EP0902804A1 - Expandable styrene polymers containing carbon black - Google Patents

Expandable styrene polymers containing carbon black

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EP0902804A1
EP0902804A1 EP97924003A EP97924003A EP0902804A1 EP 0902804 A1 EP0902804 A1 EP 0902804A1 EP 97924003 A EP97924003 A EP 97924003A EP 97924003 A EP97924003 A EP 97924003A EP 0902804 A1 EP0902804 A1 EP 0902804A1
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EP
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expandable styrene
styrene polymers
polystyrene
foams
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Application number
EP97924003A
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German (de)
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Inventor
Klaus Hahn
Josef Lamprecht
Karl-Heinz Wassmer
Dietrich Scherzer
Frank Braun
Dieter Naegele
Gerd Ehrmann
Franz-Josef Dietzen
Rolf Henn
Frieder Hohwiller
Jürgen Fischer
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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    • C08J9/16Making expandable particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
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    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene

Definitions

  • the invention relates to particulate, soot particles-containing expandable styrene polymers in particle form, their manufacture and foams produced therefrom.
  • Polystyrene particle foams have been known for a long time and have proven themselves in many areas. Such foams are produced by foaming polystyrene particles impregnated with blowing agents and the subsequent welding of the foam particles thus produced to shaped bodies. An important area of application is thermal insulation in construction.
  • the foams be self-extinguishing. It is known that this can be done by adding flame retardants, e.g. of bromine compounds can be achieved; However, whether a foam passes a certain fire test depends on various factors, such as the composition and density of the foam, the type and amount of flame retardant, and the type and amount of other additives.
  • flame retardants e.g. of bromine compounds
  • the foam sheets made of polystyrene particle foam used for thermal insulation mostly have densities of at least 30 g / l, since at these densities the thermal conductivity of the polystyrene particle foam has a minimum.
  • foam boards with lower densities especially ⁇ . 15 g / 1, to be used for heat insulation.
  • the production of such foams is technically not a problem.
  • foam sheets with a lower density however, have a drastically deteriorated thermal insulation capacity, so that they do not meet the requirements of thermal conductivity class 035 (DIN 18 164, part 1).
  • EP-A 372 343 describes polystyrene foams which contain 1 to 25% by weight of carbon black.
  • the carbon black has a particle size of 10 to 100 nm and a surface area of 10 to 1500 m 2 / g.
  • the polystyrene foams described there are predominantly produced by the extrusion process and preferably have a density of 32-40 g / 1, as is typical for these foams, on.
  • the addition of flame retardants is mentioned;
  • the polystyrene particle foams described in the examples with a content of 1.7% by weight of hexabromocyclododecane fail the fire test B2 (according to DIN 4102).
  • EP-A 620 246 describes moldings made of polystyrene particle foam which contain a particulate, athermanous material, in particular carbon black.
  • the density of the molded body is less than 20 g / 1.
  • the soot particles are preferably incorporated into the moldings by surface coating of the foamed polystyrene beads. However, this surface coating leads to a severe deterioration in the welding of the pre-foamed
  • the object of the invention was to provide expandable styrene polymers containing soot particles, which can be processed into polystyrene particle foams both with low density and with low thermal conductivity and which have good processing properties, good physical properties and in particular very good fire protection properties.
  • particulate, expandable styrene polymers which contain 0.05 to 25% by weight, based on the polymer, of carbon black particles in a homogeneous distribution and can be processed to give foams with a density of ⁇ 35 g / l, which are self-extinguishing and pass the fire test B2 (according to DIN 4102).
  • the invention furthermore relates to processes for producing the expandable styrene polymers and the self-extinguishing polystyrene particle foams produced from them.
  • Expandable styrene polymers are understood to mean styrene polymers containing blowing agents.
  • the expandable styrene polymers according to the invention contain, as polymer matrix, in particular homopolystyrene or styrene copolymers with up to 20% by weight, based on the weight of the polymers, of ethylenically unsaturated comonomers, in particular alkylstyrenes, divinylbenzene, acrylonitrile or ⁇ -methylstyrene.
