DE3887940T2

DE3887940T2 - Polystyrol mit hohem Molekulargewicht in Zusammensetzungen mit PPE und HIPS.

Info

Publication number: DE3887940T2
Application number: DE3887940T
Authority: DE
Inventors: Ronald Kendall; Charles Louis Myers; Ronald Howard Place; J O D Smith; Renate Ingrid Warren
Original assignee: GE Chemicals Inc
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1987-08-06
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2008-08-06
Also published as: ES2063009T3; BR8803853A; JPS6466215A; AU2038188A; EP0305764A1; HK115594A; EP0305764B1; AU617339B2; DE3887940D1; HK15795A; KR890003817A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mischungen aus Polystyrol mit hohem Molekulargewicht, Polyphenylenether (PPE), hochschlagzähem Polystyrol (HIPS) und einem Flammenhemmstoff, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten aufweisen.
Polystyrolharze sind in dem Fachgebiet allgemein bekannt und werden in der Industrie und in Verbraucherprodukten häufig verwendet. Das Polystyrolharz kann allein oder in Polymermischungen mit anderen thermoplastischen Polymeren verwendet werden, um den Mischungen verschiedene vorteilhafte Eigenschaften zu verleihen. Das Polystyrolharz ist insofern vorteilhaft, als es gegenüber vielen chemischen Verbindungen inert ist und im allgemeinen leicht zu verarbeiten ist, im besonderen in Spritzgußverfahren. Im allgemeinen hängen die physikalischen Eigenschaften eines speziellen Polystyrolpolymers von dem Verfahren ab, durch das das Polystyrolpolymer erzeugt wird.
Das U.S.-Patent Nr. 3,259,595 von Wright offenbart zum Beispiel Polystyrolzusammensetzungen, die durch Suspensionspolymerisationsverfahren erzeugt werden, und die besonders zum Aufschäumen geeignet sind, wobei eine Kunststoffolie mit einer geschlossenen Zellstruktur erzeugt wird. Entsprechend offenbart das U.S.-Patent Nr. 4,029,869 von Ingram et al. ein Verfahren zur Herstellung von Polystyrol durch Suspensionspolymerisation, die durch ein Peroxid gestartet wird, wobei ein Polymerprodukt mit einer breiteren Molekulargewichtsverteilung bereitgestellt wird. Die Suspensionspolymerisation wird in Gegenwart einer kleinen Menge eines modifizierenden Comonomers durchgeführt. Das U.S.-Patent Nr. 3,817,965 von Mace et al. offenbart ebenfalls die Polymerisation von Vinylverbindungen, wie Styrol, in wäßriger Suspension. Mace et al. offenbaren, daß durch sorgfältiges Regulieren der Polymerisationstemperatur Polymere mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden können, die Viskositäten von etwa 9 bis etwa 50 Zentistokes aufweisen.
Ferner offenbart das U.S.-Patent Nr. 3,645,959 von Pilato et al. die Herstellung von Vinylpolymeren mit hohem Molekulargewicht, wie Polystyrol, in nicht-wäßrigen Dispersionen unter Verwendung von bis zu etwa 1 Prozent einer Dienverbindung, wie Norbornadien. Das U.S.-Patent Nr. 4,112,209 von Gunsher et al. offenbart Verfahren zur Herstellung von Polystyrol mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw zwischen etwa 200 und etwa 50 000 und einem Verhältnis von Mw/Mn von weniger als etwa 8 (Mn = Zahlenmittelmolekulargewicht) durch kationische Polymerisation des Styrolmonomers unter weitgehend isothermen Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel. Hochkristalline, isotaktische Polystyrolpolymere mit niedrigeren Molekulargewichten als 1 Million können durch den thermischen Abbau an Luft von hochkristallinen Copolymeren mit hohem Molekulargewicht aus Styrol und einem α-Olefin hergestellt werden, wie in dem U.S.-Patent Nr. 3,700,639 von Hulse et al. offenbart. Das U.S.-Patent Nr. 3,435,018 von Natta et al. offenbart ebenfalls die Herstellung von isotaktischen Styrolpolymeren. Im besonderen offenbaren Natta et al. die Polymerisation von monomerem Styrol in einer Heptanlösung, die einen Triethylaluminiumkatalysator enthält.
Wie durch die vorstehende Diskussion gezeigt, sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Polystyrolharzen, die spezielle physikalische Eigenschaften aufweisen, bekannt.
Polyphenylenetherharze sind ebenfalls in dem Fachgebiet bekannt und zeigen eine wünschenswerte Kombination von chemischen, physikalischen und elektrischen Eigenschaften über einen Temperaturbereich von mehr als etwa 650ºF (343,3ºC), der sich von einem Versprödungspunkt von etwa -275ºF (-170,56ºC) bis zu einer Wärmeformbeständigkeit von etwa 375ºF (190,56ºC) erstreckt. Diese Kombination von Eigenschaften macht Polyphenylenetherharze für einen breiten Anwendungsbereich geeignet. Die Verwendbarkeit der Polyphenylenetherharze ist jedoch infolge der Verarbeitbarkeit, Schlagzähigkeit und chemischen Widerstandsfähigkeit in einigen Anwendungen eingeschränkt.
Folglich wurden Polyphenylenetherharze mit anderen Polymerharzen vermischt, um die Verarbeitbarkeit, Schlagzähigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit zu verbessern. Das U.S.-Patent Nr. 3,383,435 von Cizek offenbart zum Beispiel Mischungen aus Polyphenylenether und einem oder mehreren Styrolharzen mit verbesserten Eigenschaften. Ferner offenbart das U.S.-Patent Nr. 3,819,761 von Lee Zusammensetzungen, umfassend einen Polyphenylenether und ein mit Kautschuk- modifiziertes Polystyrolharz, wobei die Zusammensetzungen Formartikel bereitstellen, die Verbesserungen in der Schlagzähigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen. Entsprechend offenbart das U.S.-Patent Nr. 3,835,200 von Lee, jr. Zusammensetzungen, die einen Polyphenylenether, ein Pfropfcopolymer aus Styrol und Kautschuk und ein Blockcopolymer aus einer aromatischen Vinylverbindung und einem konjugierten Dien enthalten, wobei die Zusammensetzungen zur Erzeugung von Formartikeln mit verbesserter Zähigkeit verwendet werden können, ohne den Glanz oder die Oberflächenbeschaffenheit der Artikel zu beeinträchtigen. Das U.S.-Patent Nr. 3,960,808 von Katchman offenbart Polyphenylenetherzusammensetzungen, die ein mit Kautschuk modifiziertes, hochschlagzähes Styrolharz und ein Homopolystyrol mit einem Zahlenmittelmolekulargewicht zwischen 30 000 und 60 000 enthalten. Von diesen Zusammensetzungen ist offenbart, daß sie eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit und eine erniedrigte Schmelzviskosität aufweisen, was die Herstellung von Formartikeln mit komplexen Konfigurationen erleichtert, und die Verwendung schnellerer Preßzyklen erlaubt. Entsprechend offenbart das U.S.-Patent Nr. 3,994,856 von Katchman et al. Zusammensetzungen, die einen Polyphenylenether, ein mit Kautschuk modifiziertes, hochschlagzähes Polystyrolharz oder eine Mischung aus einem mit Kautschuk modifizierten, hochschlagzähen Polystyrolharz und einem Homopolystyrolharz, und ein elastomeres Blockcopolymer einer aromatischen Vinylverbindung und eines konjugiertes Diens enthalten. Von diesen Zusammensetzungen ist offenbart, daß sie eine verbesserte Schlagzähigkeit und eine verbesserte Beständigkeit gegenüber einem Angriff aggressiver Lösungsmittel, wie Benzin, aufweisen.
