erfindung betrifft feuerverzögernde Massen auf der Basis von thermoplastischen Harzen.
Die Steuerung der Kunststoffbehandlung für Flammschutzzwecke, beispielsweise gemäß den UL-Standards
in den USA, ist von zunehmender Wichtigkeit, und die Kontrolle wird ständig schärfer. Verschiedene anorganische
Flammschutzmittel wurden bereits verwendet, beispielsweise die zur Zeit empfohlenen Flammschutzmittel
aus Antimonoxid und Halogenverbindungen. Antimonoxid ist relativ teuer und schwierig zu erhalten
und ist toxisch. Ferner wird während der Herstellung eines Harzes, welches ein derartiges Flammschutzmittel
enthält, Halogengas erzeugt, und die Toxizität und der korrodierende Charakter des Halogengases erbringen
Probleme. Aus diesem Grund ist die Entwicklung neuer Flammschutzmittel, bei welchen diese Schwierigkeiten
vermieden werden, erwünscht.
Es war bekannt, daß der Zusatz eines anorganischen Füllstoffes zu einem thermoplastischen Harz allgemein
dessen Dimensionsstabilität, thermische Stabilität und Steifheit erhöht, jedoch gleichzeitig eine Verschlechterung
der Schlagfestigkeit und Dehnungseigenschaften und auch der Fließfähigkeit und somit der Formbarkeit
ergibt, so daß Formgegenstände mit schlechtem Aussehen erhalten wurden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde seit langen Jahren an Hydrotalkiten gearbeitet, und es wurde
versucht, diese in thermoplastische Harze als Flammschutzmittel einzuverleiben. Hydrotalkitmaterialien
sind z. B. in der US-PS 36 50 704 beschrieben. Bei bestimmten Versuchen wurden Hydrotalkite in Polyolefine
einverleibt. Es wurde jedoch festgestellt, daß, falls Hydrotalkit in Mengen von mindestens etwa 40 Gew.-%
zugesetzt wurde, wobei mit dieser Menge ein zufriedenstellendes Selbstauslöschungsverhalten erzielt werden
kann, die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Schlagfestigkeit und Dehnung, der aus den Massen
erhaltenen Formgegenstände wesentlich geschädigt waren und die Fließfähigkeit der Masse zum Zeitpunkt
-. des Formens äußerst schlecht war, wodurch der Formarbeitsgang sehr erschwert wurde und die
Formungswirksamkeit markant verringert wurde. Es wurde auch festgestellt, daß geringe Mengen an Wasser
zum Zeitpunkt der Formung auftraten, da die
ι» Temperatur der Freisetzung des Kristallwassers von
Hydrotalkit bei etwa 120° C liegt, so daß Bläschen an der
Oberfläche der Formgegenstände verursacht wurden, wodurch der Handelswert der geformten Gegenstände
beeinträchtigt wurde.
ι > Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer
feuerverzögernden Masse auf der Basis von thermoplastischen Harzen, die ein anorganisches Flammschutzmittel
enthalten, wobei die Massen nicht ;<-».tisch sind,
zum Zeitpunkt der Wärmeverformung kein gefährliches
:d oder giftiges Gas erzeugt wird und Formgegenstände
mit gutem Aussehen ohne den Nachteil der Korrodierung der Hersteiiungsapparatur und anderer Metaliausrüstungen
erhalten werden können, wobei gleichzeitig die vorteilhaften Eigenschaften der jeweiligen thermoplastischen
Harze beibehalten werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Schaffung von feuerverzögernden
Massen auf der Basis von thermoplastischen Harzen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als Flammschutz-
3(i mittel Hydrotalkit der folgenden Formel
Mg,-.VAI%(OH)2 ■ ΑΓ» · '" H;O
enthält, worin χ eine Zahl von mehr als 0, jedoch bis zu
j-, 03, A"- ein Anion mit einer Wertigkeit von nund meine
positive Zahl bedeuten, mit einem spezifischen Oberflächenbereich, bestimmt nach dem BET-Verfahren, von
nicht mehr als 30 m2/g, wobei der Hydrotalkit gegebenenfalls mit einer wäßrigen Lösung einus
an anionischen oberflächenaktiven Mittels in einer Konzentration
von nicht mehr als 20 mMol/1 in einer größeren Stärke als einer Monoschicht, und bis zu einer
