DE3142894C1

DE3142894C1 - Flameproofed ABS polymers

Info

Publication number: DE3142894C1
Application number: DE19813142894
Authority: DE
Inventors: Walter 5340 Bad Honnef Büttgens; Herbert Dipl.-Chem. Dr. 5024 Pulheim Jenkner
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1983-05-19

Abstract

The invention relates to ABS polymers which have been flameproofed by means of brominated aromatic compounds and antimony trioxide, where the brominated aromatic compounds are a mixture of brominated diphenyl ethers which predominantly comprises hexa-, hepta- and octabromodiphenyl ethers, contains nona- and decabromodiphenyl ethers only in small amounts and preferably has a softening point at a temperature between 75 and 140 DEG C.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft brandgeschützte ABS-Polymerisate, die thermostabil sind und aus denen die Brandschutzkomponente nicht ausschwitzt.The present invention relates to fire-resistant ABS polymers which are thermally stable and made from them the fire protection component does not sweat out.

Zur Brandschutzausrüstung von ABS-Polymerisaten sind bereits mehrere Zusatzstoffe bekannt. Insbesondere sind hier bromierte Diphenyläther zu nennen, die 5 bis 10 Bromatome im Molekül enthalten und einzeln oder in Form von Gemischen als Brandschutzkomponenten in ABS-Polymerisate eingearbeitet werden können. Die Brandschutzwirkung kann gegebenenfalls durch das Zusammenwirken von zusätzlichem Antimontrioxid erheblich verbessert werden. So ist in der DE-AS 29 33 900 entsprechend einem Vorschlag der Anmelderin die Verwendung eines Gemisches aus Hepta-, Octa-, Nona- und Decabromdiphenyläther als Brandschutzkomponenten für ABS-Polymerisate beschrieben. Diese Gemische haben einen Gesamtbromgehalt von 80,7% und einen Schmelzbereich von 215—235° C. Sie werden im synergistischen Zusammenwirken mit etwa 5 Gew.-% Antimontrioxid in Mengen von etwa 13 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, in die ABS-Polymerisate eingearbeitet und bewirken einen nachweisbar guten Brandschutz der so ausgerüsteten ABS-Polymerisate.Several additives are already known for the fire protection equipment of ABS polymers. In particular brominated diphenyl ethers are to be mentioned here, which contain 5 to 10 bromine atoms in the molecule and individually or incorporated in the form of mixtures as fire protection components in ABS polymers can. The fire protection effect can optionally be achieved through the interaction of additional antimony trioxide can be significantly improved. For example, in DE-AS 29 33 900, according to a proposal by the applicant, the use of a mixture of hepta-, octa-, Nona and decabromodiphenyl ethers as fire protection components for ABS polymers. These mixtures have a total bromine content of 80.7% and a melting range of 215-235 ° C. You will in synergistic cooperation with about 5% by weight of antimony trioxide in amounts of about 13 wt .-%, based on the total amount, incorporated into the ABS polymers and cause a demonstrably good fire protection of the ABS polymers treated in this way.

Obwohl sich diese Brandschutzkomposition im allgemeinen, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit Antimontrioxid, als Zusatzstoffe für ABS-Polymerisate gut bewährt haben, und in vielen Fällen kaum Verminderung der Schlagfestigkeit oder Formbeständigkeit bzw. Oberflächenglanz und -glätte verursachen, so müssen doch die genannten Gemische der bromierten Diphenyläther auf den jeweiligen Kunststofftyp, worin sie eingearbeitet werden sollen, abgestimmt werden.Although this fire protection composition in general, possibly in conjunction with Antimony trioxide, which have proven effective as additives for ABS polymers, and in many cases hardly any Cause a reduction in impact strength or dimensional stability or surface gloss and smoothness, so the mentioned mixtures of brominated diphenyl ethers have to be based on the respective plastic type, in which they are to be incorporated.

Insbesondere ist dies bei ABS-Polymerisaten der Fall. Es ist bekannt, daß ABS-Polymerisate je nach ihrer Fabrikationsherkunft unterschiedliche Varianten der Copolymerisate aufweisen und somit unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben können.This is particularly the case with ABS polymers. It is known that ABS polymers depending on their Manufacturing origin have different variants of the copolymers and thus different may have physical properties.