Ferner offenbaren das U.S.-Patent Nr. 4,617,346 von Sonoda, das U.S.-Patent Nr. 4,590,239 von Sugio et al. und das U.S.-Patent Nr. 3,887,646 von Yonemitsu et al. Polyphenylenetherharzzusammensetzungen, die mit Kautschuk modifizierte Styrolpolymere zur Verbesserung der Schlagzähigkeit, Hitzebeständigkeit und dergleichen enthalten. In dem U.S.-Patent Nr. 3,929,931 von Izawa et al., dem U.S.-Patent Nr. 4,322,507 von Haaf, dem U.S.-Patent Nr. 4,543,391 von Kuribayashi et al. und dem U.S.-Patent Nr. 4,599,380 von Ueda et al. sind weitere Mischungen aus Polyphenylenether und Polystyrolharz offenbart.
US-A-4,350,793 betrifft eine flammverzögernde Zusammensetzung, umfassend einen Polyphenylenether und ein Polystyrolharz in einem Gewichtsverhältnis zwischen 4 : 1 bis 1 : 4 im Gemisch mit einem aromatischen thermoplastischen Polyphosphonat mit einem Zahlenmittelmolekulargewicht von 4 000 bis 80 000, wobei das thermoplastische Polyphosphonat in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Gesamtgemisches vorliegt.
Eine bei den Polymermischungen aus Polyphenylenether und Polystyrol beobachtete Einschränkung ist, daß ihre flammverzögernden Eigenschaften nicht ausreichend sind. Im besonderen können viele Mischungen aus Polyphenylenether und Polystyrol Entflammbarkeitsprüfungen, wie den Sauerstoffindex (ASTM D 2863-87), und die Prüfungen UL 94 V oder UL 94 5V (Underwriters Laboratories, USA-American National Standard-Prüfungen ANSI/UL-84-1985 Prüfungen Nrn. 3. und 4. - "Tests for Flammability of Plastic Material" - Neuauflage 7. Mai 1985) wegen tropfendem Material nicht bestehen. Die UL-Prüfungen sind Standardprüfungsverfahren der vorstehend erwähnten Underwriters Laboratories. Das schlechte Entflammbarkeitsverhalten dieser Mischungen aus Polyphenylenether und Polystyrol verhindert die Verwendung dieser Mischungen in Anwendungen, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten erfordern. Somit besteht ein Bedarf an Mischungen aus Polyphenylenether und Polystyrol, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten aufweisen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Polymermischungszusammensetzungen, umfassend ein Polyphenylenetherharz und ein hochschlagzähes Polystyrolharz. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Polymermischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten gegenüber bekannten Mischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol aufweisen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Polymermischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol, die flammenhemmend sind. Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Polymermischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten aufweisen, wie zum Beispiel durch den Sauerstoffindex und die Prüfungen UL 94 V und/oder UL 94 5V gemessen.
Diese und weitere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polystyrol mit hohem Molekulargewicht, ist durch ein Verfahren erhältlich, das die Polymerisation eines Styrolmonomers und einer kleinen Menge eines polyfunktionellen Monomers in einem Emulsionspolymerisationsmedium umfaßt. Im allgemeinen wird das polyfunktionelle Monomer in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 2,0 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Gesamtmonomers verwendet. Die Monomere, die zur Bildung des Polystyrols mit hohem Molekulargewicht polymerisiert werden, können im wesentlichen aus dem Styrolmonomer und dem polyfunktionellen Monomer bestehen. Das verwendete Polystyrol mit hohem Molekulargewicht weist ein Gewichtsmittelmolekulargewicht auf, das größer als etwa 400 000 ist, und eine breite Molekulargewichtsverteilung, zum Beispiel ein Verhältnis von Mw/Mn, das größer als etwa 6 ist. Die Polystyrole mit hohem Molekulargewicht sind zur Verwendung als Zusatz in Mischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol zur Bereitstellung der Mischungen mit verbessertem Flammverzögerungsverhalten geeignet.
Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen ein Polyphenylenetherharz, ein hochschlagzähes Polystyrolharz, ein Flammverzögerungsmittel und ein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht, das ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw als etwa 400 000 aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde entdeckt, daß das Flammverzögerungsverhalten der Polymermischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol durch den weiteren Einschluß eines Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht, das ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw als etwa 400 000 aufweist, verbessert werden kann. Der Einschluß des Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht, das ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw als etwa 400 000 aufweist, stellt für Polymermischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol, die bereits ein herkömmliches Flammverzögerungsmittel enthalten, ein verbessertes Flammverzögerungsverhalten bereit. Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ist in den Zusammensetzungen in einer Menge enthalten, die zur Bereitstellung eines verbesserten Flammverzögerungsverhaltens ausreicht. Bevorzugt ist das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht in einer Menge enthalten, die geringer ist als die Menge, in der das hochschlagzähe Polystyrolharz enthalten ist, um die vorteilhaften Schlagzähigkeitseigenschaften der Mischungen zu bewahren.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile des Produkts der vorliegenden Erfindung werden im Hinblick auf die folgende genaue Beschreibung besser verstanden.
Die Mischungen der vorliegenden Erfindung umfassen ein Polystyrolprodukt mit hohem Molekulargewicht. Das Polystyrolprodukt weist bevorzugt ein Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw auf, das größer als etwa 400 000 und insbesondere größer als etwa 500 000 ist. Ferner ist die Molekulargewichtsverteilung Mw/Mn der Polystyrole mit hohem Molekulargewicht ziemlich groß, zum Beispiel größer als etwa 6, und in bevorzugten Ausführungsformen größer als etwa 10.