Dreifachschicht überzogen ist
Gemäß der Erfindung wurde überraschenderweise festgestellt, daß die leicht zugänglichen Hydrotalkite im allgemeinen einen spezifischen Oberflächenbereich, bestimmt nach dem BET-Verfahren (nachfolgend als spezifischer BET-Oberflächenbereich bezeichnet), von mindestens 50 mVg besitzen und stark aggregiert sind,
Gemäß der Erfindung wurde überraschenderweise festgestellt, daß die leicht zugänglichen Hydrotalkite im allgemeinen einen spezifischen Oberflächenbereich, bestimmt nach dem BET-Verfahren (nachfolgend als spezifischer BET-Oberflächenbereich bezeichnet), von mindestens 50 mVg besitzen und stark aggregiert sind,
>n daß jedoch die Anwendung von ! »,ydrotalkiten mit
einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von nicht miHr als 30 m2/g die vorstehenden Nachteile vermeiden
kann und eine tufriedenstellende Feuerverzögerung für
die thermoplastischen Harze ergeben kann. Es wurde auch gefunden, daß Hydrotalkite mit einem spezifischen
BET-Oberflächenbereich von nicht mehr als 30m2/;g,
vorzugsweise solche mit einem spezifischen BET-Obeirflächenbereich
von nicht mehr als 20m2/g und einer
Kristallitgröße in der [003]-Richtung beim Röntgenbeugungsdiagramm
(nachfolgend als f003]-KristallitgröDe bezeichnet) von mindestens 600 A durch einfache
Maßnahmen erhalten werden können.
Unerwarteterweise wurde gemäß der Erfindung festgestellt, daß die vorstehend beschriebenen Nachtei-
(,·, Ie, die bei Verwendung von Hydrotalkiten mit einem
spezifischen BET-Oberflächenbereich von mindestens 50 m2/g und einer [OO3]-Kristallitgröße von nicht mehr
als etwa 300 Ä auftraten, bei Verwendung von
Hydrotalkiten mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich
von nicht mehr als 3Om3Zg vollständig
überwunden werden können.
Die gemäß der Erfindung verwendeten leicht zugänglichen Hydrotalkite haben eine kleine Kristallitgröße,
und das Kristallgitter hat eine große Spannung, und es erfolgt eine starke Aggregation bis zu einem
Ausmaß von etwa 20 bis 70 μιη. Da sich in dem Aggregat eine Anzahl von Poren ausbildet, wird von
diesen Poren Wasser mittels einer starken chemischen Adsorptionskraft adsorbiert. Ferner ist, je kleiner die
Kristallitgröße ist, desto niedriger die Temperatur, bei der die Freisetzung des Kristallisationswassers beginnt.
Ein derartiger Füllstoff hat eine schlechte Dispergierbarkeit in Harzen und verschlechtert die Fließfähigkeit
einer Harzmasse, worin er enthalten ist. Weiterhin werden Wasser und Kristallisationswasser zum Zeitpunkt
der Formung freigesetzt und verursachen Blasen auf den geformten Produkten und verschlechtern deren
Aussehen. Der Füllstoff hat auch eine schlechte Affinität für Harze, und Hohlräume treten an den Grenzflächen
zwischen Füllstoff und Harz auf und verursachen eine
wesentlicne Verringerung der Schlagfestigkeit und der Dehnung. Es wird angenommen, daß die Nachteile der
üblichen Harzmassen, welche Hydrotalkite enthalten, auf diese Erscheinungen zurückzuführen sind.
Demgegenüber haben die erfindungsgemäß angegebenen Hydrotalkite mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich
von nicht mehr als 30 m2/g und vorzugsweise mit einer [003]-Kristallitgröße von mindestens
600 Λ eine geringe Kristallgitterspannung und infolgedessen eine geringe Oberflächenpolarität, und
ihre Neigung zur Aggregation is» stark verringert. Weiterhin ist das Kristallisationswasser strukturell
stabil, und die Temperatur, bei der es sich freizusetzen beginnt, steigt auf etwa 180 bis 2000C. Es wird
angenommen, daß aus diesen Gründen die vorstehend beschriebenen Fehler und Nachteile bei den leicht
zugänglichen Hydrotalkiten mit spezifischem BET-Oberflächenbereich von mindestens etwa 50 mVg
praktisch vermieden werden können.