  • Blends made of polystyrene and other polymers, in particular with rubbers and polyphenylene ether, are also possible.
  • the styrene polymers can contain the customary and known auxiliaries and additives, for example flame retardants, nucleating agents, UV stabilizers, chain transfer agents, blowing agents, plasticizers, pigments and antioxidants.
  • auxiliaries and additives for example flame retardants, nucleating agents, UV stabilizers, chain transfer agents, blowing agents, plasticizers, pigments and antioxidants.
  • the expandable particles are coated with the customary and known coating agents, for example metal stearates, glycerol esters and finely divided silicates.
  • coating agents for example metal stearates, glycerol esters and finely divided silicates.
  • the particle size is preferably in the range of 0.2-2 mm.
  • Preferred carbon black particles consist of flame black with a particle size of 60-150 nm, preferably 80-120 nm.
  • the BET surface area is preferably in the range of 10-500 mVg.
  • Soot particles are preferably contained in the styrene polymer in amounts of 2 to 8% by weight.
  • soot particles A problem with the use of soot particles is the easy flammability of the polystyrene particle foams containing soot particles. So far it has not been possible to pass the fire tests (Bl and B2 according to DIN 4102) necessary for polystyrene foams containing carbon black for use in construction.
  • the expandable styrene polymers are flame retardants, in particular those based on organic
  • the bromine compound (without synergist) should be added in an amount of more than 3% by weight, based on the weight of the expandable styrene polymers. Bl and B2 are missed with the usual amount of flame retardants.
  • the organic bromine compounds should have a bromine content of ⁇ 70% by weight.
  • the effect of the bromine-containing flame retardants is considerably improved by adding C-C- or 0-O-unstable organic compounds.
  • suitable flame retardant synergists are dicumyl and dicumyl peroxide.
  • a preferred combination consists of 0.6 to 5% by weight of organic bromine compound and 0.1 to 1.0% by weight of the C-C or O-O-unstable organic compound.
  • the expandable styrene polymers according to the invention can be prepared by various processes.
  • the soot particles are added to a melt of the styrene polymer, preferably in an extruder.
  • the blowing agent is metered into the melt.
  • the soot particles can also be incorporated into a melt of styrene polymer containing blowing agent. The polystyrene melt containing the blowing agent and soot particles is pressed out and comminuted into granules containing blowing agent.
  • blowing agent to the styrene polymers containing soot particles in a separate process step.
  • the granules are then preferably impregnated with the blowing agent in aqueous suspension.
  • the finely divided soot particles can be added directly to a polystyrene melt or preferably fed into an extruder together with solid polystyrene granules, the polystyrene granules melted and mixed with the soot particles.
  • a dispersing agent e.g. Mineral oil, a phthalic or stearic acid ester or a polyethylene glycol.
  • the soot particles can also be added to the melt in the form of a concentrate in polystyrene.
  • soot particles around the course of the suspension polymerization. They can be added to the monomeric styrene before the suspension or added to the reaction mixture in the course, preferably towards the end of the polymerization cycle.
  • the blowing agent is added during the course of the polymerization, but it can also be incorporated into the styrene polymer afterwards.
  • the blowing agent is added in the usual amounts of about 5 3 to 10% by weight, based on the weight of the polymer.
  • Aliphatic hydrocarbons having 3 to 10, preferably 4 to 6, carbon atoms are usually used as blowing agents.
  • the expandable, carbon black-containing styrene polymers according to the invention can be processed into polystyrene foams with densities of 5-35 g / 1, preferably 8 to 25 g / 1 and in particular 10-15 g / 1.
  • the expandable particles are pre-foamed. This is usually done by heating the particles with water vapor in so-called previewers.
  • the pre-foamed particles are then welded to form bodies.