Zusätzlich zu den herkömmlichen Verwendungen, die für Polystyrole mit hohem Molekulargewicht bekannt sind, ist das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht besonders zur Verwendung in den Polymermischungszusammensetzungen der Erfindung geeignet. Die Mischungen umfassen Mischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten aufweisen. Insbesondere stellt die Zugabe kleiner Mengen von Polystyrolen mit hohem Molekulargewicht zu Mischungen, wie Mischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol, die Mischungen mit verbessertem Entflammbarkeitsverhalten bereit, wie zum Beispiel durch die Prüfungen UL 94 5V des Underwriters Laboratory gezeigt.
Insbesondere wurde nun entdeckt, daß die Zugabe einer kleinen Menge eines Polymers mit hohem Molekulargewicht zu einer Polymermischungszusammensetzung das Entflammbarkeitsverhalten der Mischungszusammensetzungen verbessert. Insbesondere umfassen die Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten aufweisen, ein Polyphenylenetherharz, ein hochschlagzähes Polystyrolharz, ein Flammverzögerungsmittel und ein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht, das ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw als etwa 400 000 aufweist.
Polyphenylenetherharze, die zur Verwendung in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen Polymere und Copolymere mit wiederkehrenden Struktureinheiten der folgenden allgemeinen Formel:
in der R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; jeweils einzeln einen einwertigen Substituenten, wie ein Wasserstoff-, Halogenatom, einen Alkyl-, Aryl-, Alkoxyrest und andere Kohlenwasserstoffreste, bedeuten, und n den Polymerisationsgrad bedeutet. Bevorzugt ist n wenigstens 20 und besonders bevorzugt ist n wenigstens 50.
Die zur Verwendung in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeigneten Polyphenylenetherharze sind in dem Fachgebiet allgemein bekannt und können durch eine Anzahl von in dem Fachgebiet bekannten Verfahren aus entsprechenden Phenolen oder deren reaktiven Derivaten hergestellt werden. Beispiele der Polyphenylenetherharze und Verfahren zu ihrer Herstellung sind in den U.S.-Patenten Nrn. 3,306,874 und 3,306,875 von Hay und in den U.S.-Patenten Nrn. 3,257,357 und 3,257,358 von Stamatoff angegeben. Der Ausdruck "Polyphenylenether" umfaßt in der gesamten Patentbeschreibung und in den gesamten Patentansprüchen unsubstituierte Polyphenylenether, substituierte Polyphenylenether und Polyphenylenethercopolymere.
Zur Verwendung in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignete bevorzugte Polyphenylenetherharze enthalten Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-diethyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2-methyl-6-ethyl-1,4- phenylen)ether, Poly(2-methyl-6-propyl-1,4-phenylen)ether, Poly- (2,6-dipropyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2-ethyl-6-propyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dilauryl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-diphenyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dimethoxy-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-diethoxy-1,4-phenylen)ether, Poly(2-methoxy-6-ethoxy- 1,4-phenylen)ether, Poly(2-ethyl-6-stearyloxy-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dichlor-1,4-phenylen)ether, Poly(2-methyl-6-phenyl-1,4- phenylen)ether, Poly(2,6-dibenzyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2-ethoxy-1,4-phenylen)ether, Poly(2-chlor-1,4-phenylen)ether oder Poly(2,6-dibrom-1,4-phenylen)ether.
Das hochschlagzähe Polystyrolharz, das in den Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist, umfaßt eine Kombination aus Polystyrol und einem Schlagzähigkeitsmodifikator. Im besonderen umfaßt das hochschlagzähe Polystyrol Polymereinheiten, die von einem Styrolmonomer der folgenden Formel:
abgeleitet sind, in der R&sub1; und R&sub2; aus Niederalkyl- oder -alkenylresten mit zum Beispiel 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und einem Wasserstoffatom ausgewählt sind, wobei jeder Rest R aus einem Halogen-, Wasserstoffatom und Niederalkyl- oder -alkenylresten mit zum Beispiel 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 bedeutet. In der gesamten Patentbeschreibung und in den gesamten Patentansprüchen umfaßt die Bezeichnung "Polystyrolharz" unsubstituierte Polystyrol-, substituierte Polystyrol- und Polystyrolcopolymerharze. Geeignete Polystyrolharze beinhalten zum Beispiel Homopolymere des Polystyrols, Polychlorstyrols oder Polymethylstyrols und Styrol enthaltende Copolymere, wie Styrolacrylnitrilcopolymere, Copolymere aus Ethylvinylbenzol und Divinylbenzol oder Styrol-Acrylnitril-Methylstyrol-Terpolymere, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Verfahren zur Herstellung dieser Polystyrole sind in dem Fachgebiet allgemein bekannt. Das Polystyrolharz, aus dem das hochschlagzähe Polystyrolharz besteht, weist im allgemeinen ein Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw von etwa 250 000 oder weniger auf.
Der in den hochschlagzähen Polystyrolharzen enthaltene Schlagzähigkeitsmodifikator gemäß der vorliegenden Erfindung dient zur Verbesserung der Schlagzähigkeitseigenschaften der Mischungen. Schlagzähigkeitsmodifikatoren sind in dem Fachgebiet allgemein bekannt und umfassen im allgemeinen Kautschuk- oder Elastomerverbindungen. Sowohl natürliche als auch synthetische Kautschukverbindungen und elastomere Verbindungen sind zur Verwendung in dem Polystyrolharz mit hoher Schlagzähigkeit der vorliegenden Erfindung geeignet. Bevorzugte Schlagzähigkeitsmodifikatoren umfassen Homopolymere oder Copolymere aus einem oder mehreren Monomeren, wie Butadien, Isopren und Ethylenpropylendienmonomeren. Schlagzähigkeitsmodifikatoren, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen Polybutadiene mit endständigen Hydroxyl- und Carboxylgruppen, Polychlorbutadiene, Copolymere aus Dienen, wie Butadien und Isopren, und verschiedenen Comonomeren, wie ungesättigten Alkylestern, zum Beispiel Methylmethacrylat, ungesättigten Ketonen, zum Beispiel Methylisopropenylketon, oder heterocyclischen Vinylverbindungen, zum Beispiel Vinylpyridin. Weitere in dem Fachgebiet bekannte Schlagzähigkeitsmodifikatoren können ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Der Schlagzähigkeitsmodifikator und das Polystyrolharz, die zur Bildung des hochschlagzähen Polystyrolharzes kombiniert werden, das in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten ist, werden bevorzugt vor dem Mischen mit den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung kombiniert. Ferner werden das Polystyrolharz und der Schlagzähigkeitsmodifikator bevorzugt in einem Gewichtsverhältnis von wenigstens 3 : 1 kombiniert, wobei das hochschlagzähe Polystyrolharz gebildet wird, das anschließend mit dem Polyphenylenether und den übrigen Bestandteilen der Zusammensetzung vermischt wird.