Es wurde auch gefunden, daß die Anwendung von Hydrotalkiten mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich
von nicht mehr als 30 mVg, vorzugsweise nicht mehr als 20 mVg, welche mit einer wäßrigen
Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels in einer Konzentration von nicht mehr als 20 mMol/l in
einer gröberen Stärke als derjenigen einer Monoschicht und bis zu derjenigen einer Dreifachschicht, vorzugsweise
in einer größeren Stärke als derjenigen einer Monoschicht und bis zu derjenigen einer Doppelschicht,
überzogen sind, weitere vorteilhafte Verbesserungen erbringt.
Der in den thermoplastischen Harzmassen gemäß der Erfindung verwendete Hydrotalkit besitzt vorzugsweise
eine [003]-Kristallitgröße von mindestens 1000 A.
Die erfindungsgemäß verwendeten Hydrotalkite lassen sich von gewöhnlichen Hydrotalkiten mit einem
spezifischen BET-Oberflächenbereich von mindestens etwa 50 mVg deutlich unterscheiden. Die gewöhnlichen
Hydrotalkite haben eine [O03]-Krista!litgröße von nicht
mehr als etwa 300 A.
In den Hydrotalkiten der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel stellt das Anion A"- vorzugsweise
ein zweiwertiges Anion wie CO]" oder SOj" dar.
Der erfindungsgemäß als anorganisches Flammschutzmittel verwendete Hydrotalkit läßt sich in
verschiedene thermoplastische synthetische Harze, beispielsweise Styrolharze wie Homo- oder Copolymere
von Styrol, beispielsweise Polystyrol oder ABS-Harze (Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymere), Olefinharze
wie Homo- oder Copolymere von Λ-Olefinen, beispielsweise Äthylen oder Propylen, Polyesterharze,
Polycarbonatharze und Gemische derartiger Harze einverleiben. Insbesondere werden die Hydrotalkite
gemäß der Erfindung als anorganische Flammschutzmittel in nicht polaren oder schwach polaren Harzen
vorteilhaft verwendet.
Gewünschtenfalls können die erfindungsgemäß eingesetzten Hydrotalkite mit einem anionischen oberflächenaktiven
Mittel unter Bildung von Feststoffteilchen aus mit dem oberflächenaktiven Mittel überzogenem
Hjdrotalkit behandelt werden. Dies wird insbesondere
bevorzugt bei Verwendung der Hydrotalkite als Flammschutzmittel in thermoplastischen Harzen oder
wasserlöslichen Anstrichen. Das Überziehen des Hydrotalkits kann ausgeführt werden, indem man ihn mit
einem anionischen oberflächenaktiven Mittel in Berührung bringt. Beispielsweise wird eine wäßrige Lösung
eines anionischen oberflächenaktiven Mittels in einer Konzentration von nicht mehr als 20 mMol/l mit
Feststoffteilchen des Hydrotalkits unter solchen Bedingungen vermischt, die deren innigen Kontakt sicherstellen,
beispielsweise durch ausreichendes Rühren, oder durch eine Hydrothenualbehandlung bei 120 bis 2500C,
wobei ein festes Pulver des mit dem anionischen oberflächenaktiven Mittel überzogenen Hydrotalkits
gebildet wird. Bei dieser Behandlung wird eine chemische Adsorption des oberflächenaktiven Mittels
an der Oberfläche der Feststoffteilchen des Hydrotalkits erzielt, wobei verbesserte Eigenschaften erhalten
werden, wenn der Hydrotalkit in thermoplastische synthetische Harze oder wasserlösliche Anstriche oder
Anstrichmittel einverleibt wird.
