DE2903100A1

DE2903100A1 - Flammhemmende thermoplastische zusammensetzungen

Info

Publication number: DE2903100A1
Application number: DE19792903100
Authority: DE
Inventors: Joseph Blair Williams
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-01-27
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1980-07-31

Description

Flammhemmmende thermoplastische Zusammensetzungen

Die Erfindung betrifft eine flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung und insbesondere eine Zusammensetzung, die einen flammhemmenden Zusatzstoff auf der Basis eines organischen SuI-fonats in Mischung mit einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Polyarylsulfon, einem Polyaryläthersulfon, einem Polyphenylsulfid, Mischungen aus einem Polyaryläthersulfon und einem Polyarylsulfon, Mischungen aus einem Polyaryläthersulfon und einem Polyphenylsulfid, Mischungen aus einem Polyarylsulfon und einem Polyphenylsulfid, Mischungen/einem Polyarylencarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copoylmer (ABS), Mischungen aus einem Polyarylencarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und einem Polyarylsulfon, Mischungen aus einem Polyarylencarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und einem Polyaryläthersulfon, Mischungen aus einem Polyarylencarbonat, Acryliitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und einem Polyphenylsulfid und Mischungen aus einem Polyarylencarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) zusammen mit 2 oder mehr Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyarylsulfonen, Polyaryläther-

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sulfonen und Polyphenylsulfiden. Die Zusammensetzung kann weiterhin einen organischen halogenhaltigen flammhemmenden Zusatzstoff enthalten.

Mit den gestiegenen Sicherheitsanforderungen ergibt sich ein Trend,für die Verwendung in der Öffentlichkeit und im Haushalt sicherere Materialien zu schaffen. Ein spezieller Bedarf besteht in der Schaffung flammhemmender oder flammverzögernder Produkte für die Verwendung durch den Letztverbraucher. Als Ergebnis dieser Nachfrage wird von zahlreichen Produkten gefordert, daß sie gewisse flamitihemmende Kriterien erfüllen, die sowohl von den örtlichen als auch von den staatlichen Verwaltungen und von den Herstellern solcher Produkte aufgestellt werden. Eine spezielle Reihe Bedingungen, die als Standardmaß für die flammhemmende Wirkung verwendet wird, findet sich in der Vorschrift No. 94 der Underwriter Laboratories Inc. In dieser Vorschrift finden sich spezielle Bedingungen, nach denen die zu testenden Materialien bewertet werden.

Es sind bereits zahlreiche flammhemmende Zusatzstoffe bekannt, die mit Produkten zusammengemischt werden, um diese Materialien flammhemmend zu machen. Solche flammhemmenden Zusatzstoffe werden in Mengen von 5 bis 20 Gew.-% verwendet, um den an sich brennbaren Erzeugnissen flammhemmende Eigenschaften zu verleihen.

Aromatische Carbonatpolymerverbxndungen (Polyarylencarbonate), Polyarylsulfone und Polyaryläthersulfone weisen in Mischung oder gemischt mit Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) nicht die erforderliche flammhemmende Wirkung auf, um in bestimmten Dicken die Bewertungsmaßstäbe in der Vorschrift 94 der Underwriter Laboratories zu erfüllen. Als Folge wurden verschiedenartige flammhemmende Zusatzstoffe offenbart, die solche Zusammensetzungen flammhemmend machen und die unterschiedliche Wrksamkeit besitzen.

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Wenn die vorerwähnten aromatischen Carbonatpolymerverbindungen (Polyarylencarbonate), Polyarylsulfone und Polyaryläthersulfone allein verwendet werden, so mögen zwar zuweilen die breiten Standardanforderungen der Underwriter Laboratories erfüllt werden, nichtsdestoweniger weisen sie jedoch längere Flammerlöschungszeiten auf, als wenn dieselben in Mischung mit den Verbindungen verwendet werden, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.

Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden, daß Polyarylsulfone, Polyaryläthersulfone und Mischungen aus 2 oder mehr Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe aus Polyarylencarbonaten, A rylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren, Polyarylsulfonen und Polyaryläthersulfonen,flammhemmend ausgebildet werden können durch Einverleibung einer geringen Menge eines organischen Sulfonats als flammhemmenden Zusatzstoff in solche Zusammensetzungen.

Die organischen Sulfonate, die in der vorliegenden Erfindung als flammhemmende Zusatzstoffe brauchbar sind, entsprechen den allgemeinen Formeln RSO₁₁-M und (RSO-,-)-M¹⁺⁺, worin M⁺ ein Alkali-

metallion, M' ein Erdalkalimetallion ist und R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

,Xn

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ORIGINAL INSPECTED

worin X unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fluor, Brom, Jod, N0„ und

X'n

worin X¹ die gleiche Bedeutung hat wie X und η = 0 bis 5, m = 0 bis 4 ist.

Die bevorzugten flanunheiranenden Zusatzstoffe sind Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:

II

SOoNa

III

und Verbindungen der Formel

SO₃Na 030031/0397

IV

worin X Chlor oder Brom ist und η eine Zahl von 0 bis 5 darstellt,
oder Mischungen derselben.

Die Menge des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusatzstoffes kann variieren, vorzugsweise von etwa 0,01 bis etwa 10 Teilen pro 100 Teile der Zusammensetzung. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Menge des in die Zusammensetzung einverleibten Zusatzstoffes bei 0,5 Teilen pro 100 Teile des aromatischen Polycarbonats. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform liegt die Menge des Zusatzstoffes bei 1,0 Teilen pro 100 Teile des aromatischen Polycarbonats. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können ebenfalls andere flammhemmende Zusatzstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Stabilisatoren und dergleichen enthalten. Weiterhin können tropfhemmende Mittel, welche ohne indessen darauf beschränkt zu sein,fluorierte Polyolefine, Glasfasern, Siloxane und Mischungen derselben umfassen, in die Zusammensetzung einverleibt werden. Die Zusammensetzungen können gemäß üblichen thermoplastischen Verarbeitungstechniken verarbeitet werden, beispielsweise durch Spritzgießen, Schaumformen, Extrudieren, Blasformen und dergleichen.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur klareren Erläuterung des

der

Prinzips und/praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung. Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, handelt es sich bei den angeführten Teilen oder Prozentsätzen um Gew.-Teile oder Gew.-Prozentsätze.

Beispiel 1

100 Teile Polyarylsulfon mit der Bezeichnung Udel Wp-1700 von der Fa. Union Carbide und 1 Teil einer Verbindung der Formel I wurden trocken zusammengemischt.

Die erhaltene Mischung wurde dann einem Extruder zugeführt, der bei etwa 265°C betrieben wurde,und das Extrudat wurde zu Pellets

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zerkleinert. Diese Pellets wurden dann im Spritzgußverfahren bei etwa 300⁰C zu Teststäben mit den Abmessungen von 12,5cm χ 12,5mm χ 1,59mm (5 in. χ 1/2 in. χ 1/16 m.y. 5 Teststäbe waren jeweils Gegenstand des Testverfahrens, wie es in der Vorschrift UL-94 der Underwriter Laboratories, Inc. für den Verbrennungstest zur Klassifizierung von Materialien vorgesehen ist. Bei diesem Testverfahren werden die danach untersuchten Materialien in Abhängigkeit von den Ergebnissen der 5 Proben mit V-O, V-1 oder V-2 bewertet. Die Kriterien für jede Bewertung nach UL-94 sind kurz wie folgt:

"94 V-O": Keine einzige flammende Verbrennung soll nach Entfernung der Zündflamme 10 Sek. überdauern und keines der Probestücke soll flammende Teilchen abtropfen, welche chirurgische Baumwolle entzünden, die 30,5 cm unter den Proben angeordnet ist. Die gesamte Flammerlöschungszeit für alle 5 Proben (10 Zündungen) darf 50 Sek. nicht überschreiten.