Das in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthaltene Flammverzögerungsmittel kann viele Flammverzögerungsmittel umfassen, die in dem Fachgebiet für Polymersysteme allgemein bekannt sind. Geeignete Flammverzögerungsmittel umfassen Triarylphosphate, wie Triphenylphosphat und Isopropyltriphenylphosphat, und bromierte aromatische Verbindungen, wie Decabrombiphenyl, Pentabromphenyl, Pentabromtoluol, Hexabrombenzol, Decabromdiphenylcarbonat und Tetrabromphthalsäureanhydrid.
Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht, das in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten ist, weist ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw als etwa 400 000 auf. Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht stellt die Polymermischungszusammensetzungen mit verbessertem Flammverzögerungsverhalten bereit. Im besonderen verbessert das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht das Verhalten von Polymermischungszusammensetzungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrol im Sauerstoffindex und in den Prüfungen UL 94 V und/oder UL 94 5V. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw als 600 000 auf. Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht kann linear oder verzweigt sein. Wenigstens ein geringer Verzweigungsgrad kann bestimmte Eigenschaften der Zusammensetzungen, zum Beispiel die Viskosität, verbessern und die Menge des zur Bereitstellung eines verbesserten Flammverzögerungsverhaltens in einer Mischungszusammensetzung erforderlichen Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht reduzieren. Ferner umfaßt das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht bevorzugt ein Polystyrolhomopolymer oder ein Polystyrolcopolymer, das aus weniger als 10 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-% eines Nicht-Styrolmonomers gebildet wird. Das Nicht-Styrolmonomer, umfaßt im allgemeinen ein funktionelles Monomer, das das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht zu einem bestimmten Ausmaß verzweigt.
Die Mengen des Polyphenylenetherharzes, des hochschlagzähen Polystyrolharzes, des Flammverzögerungsmittels und des Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht, die in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können abhängig von der speziellen Art des Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht und von der Endverwendung der Polymermischungszusammensetzung variiert werden. Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ist in einer Menge enthalten, die zur Bereitstellung der Mischungen mit verbessertem Entflammbarkeitsverhalten ausreicht. Wie einem Fachmann in dem Gebiet offensichtlich, kann das Entflammbarkeitsverhalten auf verschiedene Art und Weise gemessen werden, umfassend zum Beispiel den Sauerstoffindex und die Prüfungen UL 94 V und UL 94 5V. Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ist in den Mischungen bevorzugt in einer geringeren Menge enthalten als die des hochschlagzähen Polystyrolharzes. Es ist bevorzugt, daß das hochschlagzähe Polystyrol in einer größeren Menge als das Polstyrol mit hohem Molekulargewicht enthalten ist, um die vorteilhaften Eigenschaften der Mischungen aus Polyphenylenether und Polystyrol zu bewahren. Im allgemeinen ist das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht wenigstens in einer Menge von etwa 1 Gew.-% enthalten, um die Polymermischungszusammensetzung mit dem verbesserten Entflammbarkeitsverhalten bereitzustellen. Ferner werden in der Regel nicht mehr als etwa 10 Gew.-% des Polystyrols mit hohem Molekulargewicht in den Mischungen benötigt, um Verbesserungen in dem Entflammbarkeitsverhalten bereitzustellen.
Bevorzugte Mengen des Polystyrols mit hohem Molekulargewicht sind 3 bis 8 Gew.-%. Man nimmt an, daß entsprechend niedrigere Mengen des Polystyrols mit hohem Molekulargewicht verwendet werden können, wenn das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht wenigstens einen geringen Grad an Verzweigung umfaßt, während, wenn das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht linear ist, entsprechend größere Mengen zur Bereitstellung des verbesserten Entflammbarkeitsverhaltens notwendig sein können.
Die Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen ebenfalls bevorzugt 5 bis 90 Gew.-% des Polyphenylenetherharzes, 5 bis 90 Gew.-% des hochschlagzähen Polystyrolharzes und 0,1 bis 30 Gew.-% des Flammverzögerungsmittels. In ferner bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung 25 bis 70 Gew.-% des Polyphenylenetherharzes, 25 bis 70 Gew.-% des hochschlagzähen Polystyrolharzes, 1 bis 20 Gew.-% des Flammverzögerungsmittels und 3 bis 8 Gew.-% des Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht.
Das Verfahren zur Erzeugung der Polymermischungszusammensetzung ist nicht kritisch, und Mischverfahren des Standes der Technik sind geeignet. Wie vorstehend angegeben, umfaßt ein bevorzugtes Verfahren zuerst das Mischen des Polystyrolharzes und des Schlagzähigkeitsmodifikators und anschließend das Mischen des entstandenen hochschlagzähen Polystyrolharzes mit dem Polyphenylenether und anderen Bestandteilen, die in der Polymermischungszusammensetzung enthalten sind.
Ferner können herkömmliche Mengen herkömmlicher Zusätze für die Verarbeitbarkeit, Stabilität und dergleichen in den Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten sein. Füllstoffe und/oder verstärkende Füllstoffe können ebenfalls in den Polymermischungszusammensetzungen enthalten sein, wobei Beispiele von ihnen Pulver, Kügelchen, Whisker, Fasern oder Plättchen von Metallen, zum Beispiel Aluminium, Bronze, Eisen und Nickel, und/oder von Nichtmetallen, zum Beispiel Kohlenstoff, Calciumsilikat, Asbest, Titandioxid, Talk, Ton, Glassplitter, Glasfasern und dergleichen umfassen.
Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung der speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Die Beispiele 1 und 2 sowie die Versuche B und C von Beispiel 5 sind keine Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen nur zu Vergleichszwecken.