  • the pre-foamed particles are brought into non-gas-tight forms and water vapor is applied. After cooling, the molded parts can be removed.
  • the foams produced from the expandable styrene polymers 25 according to the invention are notable for excellent thermal insulation. This effect is particularly evident at low densities.
  • the thermal conductivity could be reduced from 38 mW / mK to 30 30 mW / mK, a value that otherwise only of Poly ⁇ styrene foams with densities above 35 g / 1 is achieved.
  • Another object of the invention are polystyrene particle foams with a density of ⁇ 35 g / 1, containing - each 35 based on the polymer -
  • soot particles 0.05 to 25% by weight of soot particles
  • the expandable styrene polymers according to the invention can be processed into foams of low density without any problems. There is no loss of blowing agent or disruption of the cellular structure of the foams, although the person skilled in the art had to assume that the soot acts as a nucleating agent and would lead to an undesirable fine-cell nature of the foam and poor welding. In addition, despite the addition of soot particles, self-extinguishing foams can be produced which pass fire test B2 and in most cases also B1.
  • the foams according to the invention can be used for the thermal insulation of buildings and parts of buildings, for the thermal insulation of machines and household appliances and as packaging materials.
  • the flame retardant was omitted in comparison test 2V, and soot in comparison test 3V.
  • the expandable beads obtained were washed, sieved to 0.7-1 mm and dried.
  • the beads were pre-foamed by the action of water vapor and after storage for one day by further treatment with steam in a closed mold they were welded into foam blocks with a density of 15 g / l.
  • the thermal conductivity values measured at 10 ° C according to DIN 52 612 are summarized in Table 1.
  • Melted polystyrene with an average molecular weight (M w ) of 220,000 and a content of 2.1% HBCD and 0.42% dicumyl was in a heated twin-screw extruder at a melt temperature of about 210 "C flame black (as 20% igger batch in polystyrene) and 6.0% by weight of a mixture of 80% n-pentane and 20% iso-pentane, the homogenized mixture was pressed through a nozzle plate of 1 mm nozzle diameter at a melt temperature of 180 ° C. and the Polymer strand pulled directly through a 18 "C water bath.
  • the strands were cooled on the surface so quickly that they did not foam.
  • Example 4 foaming to a density of 10 g / 1, in Example 5 to a density of 15 g / 1.
  • the expandable gianulates obtained were processed into foam blocks as described in Example 1.

Abstract

The invention concerns expandable styrene polymers, in particle form, containing 0.05 to 25 % by wt., relative to the weight of the polymer, of carbon black uniformly distributed throughout the polymer, the polymers being processable to give self-extinguishing cellular materials with a density of « 35 g/l.

Description

Rußpartikel enthaltende expandierbare StyrolpolymerisateExpandable styrene polymers containing soot particles
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft teilchenformige, Rußpartikel enthaltende expandierbare Styrolpolymerisate in Partikelform, ihre Herstel¬ lung sowie daraus hergestellte Schaumstoffe.The invention relates to particulate, soot particles-containing expandable styrene polymers in particle form, their manufacture and foams produced therefrom.
Polystyrolpartikelschaumstoffe sind seit langer Zeit bekannt und haben sich auf vielen Gebieten bewährt. Die Herstellung derar¬ tiger Schaumstoffe erfolgt durch Aufschäumen von mit Treibmitteln imprägnierten Polystyrolpartikeln und das nachfolgende Verschwei¬ ßen der so hergestellten Schaumpartikel zu Formkorpern. Ein we- sentliches Einsatzgebiet ist die Wärmedämmung im Bauwesen.Polystyrene particle foams have been known for a long time and have proven themselves in many areas. Such foams are produced by foaming polystyrene particles impregnated with blowing agents and the subsequent welding of the foam particles thus produced to shaped bodies. An important area of application is thermal insulation in construction.