Es hat sich gezeigt, daß Brandschutzkomponenten, die in einen bestimmten Typ von ABS-Polymerisaten eingearbeitet sind, zwar hervorragende Brandschutzwirkungen aufweisen, jedoch die mechanischen und physikalischen Eigenschaften dieser Polymerisate sehr nachteilig beeinflussen können. In ungünstigen Fällen kommt es zu Ausschwitz-Erscheinungen an den Oberflächen der Kunststoffe, wenn diese für eine längere Zeitdauer hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Weiterhin kann die Thermostabilität der Kunststoffe so stark vermindert werden, daß Schwierigkeiten bei der Verarbeitung auftreten.It has been shown that fire protection components in a certain type of ABS polymer are incorporated, have excellent fire protection effects, but the mechanical and physical properties of these polymers can have a very adverse effect. In unfavorable cases there are exudate phenomena on the surfaces of the plastics if they are for a exposed to high temperatures for long periods of time. Furthermore, the thermal stability of the Plastics are reduced so much that difficulties arise in processing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Brandschutzkomponente für spezielle Typen von ABS-Polymerisaten, die aufgrund ihrer Zusammensetzung eine Zugfestigkeit von 45 N/mm², eine Reißdehnung von 20%, eine Kerbschlagzähigkeit von 15 kj/m² und eine Vicat-Erweichungstemperatur von 99° C aufweisen, zu finden. Die Brandschutzkomponente soll einen guten Brandschutz für diese ABS-Polymerisate bewirken ohne nachteilige Veränderungen der mechanischen und optischen Eigenschaften der ABS-Polymerisate. .The object of the present invention was to provide a fire protection component for special types of ABS polymers which, due to their composition, have a tensile strength of 45 N / mm ² , an elongation at break of 20%, a notched impact strength of 15 kj / m ² and a Vicat softening temperature of 99 ° C to find. The fire protection component should bring about good fire protection for these ABS polymers without disadvantageous changes in the mechanical and optical properties of the ABS polymers. .

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind brandgeschützte ABS-Polymerisate, die aufgrund ihrer Zusammensetzung eine Zugfestigkeit von 45 N/mm², eine Reißdehnung von 20%, eine Kerbschlagzähigkeit von 15 kj/m² und eine Vicat-Erweichungstemperatur von 99° C aufweisen mit einem Gehalt an bromierten aromatischen Verbindungen mit Antimontrioxid als Brandschutzkomponenten. Die ABS-Polymerisate zeichnen sich dadurch aus, daß sie als bromierte aromatische Verbindungen ein Gemisch bromierter Diphenyläther enthalten, das in seiner Hauptmenge aus Hexa-, Hepta- und Octabromdiphenyläther besteht und Nona- und Decabromdiphenyläther nur in geringen Mengen enthält.The present invention relates to fire-protected ABS polymers which, due to their composition, have a tensile strength of 45 N / mm ² , an elongation at break of 20%, a notched impact strength of 15 kJ / m ² and a Vicat softening temperature of 99 ° C. with a content of brominated aromatic compounds with antimony trioxide as fire protection components. The ABS polymers are characterized in that they contain a mixture of brominated diphenyl ethers as brominated aromatic compounds, the main amount of which consists of hexa-, hepta- and octabromodiphenyl ethers and only contains small amounts of nona and decabromodiphenyl ethers.

Der besondere Vorzug dieses Gemisches bromierter Diphenyläther liegt darin, daß seine Erweichungstemperatur zwischen 75 und 140⁰C liegt und der Bromgehalt dieser bromierten Diphenyläther 78—79% beträgt.The particular advantage of this mixture of brominated diphenyl ether is that its softening temperature is 75-140 ⁰ C and the bromine content of the brominated diphenyl ether is 78-79%.