BEISPIEL 1

Ein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht wurde gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wie folgt hergestellt. Eine wäßrige Phase, umfassend 120 Gewichtsteile entmineralisiertes Wasser und 3 Gewichtsteile eines Natriumalkylbenzolsulfonatnetzmittels, wurde in einen Reaktor gefüllt, gerührt und auf eine Temperatur von etwa 60ºC erhitzt. Der pH-Wert dieser wäßrigen Phase wurde auf etwa 6,5 eingestellt. 10% eines ersten Gemisches, umfassend 99,6 Gewichtsteile Styrolmonomer, 0,4 Gewichtsteile Allylmethacrylatmonomer und 0,3 Gewichtsteile Cumolhydroperoxid, und 10% eines zweiten Gemisches, umfassend 10 Gewichtsteile entmineralisiertes Wasser, 0,35 Gewichtsteile eines Reduktionsmittels (Natriumformaldehydsulfoxylat), 0,005 Gewichtsteile eines Chelatbildners (Natrium-EDTA) und 0,001 Gewichtsteile eines Eisensalzes (FeSO&sub4;·7H&sub2;O) wurden anschließend in den Reaktor gegeben. Der Rest des ersten Gemisches wurde dann innerhalb einer Zeitdauer von 90 Minuten in den Reaktor gegeben, während der Rest des zweiten Gemisches innerhalb einer Zeitdauer von 100 Minuten in den Reaktor gegeben wurde. Die Polymerisationsreaktion lief in dem entstandenen Emulsionspolymerisationsmedium für eine Zeitdauer von etwa 1 Stunde ab, während die Reaktionstemperatur bei etwa 60ºC gehalten wurde. Die mit Wasserdampf destillierten flüchtigen Bestandteile des Endmediums wurden zur Bestimmung der Restmenge des im Endmedium verbliebenen Monomers geprüft. Die gesamten mit Wasserdampf destillierten flüchtigen Bestandteile betrugen etwa 2,5%. Ferner umfaßten die Gesamtfeststoffe (Polystyrolpolymer) des Endmediums etwa 42,7%, und eine 96,1%ige Umwandlung des Monomers wurde bestimmt. Das Molekulargewicht des Polystyrolendprodukts wurde unter Verwendung von Hochdruckflüssigkeitschromatographieverfahren bestimmt, wobei die Ergebnisse in Tabelle 1 angegeben sind.

BEISPIEL 2

Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht wurden gemäß den in Beispiel 1 angegebenen Verfahren hergestellt, außer, daß die anfängliche wäßrige Phase 170 Gewichtsteile entmineralisiertes Wasser umfaßte, statt der in dem Verfahren von Beispiel 1 verwendeten 120 Gewichtsteile. Ferner wurde die Menge des in dem Verfahren verwendeten polyfunktionellen Monomers variiert, und die Art des in dem Verfahren verwendeten polyfunktionellen Monomers umfaßte Allylmethacrylat oder Divinylbenzol. Die Menge und Art des bei der Herstellung der Zusammensetzungen 2A-2D gemäß der vorliegenden Erfindung in diesem Beispiel verwendeten polyfunktionellen Monomers sind in Tabelle 1 angegeben. In Tabelle 1 sind auch der eingestellte pH-Wert der wäßrigen Phase, die zur Herstellung jeder Zusammensetzung dieses Beispiels verwendet wurde, die mit Wasserdampf destillierten flüchtigen Bestandteile in % und die Gesamtfeststoffe im Endmedium jeder in diesem Beispiel hergestellten Zusammensetzung und die Umwandlung des Monomers jeder in diesem Beispiel hergestellten Zusammensetzung angegeben. TABELLE 1 Zusammensetzung Styrolmonomer, Gewichtsteile Polyfunktionelles Monomer, Gewichtsteile Allylmethacrylat Divinylbenzol Eingestellter pH, wäßrige Phase Endmedium Mit Wasserdampf destillierte flüchtige Bestandteile, % Gesamtfeststoffe, % Monomerumwandlung, % Molekulargewicht
Die in Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse zeigen: daß das verwendete Verfahren eine hohe Monomerumwandlung bereitstellt und Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht erzeugt, die hohe Gewichtsmittelmolekulargewichte und breite Molekulargewichtsverteilungen aufweisen.

BEISPIEL 3

Die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht wurden als Zusätze in den Mischungen aus Polyphenylenether und hochschlagzähem Polystyrolharz verwendet, um Mischungen mit verbessertem Entflammbarkeitsverhalten bereitzustellen, im besonderen wie durch die Prüfung UL 94 5V des Underwriters Laboratory gemessen. Die Polymermischungszusammensetzungen, die geprüft wurden, enthielten etwa 40 bis 45 Gew.-% Polyphenylenetherharz, etwa 40 bis 45 Gew.-% hochschlagzähes Polystyrolharz, etwa 10 Prozent eines Flammverzögerungsmittels und ein gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestelltes Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht. Die Menge des in jeder Zusammensetzung verwendeten Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht ist in Tabelle 2 angegeben. Die Prüfung UL 94 5V ist ein Standardprüfungsverfahren des Underwriters Laboratory, in dem eine Probe fünfmal angezündet wird, um ihr Entflammbarkeitsverhalten zu bewerten. Spritzgußproben mit einer Dicke von 3,3 mm (0,125 Inch) wurden verwendet. Wenn eine Probe während des Prüfverfahrens nicht tropft, wird sie als bestanden bewertet. Wie in Tabelle 2 angegeben, bestanden die Mischungszusammensetzungen, die ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Polystyrol mit hohem Molekulargewicht enthielten, alle das Prüfverfahren UL 94 5V. Als Vergleich wurde eine ähnliche Polymermischungszusammensetzung, die kein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht gemäß der vorliegenden Erfindung enthielt, ebenfalls dem Prüfverfahren UL 94 5V unterzogen. Wie in Tabelle 2 gezeigt, bestand diese Vergleichsmischungszusammensetzung das Verfahren UL 94 5V nicht. TABELLE 2 Polystyrolzusammensetzung mit hohem Molekulargewicht Menge in der Mischung bestanden ja Vergleichsbeispiel nein