"94 V-1": Keine einzige flammende Verbrennung soll nach Entfernung der Zündflamme 30 Sek. überdauern und keine der Proben soll flammende Teilchen abtropfen, welche chirurgische Baumwolle entzünden, die 30,5 cm unterhalb der Proben angeordnet ist. Die gesamte Flammerlöschungszeit für alle 5 Proben (10 Zündungen) soll 250 Sek. nicht übersteigen.

"94 V-2": Keine einzige flammende Verbrennung soll nach Entfernung der Zündflamme 30 Sek. überdauern. Die Proben tropfen flammende Teilchen ab, welche nur kurz brennen, einige von ihnen entzünden absorbierende chirurgische Baumwolle, die 30,5 cm unter den Proben angeordnet ist. Die Gesamtflammerlöschungszeit für alle 5 Proben (10 Zündungen) soll 250 Sek. nicht überschreiten.

Weiterhin wird ein Teststab, der mehr als 30 Sek. nach Entfernung der Zündflamme weiterbrennt, nicht nach UL-94, sondern nach den Standardbedingungen der vorliegenden Erfindung mit "brennt" bezeichnet. Der UL-94-Test erfordert weiterhin, daß alle Teststäbe

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in jeder Testgruppe die V-artige Bewertung erfüllen, um die spezielle Klassifikation zu erhalten. Andernfalls erhalten die 5 Stäbe die Bewertung des schlechtesten Einzelstabes. Wenn beispielsweise ein Stab mit 94-V-2 klassifiziert wird "und die anderen 4 Stäbe mit 94-V-O klassifiziert werden, dann ist die Bewertung für alle 5 Stäbe 94-V-2.

Kontrollbeispiel 1

Kontrollteststäbe wurden wie vorstehend beschrieben hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß kein flammhemmender Zusatzstoff zugegeben wurde. Die Resultate, die mit den Kontrollteststäben erhalten wurden, waren wie folgt:

Gesamte Flammerlöschungszeit (Sek): 158,1

Bereich der Flammerlöschung (Sek.): 2,6 - 47,7

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 2

Bewertung "brennt"

Im Gegensatz dazu sind die Resultate, die mit Teststäben erhalten wurden, bei denen 1 Teil eines flammhemmenden Zusatzstoffes aus einer Verbindung der Formel I pro 100 Teile des Polyarylsulfons mit der Bezeichnung UDEL*—'P-1700 zugegeben wurde, wie folgt:

Beispiel I mit Zusatzstoff

Gesamte Flammerlöschungszeit (Sek.): 30,0

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.): 0,8 - 6,2

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 0

Bewertung: 94-V-O

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ORiGiNAL INSPECTED

Beispiel II

In der gleichen Weise wie in Beispiel I wurde eine Zusammensetzung aus 100 Teilen des Polyaryläthersulfons PES 200P von der Fa. ICI und 0,5 Teilen eines flammhemmenden Zusatzstoffes aus einer Verbindung der Formel I hergestellt und zu Teststäben ausgeformt. Die Ergebnisse der Flammentests anhand dieser Teststäbe wurden mit den Kontrollstäben mit der gleichen Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatzstoff verglichen. Dabei ergaben sich die folgenden Werte:

Kontrollversuch II

Gesamtflammerlöschungszext (Sek.) 27,3

Bereich der Flaitimerloschungszeit (Sek.): 1,3 - 4,3

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 0

Bewertung: 94-V-O

Beispiel II mit Zusatzstoff

Gesamtflammerlöschungszext (Sek.) 12,8

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek): 0,9-2,3

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 0

Bewertung: 94-V-O

Beispiel III

In der gleichen Weise wie in Beispiel I wurde eine Zusammensetzung aus 100 Teilen einer Mischung aus 90% Poly-(BPA)-carbonat und 10% RYTONV-'P4, einem Polyphenylsulfid hergestellt von Phillips Chemical Co. und 0,5 Teilen eines flammhemmenden Zusatzstoffes aus einer Verbindung der Formel I hergestellt und zu Teststäben ausgeformt. Die Ergebnisse der Flammtests mit diesen Teststäben waren im Vergleich mit den die gleiche Zusammensetzung aufweisenden Kontrollstäben, allerdings ohne Zusatzstoffe,wie folgt:

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Kontrollversuch III

Gesamtflammerlöschungszeit (Sek.): 60*

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.): 3,3 - 15,8

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 3

Bewertung: 94-V-2

* Es wurden nur 3 Stäbe getestet. Die durchschnittliche Flammerlöschungszeit pro Zündung (2 pro Stab) betrug 10 Sek.

Beispiel III mit Zusatzstoff

Gesamtflammerlöschungszeit (Sek.): 26,9

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.): 0,8 - 5,5

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 0 - 1

Bewertung: 94-V-2

Beispiel IV

In der gleichen Weise wie in Beispiel I wurde eine Zusammensetzung aus 100 Teilen einer Mischung aus 90% Poly(BPA)-carbonat und 10% Polyäthersulfon PES 200S der Fa. ICI und 0,5 Teilen eines flammhemmenden Zusatzstoffes aus einer Verbindung der Formel I hergestellt und zu Teststäben ausgeformt. Die Ergebnisse der mit diesen Stäben erhaltenen Flammentests waren im Vergleich zu den Kontrollstäben aus der gleichen Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatzstoff, wie folgt:

Kontrollversuch IV

Gesamtflammerlöschungszeit (Sek.): 42*

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.) 0,9 - 11,2

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab 2 bis

Bewertung: 94-V-2

*Es wurden nur 3 Stäbe getestet, die durchschnittliche Flammerlöschungszeit pro Zündung (2 pro Stab) betrug 7 Sek.

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Beispiel IV mit Zusatzstoff

Gesamtflammerlöschungszeit (Sek.): 31,4

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.): 1,7 - 5,4

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 0-1

Bewertung: 94-V-2

Beispiel V

In der gleichen Weise wie in Beispiel I wurde eine Zusammensetzung aus 100 Teilen einer Mischung aus 90% Poly-(BPA)-carbonat und 10% Polyäthersulfon PES 300S der Fa. ICI und 0,5 Teilen eines flammhemmenden Zusatzstoffes aus einer Verbindung der Formel I hergestellt und zu Teststäben ausgeformt. Die Ergebnisse der mit diesen Stäben durchgeführten Flammentests sind im Vergleich zu den Ergebnissen mit den Kontrollstäben von der gleichen Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatzstoff, wie folgt:

Kontrollversuch V

Gesamtflammerlöschungszeit (Sek.): 60*

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.): 6,6 - 13,8

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 2-3

Bewertung: 94-V-2

*Es wurden nur 3 Stäbe getestet, die durchschnittliche Flammerlöschungszeit pro Zündung (2 pro Stab) betrug 10 Sek.

Beispiel V mit Zusatzstoff

Gesamtflammerlöschungszeit (Sek.): 29,4

Bereich der Flammerlöschungszeit (Sek.): 1,1 - 5,5

Anzahl der brennenden Tropfen pro Teststab: 0-1

Bewertung: 94-V-2

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Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können beliebige aromatische Polycarbonate (Polyarylencarbonate) verwendet werden. Dieselben sind Homopolymere und Copolymere sowie Mischungen derselben, die durch Reaktion eines zweiwertigen Phenols mit einem Carbonatvorläufer hergestellt werden. Typische Beispiele einiger solcher zweiwertiger Phenole, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind: Bisphenol-A (2,2 -Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan), Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan, 4,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 2,2-(3,5,3',5'-tetrachlor-4,4'-dihydroxydiphenyl)-propan, 2,2-(3,5,3*,5' -Tetrabrom-4,4'-dihydroxydiphenyl)-propan, (3,5'-Dichlor-4,4'-dihydroxydiphenyl) -methan. Andere zweiwertige Phenole vom Bisphenoltyp sind ebenfalls verfügbar und sie sind in den US-Patenten 2 999 835, 3 028 365 und 3334 154 offenbart.

