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Flammschutzmittel für Thermoplaste
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Für Thermoplaste, wie beispielsweise Polystyrol, Polyolefine oder
ABS-Polymerisate, sind zahlreiche Mittel bekannt, le &en Polymeren-Bildungsgemischen
oder der; fertigen Polymerisaten zugegeben erden können, um die Nassen scn-.er entflammbar
bzw. selbstverlöschend zu machen. de nach dea geforderten Grad der Flammwidrigkeit
sind auch Kombinationen verschiedener Mittel, die synergistisch zusammenwirken,
anwendbar.
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Unter den vielen Mitteln, die erprobt norden sind, haben sich vor
allem die hochbromierten Diphenyle und Diphenyläther für diesen Zweck bewährt. Sie
sind bei den Verarbeitungstemperaturen der Kunststoffe thermisch stabil, e sind
wegen des hohen Bromgehaltes nur relativ geringe Zusatzmengen erforderlich, und
diese lassen sich gut in die verschiedenen Kunststoffe einarbeiten.
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Diesen Vorteilen steht jedoch ein wesentlicher Nachteil gegenüber:
bei verschiedenen Thermoplasten, insbesondere bei ABS-Polymerisaten, die solche
Flammschutzkomponenten
enthalten, bilden sich nach längerer Lagerung
bei Raumtemperatur Belag, die das Material unansehnlich machen.
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Werde: derartige Kunststoffe dem Heißlufttest (14 Tage bei einer Temperatur
von 100°C) oder dem Tropentest (zweimal 5 Tage bei einer Temperatur von 500C und
100 % relativer Luftfeuchtigkeit) unterzogen, verliert der Kunststoff soviel ar.
Flammschutzmittel, daß der Gewichtsverlust der Probe zwischen 0,1 und 1,0 % beträgt.
Neben dem dadurch verursachten unschönen aussehen der Formkörper-Oberflächen bedeutet
dieser Verlust an Flammschutzmittel eine Verminderung der Flammwidrigkeit.
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In der DT-OS 24 11 665 werden flammwidrige Massen beschrieben, die
als Flammschutzkomponenten Octachlordibenzofuran, Trichlor-tetrabrom-dibenzofurane
oder Trichlor-tribrom-dibenzofurane enthalten. Solche chlorierten Dibenzofurane
sind jedoch aufgrund ihrer Toxizität physiologisch bedenklich.
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Weiter wird in der DT-OS 25 34 381 die Verwendung von Hectabrom-dibenzofuran
als Flammschutzkomponente beschrieben. Dabei sind die vorstehend genannten Nachteile
nicht gegeben.
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Es wurde nach weiteren Flammschutzkomponenten gesucht, die nicht toxisch
sind, aus dem Runststoff nicht migrieren und dabei gute flammwidrige Eigenschaften
zeigen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von hochbromierten
Fluorenen als Flammschutzmittel für Thermoplaste. Als besonders geeignet hat sich
dabei ein im wesentlichen aus Heptabromfluoren be-stehendes Isomerengemisch erwiesen,
das mit einem Bromgehalt von etwa 70 bis 78 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 77,5
Gewichtsprozent, zur Anwendung gelangt. Es läßt sich zusammen mit
allen
Arten von thermoplastischen Kunststoffen verwenden.
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Besonders vorteilhaft ist jedoch die Anwendung in ABS-Polymerisaten,
wobei es Mengen von 5 bis 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent,
bezogen auf die gebrauchsfertige Formmasse, zur Anwendung gelangt.
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Die Herstellung des erfindungsgemäß zu verwendeten hochbromierten
Fluorens erfoglt in der Weise, daß Fluoren in Gegenwart eines Lösungsmittels und
eines Katalysators, beispielsweise Aluminiumchlorid, mit elementaren Brom umgesetzt
wird. Dabei entstehen neben Hauptmengen an Heptabromfluoren auch noch geringe Mengen
an nirdriger bromierten Fluoren.
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Das Zumischen des erfindungsgemäß zu verwendeten hochbromierte- Fluerens
zu ABS-Polymerisaten oder zu sich ähnlich verhaltenden Thermoplasten kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß aus dem Polymerisat zunächst in bekannter Weise ein Fell hergestellt
und in dieses Fell auf einem Mischwalzwerk bei Temperaturen von etwa 160 bis 190°C
des hochbromierte Fluoren eingearbeitet wird. Nach dem Homogenisieren des Produktes
können dann daraus Halbfabrikate oder die fertiger Formteile hergestellt werden.
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Sofern das Polymerisat in Pulverform vorliegt, kann dieses Pulver
auch mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden Fluoren gemischt und das pulverförmige
Gemisch mittels Extruder zu Granulat als Halbfabrikat oder zu den angestrebten flannwidrigen
Formteilen verarbeitet werden.
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Die erfindungsgemäße Verwendung der hochbromierten Fluorene ergibt
den technischen Vorteil, daß kein Ausschwitzen erfolgt.
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Beispiel 1 Zu 87,2 Gewichsteilen eines pulverförmigen handelsüblichen
ABS-Copolymerisats werden 12,8 Gewichtsteile Decabrom-diphenyläther gegeben und
nach sorgfältigem Durchmischen daraus Probestücke in den Größen 10 x 10 cm hergestellt.
Von diesen erden einzelne jeweils a) 3 Monate bei einer Temperatur zwischen 20 und
250C gehalten, b) 14 Tage bei einer Temperatur von 1000C gehalten, c) zweimal 5
Tage bei einer Temperatur von 50°C und 100 °h relativer Luftfeuchtigkeit gehalten
(Tropentest).
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Ergebnis: Probe a) zeigt Grauschimmer, Probe b) zeigt Belag; Gewichtsverlust
0,18 %, Probe c) zeigt Belag; Gewichtsverlust 0,18 %.
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Beispiel 2 Zu 86,5 Gewichtsteilen des gleichen ABS-Copolymerisats
erden 13,5 Gewichtsteile Heptabromfluoren mit einem Bromgehalt von 77,5 Gewichtsprozent
gegeben, das Gemisch in gleicher Weise verarbeitet und die Probe stücke den gleichen
Prüfungen unterzogen.
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Ergebnis: Probe a) kein Belag, Probe b) kein Belag, kein Gewichtsverlust,
Probe c) kein Belag, kein Gewichtsverlust.