BEISPIEL 4

Die in Beispiel 2 angebenen allgemeinen Verfahren wurden befolgt, um weitere Polystyrole mit hohem Molekulargewicht 4A-4E herzustellen. In diesem Beispiel umfaßte das in dem Polymerisationsverfahren enthaltene polyfunktionelle Monomer Diallylmaleat, und die Menge des in der Polymerisation enthaltenen polyfunktionellen Monomers wurde variiert. Tabelle 3 gibt die gemäß diesem Beispiel hergestellte Menge des in jeder der Zusammensetzungen 4A-4E enthaltenen polyfunktionellen Monomers an. Tabelle 3 gibt auch verschiedene Reaktionsparameter und die Molekulargewichte der entstandenen Polystyrolharze an. TABELLE 3 Zusammensetzung Styrolmonomer, Gewichtsteile Polyfunktionelles Monomer, Gewichtsteile Eingestellter pH, wäßrige Phase Endmedium Mit Wasserdampf destillierte flüchtige Bestandteile, % Gesamtfeststoffe, % Monomerumwandlung, % Molekulargewicht
Die in Tabelle 3 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die hergestellten Polystyrole mit hohem Molekulargewicht hohe Gewichtsmittelmolekulargewichte und breite Molekulargewichtverteilungen aufweisen, wie durch das Verhältnis Mw/Mn gezeigt.

BEISPIEL 5

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurden Polymermischungszusammensetzungen hergestellt, die ein Polyphenylenetherharz, ein hochschlagzähes Polystyrolharz, ein Flammverzögerungsmittel und ein Polystyrol mit hohem Molekulargewicht enthielten. Die Mengen in Gew.-% der in den Zusammensetzungen enthaltenen Komponenten sind in Tabelle 4 angegeben. Das in den Zusammensetzungen dieses Beispiels enthaltene Flammverzögerungsmittel umfaßte Triphenylphosphat. Das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht umfaßte ein handelsübliches lineares Polystyrol mit hohem Molekulargewicht, Celukavit®S, das von C.D.F. Chimie bereitgestellt wurde, mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw von etwa 6·10&sup6;. Die Zusammensetzungen dieses Beispiels enthielten ferner etwa 1,4 Gesamtgew.-% weiterer Zusätze, umfassend ein Butylhydroxytoluolantioxidationsmittel, ein Gleitmittel aus einem Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid und einen Octyldiphenylphosphitstabilisator. Wie in Tabelle 4 angegeben, enthält die Zusammensetzung A keines der Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht, während die Zusammensetzungen B-F in dieser Reihe zunehmende Mengen des Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht enthielten. Spritzgußstäbe der Zusammensetzungen wurden der Prüfung UL 94 5V und der Sauerstoffindexprüfung unterzogen, um das Entflammbarkeitsverhalten zu bestimmen. In diesem und den folgenden Beispielen wurden die UL-Prüfungen gemäß den Bedingungen des Underwriters Laboratory durchgeführt. Die Sauerstoffindexprüfung wurde gemäß ASTM D-2863 durchgeführt. Verschiedene physikalische Eigenschaften der Zusammensetzungen wurden ebenfalls gemessen, umfassend die Kerbschlagfestigkeit nach Izod gemäß ASTM D-256, Verfahren A, die Mobay-Viskosität gemäß einem Verfahren, das im wesentlichen dem ASTM D-3835 bei 550ºF (287,8ºC) ähnlich ist, und die Eigenschaften beim Zugversuch gemäß ASTM D-639. Die Ergebnisse dieser Prüfungen und Messungen sind ebenfalls in Tabelle 4 angegeben. In den in Tabelle 4 angegebenen Prüfungen UL 94 5V gibt F-5 an, daß die Probe während des fünften Anzündens die Prüfung nicht bestand, das heißt die Probe tropfte während des fünften Anzündens. Die Zusammensetzungen B-F zeigen ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten, wie durch die Sauerstoffindexprüfung gemessen, während die Zusammensetzungen D-F ebenfalls ein verbessertes Entflammbarkeitsverhalten aufwiesen, wie durch die Prüfung UL 94 5V gemessen. Die in Tabelle 4 angegebenen Ergebnisse zeigen ferner, daß die physikalischen Eigenschaften der Polymermischungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, zum Beispiel die Kerbschlagfestigkeit nach Izod, die Viskosität und die Zugfestigkeit, das Modul und die Dehnung, durch den Einschluß eines Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht in die Zusammensetzungen im Vergleich mit der Vergleichszusammensetzung A nicht übermäßig beeinflußt wurden. TABELLE 4 Komponente Polyphenylenether hochschlagzähes Polystyrolharz Flammverzögerungsmittel Polystyrol mit hohem Molekulargewicht Zusätze UL 94 5V Dicke: bestanden Schlagfestigkeit nach Izod Spezifische Dichte Saauerstoffindex Mobay-Viskosität Zugfestigkeit Modul Dehnung