Es ist selbstverständlich auch möglich, zwei oder mehrere unterschiedliche zweiwertige Phenole oder ein Copolymer aus einem zweiwertigen Phenol oder einem Glykol oder mit Hydroxy- oder Säureendgruppen versehene Polyester oder mit einer dibasischen Säure - im Falle, daß ein Carbonatcopolymer oder -interpolymer statt einem Homopolymer gewünscht wird - für die Herstellung der aromatischen Carbonatpolymeren der vorliegenden Erfindung zu verwenden« Ebenfalls können bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung Mischungen aus belie-bigen der vorgenannten Materialien verwendet werden, um das aromatische Carbonatpolymer zu schaffen.

Der Carbonatvorläufer kann entweder ein Carbonylhalogenid, ein Carbonatester oder ein Halogenformiat sein. Die Carbonylhalogenide, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind: Carbonylbromid, Carbonylchlorid und Mischungen derselben. Typische Beispiele der Carbonatester, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Diphenylcarbonat, Di-(halogenphenyl)-carbonate, wie Di-(chlorphenyl)-carbonat, Di-

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(bromphenyl)-carbonat, Di-(trichlorphenyl)-carbonat, Di-(tribromphenyl)-carbonate usw., Di-(alkylphenyl)-carbonate, wie Di(tolyl)-carbonat usw., Di-(naphthyl)-carbonat, Di-(chlornaphthyl)-carbonat, Phenyltolylcarbonat, Chlorphenylchlornaphthylcarbonat usw. oder Mischungen derselben. Die Halogenformiate, die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen Bis-halogenformiate der zweiwertigen Phenole (Bis-chlorformiate des Hydrochinons usw.) oder Glykole (Bishalogenformiate des Äthylenglykols, Neopentylglykols, Polyäthylenglykols usw.). Obgleich andere Carbonatvorläufer dem Fachmann ohne weiteres geläufig sind, so ist doch Carbonylchlorid, das auch unter dem Namen Phosgen bekannt ist, der bevorzugte Carbonatvorläufer.

Ebenfalls umfaßt werden die polymeren Derivate aus einem zweiwertigen Phenol, einer Dicarbonsäure und der Kohlensäure. Dieselben sind in dem US-Patent 3 169 121 offenbart, dessen Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Die aromatischen Carbonatpolymeren (Polyarylencarbonate) der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung eines Molekulargewichtregulators, eines Säureakzeptors und eines Katalysators hergestellt werden. Die Molekulargewichtregulatoren, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können, umfassen einwertige Phenole,/Cnroman-I, p-tert.Butylphenol, p-Bromphenol, primäre und sekundäre Amine usw. Vorzugsweise wird Phenol als Molekulargewichtsregulator verwendet.

Ein geeigneter Säureakzeptor kann entweder ein organischer oder ein anorganischer Säureakzeptor sein. Ein geeigneter organischer Säureakzeptor ist ein tert. Amin und umfaßt Materialien, wie Pyridin, Triäthylamin, Dimethylanilin, Tributylamin usw. Der anorganische Säureakzeptor kann ein solcher sein, der entweder ein Hydroxyd, ein Carbonat, Bicarbonat oder ein Phosphat von einem Alkali- oder Erdalkalimetall darstellt.