Bei vielen Anwendungen von Schaumstoffen, insbesondere im Bauwe¬ sen, wird gefordert, daß die Schaumstoffe selbstverloschend sind. Es ist zwar bekannt, daß dies durch Zusatz von Flammschutz- mittein, z.B. von Bromverbindungen erreicht werden kann; ob ein Schaumstoff einen bestimmten Brandtest besteht, hangt jedoch von verschiedenen Faktoren, wie Zusammensetzung und Dichte des Schaumstoffs, Art und Menge des Flammschutzmittels, sowie Art und Menge weiterer Zusatzstoffe ab.In many foam applications, particularly in construction, it is required that the foams be self-extinguishing. It is known that this can be done by adding flame retardants, e.g. of bromine compounds can be achieved; However, whether a foam passes a certain fire test depends on various factors, such as the composition and density of the foam, the type and amount of flame retardant, and the type and amount of other additives.
Die zur Wärmedämmung eingesetzten Schaumstoffplatten aus Poly¬ styrolpartikelschaum haben zumeist Dichten von mindestens 30 g/1, da bei diesen Dichten die Wärmeleitfähigkeit des Polystyrolparti¬ kelschaums ein Minimum aufweist. Aus Gründen der Materialeinspa- rung wäre es wünschenswert, Schaumstoffplatten mit geringeren Dichten, insbesondere <. 15 g/1, zur Warmeisolation einzusetzen. Die Herstellung derartiger Schaumstoffe ist technisch kein Problem. Derartige Schaumstoffplatten mit geringerer Dichte wei¬ sen jedoch eine drastisch verschlechterte Wärmedammfahigkeit auf, so daß sie die Anforderungen der Warmeleitklasse 035 (DIN 18 164, Teil 1) nicht erfüllen.The foam sheets made of polystyrene particle foam used for thermal insulation mostly have densities of at least 30 g / l, since at these densities the thermal conductivity of the polystyrene particle foam has a minimum. To save material, it would be desirable to use foam boards with lower densities, especially <. 15 g / 1, to be used for heat insulation. The production of such foams is technically not a problem. Such foam sheets with a lower density, however, have a drastically deteriorated thermal insulation capacity, so that they do not meet the requirements of thermal conductivity class 035 (DIN 18 164, part 1).
Nun ist es bekannt, die Wärmeleitfähigkeit von Schaumstoffen durch Einbau von athermanen Materialien, wie Ruß, Metalloxiden, Metallpulver oder Farbstoffpigmenten, zu vermindern.It is now known to reduce the thermal conductivity of foams by incorporating athermanous materials, such as carbon black, metal oxides, metal powder or dye pigments.
So werden in EP-A 372 343 Polystyrolschaumstoffe beschrieben, die 1 bis 25 Gew.-% Ruß enthalten. Der Ruß hat eine Partikelgroße von 10 bis 100 nm und eine Oberfläche von 10 bis 1500 m2/g. Die dort beschriebenen Polystyrolschaumstoffe werden vorwiegend nach dem Extrusionsverfahren hergestellt und weisen vorzugsweise eine Dichte von 32 - 40 g/1, wie sie für diese Schaume typisch ist, auf. Der Zusatz von Flammschutzmitteln wird zwar erwähnt; die in den Beispielen beschriebenen Polystyrol-Partikelschaumstoffe mit einem Gehalt von 1,7 Gew.-% Hexabromcyclododecan bestehen jedoch den Brandtest B2 (nach DIN 4102) nicht.For example, EP-A 372 343 describes polystyrene foams which contain 1 to 25% by weight of carbon black. The carbon black has a particle size of 10 to 100 nm and a surface area of 10 to 1500 m 2 / g. The polystyrene foams described there are predominantly produced by the extrusion process and preferably have a density of 32-40 g / 1, as is typical for these foams, on. The addition of flame retardants is mentioned; However, the polystyrene particle foams described in the examples with a content of 1.7% by weight of hexabromocyclododecane fail the fire test B2 (according to DIN 4102).