BEISPIEL 6

Polymermischungszusammensetzungen, umfassend einen Polyphenylenether, ein hochschlagzähes Polystyrolharz, ein Flammverzögerungsmittel und ein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht, wurden auf eine ähnliche Art hergestellt, wie die in Beispiel 5 angegebene. Die Mengen der Komponenten in Gew.-% sind in Tabelle 5 angegeben. Das in den Polymermischungszusammensetzungen enthaltene Flammverzögerungsmittel umfaßte Triphenylphosphat. Das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht umfaßte das in Beispiel 5 angegebene lineare Celukavit®S. Die Zusammensetzungen A und B enthielten kein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zusammensetzung A dieses Beispiels enthielt ebenfalls etwa 2 Gesamtgew.-% an Zusätzen, umfassend ein Butylhydroxytoluolantioxidationsmittel, ein Gleitmittel aus einem Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid und einen Octyldiphenylphosphitstabilisator, wie in Beispiel 5 beschrieben, und ein substituiertes Hydroxyphenylbenzotriazol als UV-Stabilisator. Die Zusammensetzungen B-D enthielten etwa 2,5 Gesamtgew.-% an Zusätzen, umfassend das vorstehend erwähnte Antioxidationsmittel, Gleitmittel und den Phosphitstabilisator. Spritzgußstäbe dieser Zusammensetzungen wurden der Prüfung UL 94 5V und anderen Prüfungen zur Messung der in Beispiel 5 angegebenen physikalischen Eigenschaften unterzogen. Die Zusammensetzungen wurden auch der Wärmeformbeständigkeitsprüfung gemäß ASTM D-696 unterzogen. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in Tabelle 5 angegeben. Die Zusammensetzung D, betreffend eine bevorzugte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die mehr als 3 Gew.-% des linearen Polystyrols mit hohem Molekulargewicht enthielt, bestand die Prüfung UL 94 5V erfolgreich. Ferner wurden die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung D durch den Einschluß des Polystyrols mit hohem Molekulargewicht nicht nachteilig beeinflußt. TABELLE 5 Komponente Polyphenylenether hochschlagzähes Polystyrolharz Flammverzögerungsmittel Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht Zusätze UL 94 5V Dicke: bestanden Schlagfestigkeit nach Izod Mobay-Viskosität Zugfestigkeit Modul Dehnung

BEISPIEL 7

Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung, deren Komponenten in Gew.-% in Tabelle 6 angegeben sind, wurden hergestellt. Die Zusammensetzung A dieses Beispiels enthielt kein Polystyrol mit hohem Molekulargewicht. Das Flammverzögerungsmittel umfaßte Triphenylphosphat, während das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht lineares Celukavit®S umfaßte. Die Zusammensetzungen A-C enthielten alle etwa 1 Gesamtgew.-% des vorstehend erwähnten Antioxidationsmittels, Gleitmittels und Phosphitstabilisators. Spritzgußstäbe der Polymermischungszusammensetzungen wurden der Prüfung UL 94 5V und Messungen der Kerbschlagfestigkeit nach Izod, der Mobay-Viskosität, der Zugfestigkeit, des Moduls und der Dehnung, wie in Tabelle 5 angegeben, unterzogen, wobei deren Ergebnisse in Tabelle 6 angegeben sind. Die Ergebnisse in Tabelle 6 zeigen auch, daß die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung C durch das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht nicht nachteilig beeinflußt wurden. TABELLE 6 Komponente Polyphenylenether hochschlagzähes Polystyrolharz Flammverzögerungsmittel Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht Zusätze UL 94 5V Dicke: bestanden Brennzeit getropft Schlagfestigkeit nach Izod HDT Mobay-Viskosität Zugfestigkeit Modul Dehnung

BEISPIEL 8

In diesem Beispiel wurden Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei die Mengen ihrer Komponenten in Tabelle 7 in Gew.-% angegeben sind. Das Flammverzögerungsmittel umfaßte Triphenylphosphat, und das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht umfaßte das lineare Celukavit®S. Die Zusammensetzungen enthielten auch etwa 1 Gesamtgew.-% an Zusätzen, umfassend das vorstehend erwähnte Antioxidationsmittel, einen Trinonylphenylphosphitstabilisator und einen Magnesiumoxidfüllstoff. Sowohl die festen als auch die geschäumten Proben der Polymermischungszusammensetzungen wurden der Prüfung UL 94 5V unterzogen. Die geschäumten Proben wurden unter Verwendung eines Polyolefintreibmittels (Nortech 1226, bereitgestellt von Enron Chemical Company) hergestellt und wiesen eine 10%ige Gewichtsreduzierung auf, verglichen mit den festen Proben. Die Ergebnisse der Prüfungen UL 94 5V sind in Tabelle 7 angegeben. Diese Ergebnisse zeigen, daß die festen Proben der Zusammensetzungen B-D gemäß der vorliegenden Erfindung die Prüfungen UL 94 5V mit Brennzeiten von 7, 8 beziehungsweise 10 Sekunden bestanden, während die feste Probe der Zusammensetzung A, die das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht nicht enthielt, die Prüfung UL 94 5V beim fünften Anzünden nicht bestand. Ferner bestand die geschäumte Probe der Zusammensetzung D gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls die Prüfung UL 94 5V. TABELLE 7 Komponente Polyphenylenether hochschlagzähes Polystyrolharz Flammverzögerungsmittel Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht Zusätze UL 94 5V, fest Dicke: bestanden Brennzeit getropft UL 94 5V, geschäumt Dicke: bestanden Brennzeit getropft