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Die Katalysatoren, die in der vorliegenden Erfindung Anwendung finden können, sind beliebige geeignete Katalysatoren, die die Polymerisation des Bisphenol-A mit Phosgen unterstützen. Geeignete Katalysatoren umfassen:

a) tert. Amine, wie beispielsweise Triethylamin, Tripropylamin, N,N-Dimethylanilin,

b) quatern. Ammoniumverbindungen, wie beispielsweise Tetraäthylammoniumbromid, Cetyltriäthylammoniumbromid, Tetra-n-heptylammoniumjodid, Tetra-n-propylammoniumbromid, Tetramethylammoniumchlorid, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetra-n-butylammoniumjodid, Benzyltrimethylammoniumchlorid und

c) quatern. Phosphoniumverbindungen, wie beispielsweise n-Butyltriphenylphosphoniumbromid und Methyltriphenylphosphoniumbromid.

Ebenfalls umfaßt werden verzweigte Polycarbonate, in denen eine polyfunktionelle aromatische Verbindung mit dem zweiwertigen Phenol und einem Carbonatvorläufer umgesetzt wird, um ein thermoplastisches willkürlich verzweigtes Polycarbonat zu ergeben.

Diese polyfunktionellen aromatischen Verbindungen enthalten wenigstens drei funktionelle Gruppe»,welche aus der Carboxylgruppe, der Carbonsäureanhydridgruppe, der Halogenformylgruppe oder aus Mischungen derselben bestehen.

Beispiele dieser polyfunktionellen aromatischen Verbindungen, die

bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung versind
wendet werden können/ Trimellxtsäureanhydrid, Trimellitsäure, Trimellityltrichlorid, 4-Chlorformylphthalsäureanhydrid, Pyromellitsäure, Pyromellitsäuredianhydrid, Mellitsäure, Mellitsäureanhydrid, Trimesinsäure, Benzophenontetracarbonsäure, Benzophenontetracarbonsäureanhydrid und dergleichen. Die bevorzugten polyfunktionellen aromatischen Verbindungen sind Trimellitsäureanhydrid oder Trimellitsäure oder ihre Halogenformy!derivate.

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Ebenfalls umfaßt werden Mischungen aus einem linearen Polycarbonat und einem verzweigten Polycarbonat.

Die Polyarylsulfone und die Polyaryläthersulfone, die in geeigneter Weise bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind starke stabile Kunststoffe, die in erster Linie für Hochleistungsanwendungen benutzt werden und die im Handel aus verschiedenen Quellen erhältlich sind_r beispielsweise von der Fa. Union Carbide, die ein Produkt unter

(r)

der Handelsbezeichnung UDEL ^Vw^Polysulfone vertreibt, und von der Fa. ICI U.S. Inc., die Polyäthersulfone in verschiedenen Sorten und mit unterschiedlichen Leistungseigenschaften vertreibt. Die chemische Struktur und die Herstellung dieser Zusammensetzungen sind wohl bekannt und sind ausführlich in der "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Bd. II, John Wiley and Sons, Inc., New York, N.Y., 1969, Seiten 747 ff. beschrieben.

Die Polyphenylsulfide, die in geeigneter Weise bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden,

MT]

sind Verbindungen, ähnlich dem RYTON^Vk—^P4, einem Polyphenylsulfid, hergestellt und vertrieben von der Fa. Phillips Chemical Company.

In gleicher Weise handelt es sich bei den Acrylnitrü-Butadien-Styrol-Copolymeren, die in geeigneter Weise bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um wohl bekannte im Handel erhältliche Produkte, die thermoplastische Polymermischungen darstellen, welche aus allen drei Monomeren hergestellt werden können,oder die Mischungen aus Copolymeren oder Pfropfcopolymeren, wie beispielsweise Styrol und Acrylnitril aufgepfropft auf Polybutadien,sein können. Die chemische Struktur und die Herstellung dieser Klasse von Copolymeren ist allgemein bekannt und ist im einzelnen in "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Bd. 1, Seiten 436 ff. beschrieben.

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Es ist offensichtlich, daß andere Materialien ebenfalls mit den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können und sie umfassen Materialien, wie antistatische Mittel, Pigmente, Formentrennmittel, thermische Stabilisatoren, UV-Stabilisatoren, verstärkende Füllstoffe und dergleichen.