Die Menge des aufzuziehenden anionischen oberflächenaktiven 'Mittels kann in gewünschter Weise
eingestellt werden, wobei eine wäß-;;ge Lösung mit einem Gehalt von nicht mehr als 20 niMol, beispielsweise
etwa 5 mMol bis etwa 20 mMol je Liter Wasser des
oberflächenaktiven Mittels bevorzugt wird. Die Menge des an den festen Teilchen des Hydrotalkits adsorbierten
anionischen oberflächenaktiven Mittels kann, wie vorstehend festgestellt, derart sein, daß ein Überzug mit
einer größeren Stärke als derjenigen einer Monoschicht und bis zu derjenigen einer Dreifachschicht, vorzugsweise
mit einer größeren Stärke als derjenigen einer Monoschicht und bis zu derjenigen einer Doppelschicht,
gebildet werden kann. Die Menge A"(in mMol), die zum
überziehen der gesamten Oberfläche der Feststoffteilchen (1 g) mit einer Monoschicht der oberflächenaktiven
Moleküle erforderlich ist, läßt sich entsprechend der folgenden Gleichung berechnen:
6,02 x C
(mMol)
worin Cden Absolutwert des Adsorptionsquerschnittsbereiches
(A2) je Molekül des angewandten oberflächenaktiven Mittels und Y den Absolutwert des
spezifischen BET-Oberflächenbereiches (m2/g) des
Hydrotalkits bedeuten.
,,-, Gemäß der Erfindung ergibt sich eine thermoplastische
Harzmasse, die nichtüberzogenen oder mit einem anionischen oberflächenaktiven Mittel überzogenen
Hydrotalkit enthält. So können Harze mit verbesserten
Eigenschaften, insbesondere solche für die Schmelzformung geeignete Harze erhalten werden, indem der
überzogene oder nichtüberzogene Hydrotalkit den thermoplastischen synthetischen Harzen, insbesondere
hydrophoben und stark polaren synthetischen Harzen, ί als Flammschutzmittel in einer Menge von etwa 50 bis
200 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Harzes, beispielsweise in einer Menge von etwa 150 bis 200
Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Harzes, einverleibt wird. Diese Massen können in Form von in
schmelzgeformten Gegenständen vorliegen. Durch Einverleibung des überzogenen oder nichtüberzogenen
Hydrotalkits in Anstrich- oder Lackzusammensetzungen in einer Menge von etwa 5 bis 150 Gewichtsteilen
auf 100 Gewichtsteile des darin enthaltenen Harzträger- ι -, stoffes können Anstrichmittel mit verbesserten Eigenschaften
erhalten werden.
Die verschiedenen üblichen Zusätze können den thermoplastischen Harzen oder Anstrich massen gemäß
der Erfindung einverleibt werden. Es können auch jo andere bekannte anorganische oder organische Flammschutzmittel
zusammen mit den Massen gemäß der Erfindung eingesetzt werden.
Beispiele für andere derartige Zusätze umfassen Färbungsmittel (organische und anorganische Pigmente),
wie Isoindoünon, Kobaltaluminat, Ruß oder
Cadmiumsulfid, weitere Füllstoffe wie Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Talk, Antioxidationsmittel,
wie 2,6-di-tert-ButyI-4-methylphenol, 2,2'-Methylenbis-(4-methyl-6-tert-butylphenol),
Dilaurylthiodipropio- jo nat oder Tridecylphosphit; Ultraviolettabsorbiermittel
wie 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-(2'-Hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazol, 2-Äthoxyhexyl-2-cyan-33-diphenyIacrylat,
Phenylsalicylat oder Nickel-bis-octylphenylsulfid,
Plastifizierer wie Di-2-äthylhexyl- js
phthalat, Di-n-butylphthalat, Butylstearat oder epoxidiertes
Sojabohnenöl und Gleitmittel wie Zinkstearat, Calcium-, Aluminium- und weitere Metall-Seifen oder
Polyäthylenwachs. Diese Additive werden in den üblichen Mengen eingesetzt Beispielsweise beträgt die
Menge des Färbungsmittels etwa 0,1 bis 3 Gewichtsteile; die Menge der weiteren Füllstoffe beträgt bis zu etwa
20 Gewichtsteilen, die Menge des Antioxidationsmittels oder Ultraviolettabsorbiermittels beträgt etwa 0,001 bis
etwa 5 Gewichtsteile, die Menge des Plastifizierers beträgt bis zu etwa 20 Gewichtsteilen und die Menge
des Gleitmittels beträgt bis zu et«/a 10 Gewichtsteilen.
Diese sämtlichen Mengen sind auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen synthetischen Harzes bezogen.