BEISPIEL 9

In diesem Beispiel wurden Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei ihre Komponenten in Tabelle 8 in Gew.-% angegeben sind. Das in diesen Zusammensetzungen enthaltene Flammverzögerungsmittel umfaßte Triphenylphosphat. Die Zusammensetzung A enthielt kein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht. Die Zusammensetzungen B-G enthielten Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht, umfassend verzweigte Netzwerke. Diese Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht wurden durch den Einbau kleiner Mengen di- oder trifunktioneller Monomere bei der Polystyrolerzeugung hergestellt. Das funktionelle Monomer wurde in einer niedrigen Konzentration kontinuierlich zugegeben, um eine äußerst niedrige Konzentration des Monomers während der Polymersynthese aufrechtzuerhalten. Die Zusammensetzungen B-D enthielten ein Polystyrolcopolymerharz mit hohem Molekulargewicht, das aus 99,3% Styrolmonomer und 0,7% Diallylmaleatmonomer gebildet wurde. Das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht bildete in THF und Toluollösungsmitteln ein Gel, so daß das ungefähre Molekulargewicht nicht durch Flüssigkeitschromatographie bestimmt werden konnte. Die Zusammensetzungen E-G enthielten ein Polystyrolcopolymerharz mit hohem Molekulargewicht, das aus 99,9% Styrolmonomer und 0,1% Divinylbenzolmonomer hergestellt wurde. Das Polystyrolcopolymerharz mit hohem Molekulargewicht wies ein Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw von etwa 670 000 auf, wie durch Flüssigkeitschromatographie in Toluollösung mit linearen Polystyrolstandards gemessen. Die Zusammensetzungen dieses Beispiels enthielten auch etwa 1 Gew.-% der in Beispiel 7 angegebenen Zusätze. Spritzgußstäbe der Zusammensetzungen dieses Beispiels wurden der Prüfung UL 94 5V und Messungen verschiedener physikalischer Eigenschaften unterzogen, wobei die Ergebnisse in Tabelle 8 angegeben sind. Wie man aus den in Tabelle 8 angegebenen Ergebnissen ersehen kann, bestand die Vergleichszusammensetzung A, die kein Polystyrol mit hohem Molekulargewicht enthielt, die Prüfung UL 94 5V nicht, während die Zusammensetzungen B-G gemäß der vorliegenden Erfindung die Prüfungen UL 94 5V mit Brennzeiten im Bereich von 9 bis 14 Sekunden erfolgreich bestanden. Die weiteren in Tabelle 8 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Polystyrol mit hohem Molekulargewicht nicht nachteilig beeinflußt wurden, verglichen mit den Eigenschaften der Vergleichszusammensetzung A. TABELLE 8 Komponente Polyphenylenether hochschlagzähes Polystyrolharz Flammverzögerungsmittel Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht Zusätze UL 94 5V Dicke: bestanden Brennzeit getropft Schlagfestigkeit nach Izod Mobay-Viskosität Zugfestigkeit Modul Dehnung

BEISPIEL 10

In diesem Beispiel wurden Polymermischungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei ihre Komponenten in Tabelle 9 in Gew.-% angegeben sind. Das in diesen Zusammensetzungen enthaltene Flammverzögerungsmittel dieses Beispiels umfaßte Triphenylphosphat. Das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht umfaßte ein aus 99,9% Styrolmonomer und 0,4% Allylmethacrylatmonomer gebildetes Copolymer. Das Polystyrolcopolymerharz mit hohem Molekulargewicht wies ein Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw von etwa 856 000 auf, wie durch die in Beispiel 9 beschriebenen Chromatographieverfahren gemessen. Die Zusammensetzungen dieses Beispiels enthielten auch etwa 1 Gesamtgew.-% des vorstehenden Antioxidationsmittels, Gleitmittels und Octyldiphenylphosphitstabilisators. Spritzgußstäbe dieser Polymermischungszusammensetzungen wurden der Prüfung UL 94 5V und Messungen verschiedener physikalischer Eigenschaften unterzogen, wobei deren Ergebnisse in Tabelle 9 angegeben sind. Wie man aus Tabelle 9 ersehen kann, bestanden die Zusammensetzungen B-D gemäß der vorliegenden Erfindung die Prüfungen UL 94 5V mit Brennzeiten von 12 bis 14 Sekunden, während die Vergleichszusammensetzung A, die kein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht enthielt, die Prüfung UL 94 5V nicht bestand. Die übrigen in Tabelle 9 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die verschiedenen gemessenen physikalischen Eigenschaften durch den Einschluß der Polystyrolharze mit hohem Molekulargewicht nicht nachteilig beeinflußt wurden. TABELLE 9 Komponente Polyphenylenether hochschlagzähes Polystyrolharz Flammverzögerungsmittel Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht Zusätze UL 94 5V Dicke: bestanden Brennzeit, Sek. getropft Schlagfestigkeit nach Izod HDT Mobay-Viskosität Zugfestigkeit Modul Dehnung

Claims

1. Polymermischungszusammensetzung mit verbessertem Entflammbarkeitsverhalten, umfassend:

(a) ein Polyphenylenetherharz;

(b) ein hochschlagzähes Polystyrolharz;

(c) ein Flammverzögerungsmittel; und

(d) ein Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht Mw das größer als etwa 400 000 ist, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht in solchen Mengen enthalten ist, daß die Mischungszusammensetzung die Entflammbarkeitsprüfung UL 94 5V besteht.

2. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht in einer geringeren Menge als das hochschlagzähe Polystyrolharz enthalten ist.

3. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend:

(a) 5 bis 90 Gew.-% des Polyphenylenetherharzes;

(b) 5 bis 90 Gew.-% des hochschlagzähen Polystyrolharzes; und

(c) 0,1 bis 30 Gew.-% des Flammverzögerungsmittels.

4. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die Komponente (d) in einem Bereich von 1,8 bis 10 Gew.-% vorliegt.

5. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die Komponente (d) in einem Bereich von 3 bis 8 Gew.-% vorliegt.

6. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 5, umfassend:

(a) 25 bis 70 Gew.-% des Polyphenylenetherharzes;

(b) 25 bis 70 Gew.-% des hochschlagzähen Polystyrolharzes;

(c) 1 bis 20 Gew.-% des Flammverzögerungsmittels; und

(d) 3 bis 8 Gew.-% des Polystyrolharzes mit hohem Molekulargewicht.

7. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ein größeres Gewichtsmittelmolekulargewicht als 600 000 aufweist.

8. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ein verzweigtes Polystyrolharz umfaßt.

9. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht in einer Menge von wenigstens 1 Gew.-% enthalten ist.

10. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht in einer nicht größeren Menge als 10 Gew.-% enthalten ist.

11. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht ein lineares Polystyrolharz umfaßt.

12. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht in einer Menge von wenigstens 3 Gew.-% enthalten ist.

13. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polystyrolharz mit hohem Molekulargewicht aus Polystyrolhomopolymeren und solchen Polystyrolcopolymeren ausgewählt ist, die aus weniger als 10 Gew.-% eines Nicht-Styrolmonomers gebildet sind.

14. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das hochschlagzähe Polystyrolharz ein elastomeres Schlagzähigkeitsmodifikationsmittel umfaßt.

15. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das hochschlagzähe Polystyrolharz Polystyrol und ein Schlagzähigkeitsmodifikationsmittel in einem Gewichtsverhältnis von wenigstens 3 : 1 umfaßt.

16. Polymermischungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Flammverzögerungsmittel aus Triarylphosphaten und bromierten aromatischen Verbindungen ausgewählt ist.