Den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich eine geringe Menge eines halogenhaltigen flammhemmenden Zusatzstoffes, vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis etwa 5 Teilen pro 100 Teile des aromatischen Polycarbonats zugemischt werden. Representative Beispiele für einen halogenhaltigen flammhemmenden Zusatzstoff sind - ohne indessen darauf beschränkt zu sein Hexabrombenzol, Hexabromdiphenyl, Hexachlordiphenyl, Decabrcmdiphenyl, Decachlordiphenyl, Decabromdiphenyläther, Decachlordipheny lather, 2,2-(3,3* ,5,5' -T.etrabrom-4 ,4 ' -dihydroxydiphenyl) propan, 2,2-(3,3' ,5,5' -T.etrachlor-4 ,4 '-dihydroxydiphenyl) -propan, ein Addukt aus Cyclohexan und Hexachlorcyclopentadien (Chloran) usw. sowie Mischungen derselben.

Es ist zu erwarten, daß die verschiedenen aufgeführten flammhemmenden Zusatzstoffe, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, ebenfalls in geeigneter Weise in Mischung untereinander in verschiedenartigen Anteilen verwendet werden können, um den gewünschten Grad von flammhemmender Wirkung in einer speziellen Zusammensetzung zu erzielen.

Da bei der Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens und bei der Herstellung der vorstehend aufgeführten Zusammensetzungen Abänderungen vorgenommen werden können, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird, so sollen alle in der vorliegenden Beschreibung enthaltenen Angaben lediglich als Erläuterung und keineswegs als eine Beschränkung aufgefaßt werden.

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Claims

Patentansprüche

1) Flanunhenunende thermoplastische Zusammensetzung,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ein organisches SuIfonat als flammhemmenden Zusatzstoff in Mischung mit einer Zusammensetzung aufweist, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem Polyarylsulfon, einem Polyaryläthersulfon, einem Polyphenylsulfid, Mischungen aus einem Polyaryläthersulfon und einem Polyarylsulfon, Mischungen aus einem Polyaryläthersulfon und einem Polyphenylsulfid, Mischungen aus einem Polyarylsulfon und einem Polyphenylsulfid, Mischungen aus einem Polyarylencarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Mischungen aus einem Polyarylencarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und einem Polyarylsulfon, Mischungen aus einem Polyarylencarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und einem Polyaryläthersulfon, Mischungen aus einem Polyarylen-carbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS)und einem Polyphenylsulfid, und Mischungen aus einem Polyarylencarbonat,

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Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) zusammen mit
zwei oder mehr Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyarylsulfonen, Polyaryläthersulfonen und
Polyphenylsulfiden.

2) Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich einen organischen halogenhaltigen flammhemmenden Zusatzstoff aufweist.

3) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff einem organischen Sulfonat mit den allgemeinen Formeln RSO,-M und (RSO,)--Μ¹ entspricht, worin M ein Alkalimetallion, M¹ ein Erdalkalimetallion ist und R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus

worin X unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fluor, Brom, Jod, NO₂ und

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X'n

worin X¹ die gleiche Bedeutung wie X besitzt und η = 0 bis 5 und m = 0 bis 4 ist.

4) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff aus organischem SuIfonat in einer Menge von etwa 0,01 bis 10 Teilen pro 100 Teile der Zusammensetzung vorliegt.

5) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff aus organischem SuIfonat in einer Menge von etwa 0,5 bis 1,0 Teilen pro 100 Teile der Zusammensetzung vorliegt.

6) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Mischung eine ausreichende Menge eines tropfhemmenden Mittels aufweist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus fluorierten Polyolefinen, Glasfasern, Siloxanen und Mischungen derselben, um die Zusammensetzung nicht-tropfend zu machen.

7) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Mischung einen halogenhaltigen flammhemmenden Zusatzstoff aufweist.

8) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als flammhemmenden Zusatzstoff ein organisches Arylsulfonat in Mischung mit einer Zusammensetzung auf-

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-A-

weist, die ein Gemisch aus einem Polyarylencarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) enthält.

9) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Arylsulfonatzusatzstoff ausgewählt ist aus der Gruppe aus:

SO₃Na

SO₃K

II

SO₃Na

und Verbindungen der Formel

SO₃Na

III IV

worin X Chlor oder Brom ist und η eine ganze Zahl von 0 bis 5 darstellt, sowie Mischungen derselben.

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10) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzungen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff eine Mischung aus einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus:

SO₃Na

II III

und Verbindungen der Formel

SO₃Na

IV

ist, worin X Chlor oder Brom darstellt und η eine Zahl von bis 5 ist, oder Mischungen derselben in Mischung mit einer geeigneten organischen halogenierten Verbindung.

11) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen flammhemmenden Zusatzstoff aus einem organischen Sulfonat in Mischung mit einem Gemisch

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aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Polyarylencarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polyarylsulfonen, Polyaryläthersulfonen und Polyphenylsulfxd aufweist.

12) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer in einer Menge von bis zu etwa 50 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.

13) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Sulfonatzusatzstoff eine Verbindung ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe aus:

SO₃Na

SO₃K

II

SO₃Na

III

und Verbindungen der Formel

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SO₃Na

IV

worin X Chlor oder Brom ist und η eine Zahl von 0 bis 5 darstellt, sowie Mischungen derselben.

14) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff eine Mischung ist aus einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

SO₃Na

SO₃K

II

SO₃Na

III

und Verbindungen der Formel

IV

SO₃Na

worin X Chlor oder Brom ist und η eine Zahl von 0 bis 5 darstellt, oder Mischungen derselben in Mischung mit einer geeigneten organischen halogenierten Verbindung.

15) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen flammhemmenden Zusatzstoff aus einem organischen Sulfonat in Mischung mit einem Polyaryläthersulfon enthält.

16) Flammhemmende thermoplastische Zusammense-tzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Sulfonat eine Verbindung ist ausgewählt aus der Gruppe aus:

SO₃Na

II

III

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und Verbindungen der Formel
X_n

SO₃Na

IV

17) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff eine Mischung aus einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus;

SO₃Na

SO₃K

II

SO₃Na

III

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und Verbindungen der Formel

SO₃Na

IV

worin X Chlor oder Brom ist und η eine Zahl von 0 bis 5 dar stellt, oder Mischungen derselben in Mischung mit einer geeigneten organischen halogenierten Verbindung aufweist.

18) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung,dadurch gekennzeichnet, daß sie einen flammhemmenden Zusatzstoff aus einem organischen Sulfonat in Mischung mit einem Polyarylsulfon enthält.

19) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Sulfonat eine Verbindung ist ausgewählt aus der Gruppe aus:

SO 3N

SO₃Na

III

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und Verbindungen der Formel

SO₃Na

IV

ist

worin X Chlor oder Brom/und η eine Zahl von 0 bis 5 darstellt, oder Mischungen derselben.

20) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff eine Mischung ist aus einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus:

SO₃K

II

SO₃Na

III

030031/0397

und Verbindungen der Formel

IV

21) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen flammhemmenden Zusatzstoff aus einem organischen Sulfonat in. Mischung mit einem Polyphenylsulfid enthält.

22) Flammhemmende thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Sulfonat eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe aus:

SO₃K

II

SOoNa

030031/0397

III

2903

und Verbindungen der Formel

SO₃Na

IV

23) Flammhemmende thermopastxsche Zusammensetzung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der flammhemmende Zusatzstoff eine Mischung ist aus einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus:

SO₃Na

SO₃K

II

SO₃Na

III

030031/0397

und Verbindungen der Formel

IV

SO₃Na

worin X Chlor oder Brom ist und η eine Zahl von 0 bis 5 darstellt, oder Mischungen derselben im Gemisch mit einer geeigneten organischen halogenierten Verbindung.

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