Das zum Überziehen des Hydrotalcits verwendete anionische oberflächenaktive Mittel umfaßt beispielsweise
Alkalisalze von höheren Fettsäuren der Formel
RCOOM
worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen und M ein Alkaliatom bedeuten,
Alkylsulfatsalze der Formel
Alkylsulfatsalze der Formel
ROSO,M
worin R und M die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen,
A Ikylsulfonatsalze der Formel
A Ikylsulfonatsalze der Formel
RSO1M
worin R und M die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
Alkylacrylsulfonatsalze der Formel
R —Aryl —SO1M
R —Aryl —SO1M
worin R und M die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, und
Sulfosuccinatestersalze der Formel
Sulfosuccinatestersalze der Formel
ROCOCH,
ROCOCHSO3M
worin R und M die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
Diese anionischen oberflächenaktiven Mittel können sowohl allein als auch im Gemisch von zwei oder
mehreren eingesetzt werden.
Spezifische Beispiele für oberflächenaktive Mittel sind Natriumstearat, Kaliumbehenat, Natriummontanat,
Kaliumstearat, Natriumoleat, Kaliunioleat, Natriumpal··
mitat, Kaüumpalmitat, Natriup^iurat, Kaliumlaurat,
Natriumdilaurylbenzolsulfonat, K aliumoctadecylsulfat.
Natriumlaurylsulfonat oder Dinatrium-2-sulfoäthyl-«-
sulfostearat.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Hydrotalcite mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von nicht
mehr als 30 m2/g können durch hydrothermale Behandlung
der beispielsweise nach den Verfahren der japanischen Patentveröffentlichungen 2280/71,
30 039/75, 32 198/72, 29 477/73 und 29 129/76 erhaltenen Hydrotalcite in einem wäßrigen Medium hergestellt
werden. Beispielsweise wird ein nach einem derartigen Verfahren erhaltener Hydrotalcit hydrothermal in
einem Autoklaven bei einer Temperatur von mindestens etwa 1500C, beispielsweise etwa 150 bis 3000C während
etwa 5 bis 30 Stunden behandelt Ganz allgemein besteht das Erfordernis darin, daß der Hydrotalcit mit
heißem Wasser unter erhöhten Drucken behandelt wird, bis sein spezifischer BET-Oberflächenbereicb und seine
Kristallitgröße in Richtung von [003] die erfindungsgemäß erforderlichen Werte erreichen. Höhere Temperaturen
bei der Hydrothermalbehandlung ergeben Hydrotalcite, die die vorstehenden Bedingungen stärker
erfüllen und höhere Temperaturen von beispielsweise mehr als 2500C können angewandt werden. Jedoch
entspricht das Ausmaß der erzielten Verbesserung nicht einer entsprechenden Erhöhung. Es ist deshalb nicht
notwendig, übermäßig hohe Temperaturen anzuwenden und Temperaturen von etwa 150 bis 3000C, vorzugsweise
etwa 150 bis 2500C werden üblicherweise bevorzugt
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die vorliegende Erfindung im einzelnen.
1 kg Hydrotalcit mit der Zusammensetzung der Formel
MgMAMOH)2(CO3)U6V2 H2O
(Kristallitgröße in Richtung von [003] von 280 A und einem speziflächen BET-Oberflächenbereich von
62 m2/g) wurde in einem Autoklaven von 10 Liter eingebracht und Wasser zu einem Gesamtvolumen von
etwa 7 Liter zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 2000C während 18 Stunden im Autoklaven erhitzt.
hi 2 kg des behandelten Hydrotalcits mit einer Kristallitgröße in Richtung vor. [003] von 2380 Ä und einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von 4 m2/g wurden gründlich mit 2 kg Polystyrol (hoch-schlagfeste
hi 2 kg des behandelten Hydrotalcits mit einer Kristallitgröße in Richtung vor. [003] von 2380 Ä und einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von 4 m2/g wurden gründlich mit 2 kg Polystyrol (hoch-schlagfeste
Qualität) in einem Hcnschel-Mischer vermischt. Das
Gemisch wurde pelletisiert. indem es durch einen [■xtruder geführt wurde, wobei das Harz bei einer
Temperatur von etwa 250'C gehalten wurde. Die Pellets wurden sprii/guöverformt und die Eigenschaften
und die Feuerserzogerung des Formgegenstandes wurden entsprechend ASTM Standard und Ul.-Standard
bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
Vergleichsbeispiel I
Beispiel 1 wurde wiederhol!, wobei jedoch der
Hulrotalut wir der llvdrothermalbehandlung (mn
einem spezifischen Oberflächenbereich von 62m'g)
anstelle des Indmthermalhehandelten. in Fleispiel 1 eingesetzten Hulrotalcits verwendet wurde. Die Ergehnisse
sind ebenfalls in Tabelle I enthalten.