Es hat sich gezeigt, daß die Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber den bisherigen Veröffentlichungen, wie beispielsweise der DE-AS 29 33 900, in dem speziellen Bromierungsgrad des Diphenyläthers liegt, der in seiner Gesamtheit einen Bromgehalt von 78—79% aufweist und durch die relativ niedrig liegende Erweichungstemperatur günstige Bedingungen für die Einarbeitung in ABS-Polymerisate gegeben sind. Die bromierten Diphenyläther-Gemische werden in Mengen von etwa 16 Gew.-% unter vorteilhafter Mitverwendung von 5 Gew,-% Antimontrioxid in die ABS-Polymerisate eingearbeitet.It has been shown that the advantages of the present invention over the previous publications, such as DE-AS 29 33 900, in the special degree of bromination of the diphenyl ether, which in its entirety has a bromine content of 78-79% and due to the relatively low lying Softening temperature favorable conditions for incorporation into ABS polymers are given. the Brominated diphenyl ether mixtures are used in amounts of about 16% by weight with advantageous use of 5% by weight of antimony trioxide incorporated into the ABS polymers.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß brandgeschützten ABS-Polymerisate wird das ABS-Polymerisat, das aufgrund seiner Zusammensetzung die obenerwähnten Eigenschaften aufweist, und ein Gemisch bromierter Diphenyläther, bestehend aus 20-30 Gew.-% Hexabromdiphenyläther, 20-35 Gew.-% Heptabromdiphenyläther, 30—40 Gew.-% Octabromdiphenyläther, 8—10 Gew.-% Nonabromdiphenyläther und 1—3 Gew.-% Decabromdiphenyläther zusammen mit Antimontrioxid auf einem Mischwalzwerk bei 220—240⁰C zu einem homogenen Fell verarbeitet, das nach dem Abkühlen zu Bruchgranulat zerkleinert wird und hieraus die jeweiligen Kunststoffkörper durch Extrusion oder Spritzguß geformt werden. Die so erhaltenen Formteile zeichnen sich durch gute Brandwidrigkeit aus und zeigen bei mechanischer Beanspruchung keine nachteiligen Eigenschaften gegenüber entsprechenden nicht-ausgerüsteten ABS-Polymerisaten. Ebenso bilden sich keinerlei Beläge oder Ausblühungen an den Oberflächen der Kunststoffprodukte.To produce the ABS polymers that are fire-protected according to the invention, the ABS polymer, which has the properties mentioned above due to its composition, and a mixture of brominated diphenyl ethers, consisting of 20-30% by weight of hexabromodiphenyl ether, 20-35% by weight of heptabromodiphenyl ether, 30 -40 wt .-% octabromodiphenyl ether, 8-10 wt .-% nonabromodiphenyl ether and 1-3 wt .-% decabromodiphenyl ether processed together with antimony trioxide on a mixing roll ^{mill at 220-240 0} C to a homogeneous skin, which after cooling down into broken granules and from this the respective plastic body is formed by extrusion or injection molding. The moldings obtained in this way are distinguished by good fire resistance and, when subjected to mechanical stress, do not show any disadvantageous properties compared to corresponding non-finished ABS polymers. Likewise, no deposits or efflorescence form on the surfaces of the plastic products.

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Mit nachfolgendem Beispiel soll das Brandverhalten und die Ausschwitzbeständigkeit der erfindungsgemäßen Brandschutzkomponente in ABS-Polymerisat belegt werden.The following example is intended to show the fire behavior and the resistance to exudation of the inventive Fire protection components are covered in ABS polymer.

example

Aus einem brandgeschützten ABS-Polymerisat, bestehend aus 79,2Gew.-% ABS-Polymerisat, 15,8 Gew.-% erfindungsgemäßem Gemisch bromierter Diphenyläther und 5 Gew.-°/o Antimontrioxid werden bei 220—240⁰C entsprechend den Normvorschriften Normkörper gefertigt. Es ergeben sich dabei folgendeFrom a fire-protected ABS polymer consisting of 79,2Gew .-% ABS polymer, 15.8 wt .-% according to the invention mixture of brominated diphenyl ether and 5 wt ° / o antimony trioxide at 220-240 ⁰ C in accordance with the standards prescribed standard body manufactured. The following result

Prüfungswerte:Exam values:

Brandtest nach UL 1,6 mm starke Probe Ausschwitztest 250 StundenUL fire test, 1.6 mm thick sample, sweat test 250 hours

a) bei 8O⁰Ca) at 8O ⁰ C

b) bei60°C/90% rel. Feuchteb) at 60 ° C / 90% rel. Humidity

Zugfestigkeit ReißdehnungTensile strength elongation at break

Brandklasse V-OFire class V-O

0,97% Gew.-Verlust0.97% weight loss

0,2% Gew.-Verlust 45 N/mm² 19%0.2% weight loss 45 N / mm ² 19%

Vicat-Erweichungstemperatur 92°CVicat softening temperature 92 ° C

Claims

Patent claims:

1. Fire-protected ABS polymers with a content of brominated aromatic compounds with antimony trioxide as fire protection components, characterized in that these polymers contain a mixture of brominated diphenyl ethers as brominated aromatic compounds, which consists mainly of hexa-, hepta- and octabromodiphenyl ethers and nona and ι ο Contains only small amounts of decabromodiphenyl ether.

2. Fire protection component according to claim 1, characterized in that the softening point of the mixture of brominated diphenyl ethers is at a temperature between 75 and 140 ° C.

3. Fire protection component according to Claims 1 and 2, characterized in that the bromine content of the mixture of brominated diphenyl ethers is between 78 and 79% by weight.