\ ergleichsbeispiel 2
l'Jas gleiche i'oivstvroi wie in Beispiel I wurde in der
bleichen Weise wie in Beispiel ! spritzgußverforml.
wobei ledoch der Zusatz von Ihdrotalcit weggelassen w ijrde. Die Ergebnisse sind aus Tabelle I ersichtlich.
Beispiel 2
und Vergleichsbetspiele 3 und 4
und Vergleichsbetspiele 3 und 4
Ein Huirotaltit mit der Zusammensetzung entspre-
Lher.d der Forme!
Mg -Al
;O
(Kristallitgroße in Richtung [003] von 210 A und einem
spezifischen BET-Oberflaehenbereich von 90 m: g)
wurde hydrothermal bei 170 C wahrend 14 Stunden in
einem Autoklaven behandelt und lieferte einen Hydro-Mki»
mit einer KristalhigröÜe in Richtung [003] von
■650 Λ und einem spezifischen BET-Oberflächenbereich
von 12 m' g als Feuerverzögerungsmittel gemäß der Erfindung. 3 kg des Hvdrotalcits wurden mit 3 kg
kristallinen Propylen mn einem .Schmelzindex von 4.8
und einer Dich'e '.on 0.91 vermischt und das Gemisch
pelietisiert. indem es durch einen Extruder geführt wjrde. während das Harz bei einer Temperatur von
240 C gehalten wurde. Die Pellets wurden spritzgußseformt.
Der gleiche Test wie m Beispiel 1 wurde durchgeführt.die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I
aufgeführt.
Zum Vergleich wurde das vorstehende Verfahren wiederholt, wobei jedoch der llydrotalcit vor der
Hydrothermalbehandlung verwendet wurde (Vcrgleichsbeispiel i) und Polypropylen ohne Anwendung
des Hydrotalcits geformt wurde (Vergleichsbeispiel 4).
Die Ergebnisse sind aus Tabelle I ersichtlich.
und Vergleichsbeispiele 5 und 6
I kg llydrotalcit mit der Zusammensetzung entsprechend
der Formel
MG,m
: ■ 0.fill:O
(Kristallitgroße in Richtung von [003] von 60 Λ und spezifischer BET-Oberflächenbereich von 12Om-Vg und
etwa 6 Eiter Wasser wurden in einem lO-l.itcr-Autoklaven
bei 150" C während 12 Stunden erhitzt.
I kg des erhaltenen Hydrotaicits mit einer Kristaiiitgröße
in Richtung von [003] von 650 A und einem spezifischen BET-Oberflächenbercich von 28 m''g wurden
gründlich mit 1.8 kg eines polyäthylenshoher Dichte mit einem .Schmelzindex von 15.0 und einer Dichte von
0.97 mittels eines Henschel-Mischers vermischt und durch einen Extruder pelletisiert. wobei das Harz bei
einer Temperatur von 220"C gehalten wurde. Die
Pellets wurden sprit/gußverformt. Der gleiche Test wie in Beispiel I wurde ausgeführt, die erhaltenen
Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Zum Vergleich wurde das vorstehende Verfahren wiederholt, wobei jedoch der nicht hydrothermalbehandelte
Hydrotalcit verwendet wurde (Vergleichsbeispiel 5) und Polyäthylen allein ohne Anwendung des
1 lydrotalcits geformt wurde (Vergleichsbeispiel 6).
Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
Beispiele 4 bis 8
Das Verfahren nach Beispiel I wurde wiederholt, wobei jedes der Harze und der Hydrotalcit
Mg: ,Al· KOHHCO1) . ■ ■ : H.O
in den angegebenen Mengen verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
V.-.: -rv, Ü! I-
l/nd- | .Λ- | /UC- | I L'uer- | runt | Ober | or do |
-.-hl.i | .1 ch :·ι.πί | ..-r/ni:.· | lern- | , ho J | ||
I I ' ' ■ I | , - j. | |||||
ik. c-v.·
Bsp j | Pr,!;. SK r.■· | ! *0 | 62 | 23SO | 106 | 3.9 | 5.6 | V-O | keine Blasen. |
- | glänzend | ||||||||
VB 1 | ebenso | 150 | 2SO | 188 | 0.8 | 1.5 | V-I | Auftr. v. Blasen | |
VB 2 | ebenso | - | 12 | - | 100 | ".0 | 35.0 | brennbar | keine Blasen. |
glänzend | |||||||||
Bsp. 2 | Po!;, rropvlen | 150 | 1650 | 106 | 3.6 | 6.2 | V-O | keine Blasen. | |
glänzend | |||||||||
VB 3 | ebenso | if» | 210 | 210 | 1.2 | 2.5 | V-2 | Auftr. v. Blasen. | |
kein Gianz | |||||||||
VB 4 | ebenso | - | _ | 100 | 5.9 | 700 | brennbar | keine Blasen. | |
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k.-in (ιl.iη/ | |
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μΙ.ιη/L'iKl | |
\ -.1 | keniL- Hl.i-v: |
\ -Il | ijLTinue m.isvn |
\ -I | iieriiiie Hl.i-on |
\ -I | sitTinne Ul.i-L-n |
Ii e i s ρ i e le 9 bis 12
1 kg Huirotalcit mit der Ziisammenset/.ting gemäß
der F:ormel
Mg: ,Al-
ι)' . ■ '/: H:O
und mit einem spezifischen BFT-Oberflächenbereich
von 12m:/g wurden auf einmal in 20 Liter einer
wäßrigen Natriumoleatlösiing mit einer Konzentration
\on 5 mMol, Liter von etwa 40"C gegossen. Das
Gemisch wurde gründlich während 30 Minuten gerührt, so daß die Natriumoleatmoleküle chemisch an der
Oberfläche der Hvdrotalcitkristalle adsorbiert wurden, worauf entwässert, mit Wasser uewaschcn. entwässert
und getrocknet wurde. Der '\dsorptionsquerschnittsbei.
reich eines Moleküls Natriumoleat betrug 46(A)-'. Die Menge des für die Hinschichtadsorptlon erforderlichen
Natriumoleats betrug deshalb 43 mMol/kg
(12/6.02x46).
Somit wurde Natriumoleat in einer Menge ent<-preiii
chend dem 2.3fachen (5 ·< 20/43) der Einschichtstärke beim vorstehenden Verfahren kontaktiert.
120 Cewichtsteile des auf diese Weise behandelten
Hydrotalcits und 100 Gewichtsteile Polypropylen
' wurden schmelzverknetet und geformt. Die Eigenschaf·
t'i ten der Formgegenstände wurden ermittelt: die
Ergebnisse sind in Tabelle 11 enthalten.
rabelle | ι-j I | Il | Therm,. | ■ Il | ..ImLi | I·, ti | :/ HI | τ- | Ι'"-'!- | Oherll ■ | c. | Sprit/- | k | l/dtl- | /UC- |
He:-r | -.-'.!-I | L-hen- | lilerötie | Mincl | eupd'uc | -chl.i.'k- | dehn | ||||||||
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S. | |||||||||||||||
I Γ! | |||||||||||||||
;hicM | |||||||||||||||
:v:hrf d | |||||||||||||||
Bsp 9 Poly- 120 12 1650 Natrium- 2.3 80 4.2 25.0
propyl. oleat
Bsp. 10 ebenso 150 6 2100 ebenso 1.7 75 3.0 18.0
V-I od. | keine Blasen |
V-2 | stärker glänz |
als d. Grund | |
harz | |
V-O | keine Blasen |
> Ut^Cl/llllL"
Il
II!
12
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keine Hl.^cn.
•sliirker μΚιη/.
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Claims (1)
1. Feuerverzögernde Massen auf der Basis von thermoplastischen Harzen, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Flammschutzmittel Hydrotalkitder
folgenden Formel
,- A.r„-/wH,0
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