In WO 94/13721 werden ähnliche Schäume beschrieben, wobei die Große der Rußpartikel > 150 nm ist.Similar foams are described in WO 94/13721, the size of the soot particles being> 150 nm.
In EP-A 620 246 werden Formkorper aus Polystyrol-Partikelschaum beschrieben, die ein partikelformiges athermanes Material, ins¬ besondere Ruß, enthalten. Die Dichte der Formkorper liegt unter 20 g/1. Bevorzugt erfolgt das Einarbeiten der Rußpartikel in die Formkorper durch Oberflachenbeschichtung der verschaumten Poly¬ styrolperlen. Diese Oberflachenbeschichtung fuhrt jedoch zu einer starken Verschlechterung der Verschweißung der vorgeschaumtenEP-A 620 246 describes moldings made of polystyrene particle foam which contain a particulate, athermanous material, in particular carbon black. The density of the molded body is less than 20 g / 1. The soot particles are preferably incorporated into the moldings by surface coating of the foamed polystyrene beads. However, this surface coating leads to a severe deterioration in the welding of the pre-foamed
Perlen und folglich zu Schaumstoffen geringer Gute, außerdem kann es zu einem Abrieb des Rußes von der Oberflache des Formkόrpers kommen. Der Zusatz von Flammschutzmitteln ist nicht beschrieben.Pearls and consequently less good for foams, moreover, the soot can be abraded from the surface of the molded body. The addition of flame retardants is not described.
Ein ahnliches Verfahren beschreibt die GB 2 177 024, wonach elek¬ trisch leitfahige Polystyrol-Schaumstoffe durch Beschichten von ungeschäumten oder vorgeschaumten Partikeln mit einer Ruß-Suspen¬ sion hergestellt werden.A similar process is described in GB 2 177 024, according to which electrically conductive polystyrene foams are produced by coating unfoamed or pre-expanded particles with a carbon black suspension.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Rußpartikel enthaltende expandierbare Styrolpolymerisate bereitzustellen, die zu Poly¬ styrolpartikelschaumen sowohl mit niedriger Dichte als auch mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verarbeitet werden können, welche gute Verarbeitungseigenschaften, gute physikalische Eigenschaften und insbesondere sehr gute Brandschutzeigenschaften aufweisen.The object of the invention was to provide expandable styrene polymers containing soot particles, which can be processed into polystyrene particle foams both with low density and with low thermal conductivity and which have good processing properties, good physical properties and in particular very good fire protection properties.
Die Aufgabe wurde gelost durch teilchenformige, expandierbare Styrolpolymerisate, die 0,05 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Polymere, Rußpartikel in homogener Verteilung enthalten und zu Schaumstoffen mit einer Dichte von < 35 g/1 verarbeitet werden können, welche selbεtverloschend sind und den Brandtest B2 (nach DIN 4102) bestehen.The object was achieved by particulate, expandable styrene polymers which contain 0.05 to 25% by weight, based on the polymer, of carbon black particles in a homogeneous distribution and can be processed to give foams with a density of <35 g / l, which are self-extinguishing and pass the fire test B2 (according to DIN 4102).
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Verfahren zur Herstellung der expandierbaren Styrolpolymerisate sowie die aus ihnen herge¬ stellten selbtverloschenden Polystyrol-Partikelschaume.The invention furthermore relates to processes for producing the expandable styrene polymers and the self-extinguishing polystyrene particle foams produced from them.
Unter expandierbaren Styrolpolymerisaten werden Treibmittel ent¬ haltende Styrolpolymerisate verstanden. Die erfindungsgemaßen expandierbaren Styrolpolymerisate enthalten als Polymermatrix insbesondere Homopolystyrol oder Styrol- copolymerisate mit bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polymeren, an ethylenisch ungesättigten Comonomeren, insbesondere Alkylstyrole, Divinylbenzol, Acrylnitril oder α-Methylstyrol. Auch Blends aus Polystyrol und anderen Polymeren, insbesondere mit Kautschuken und Polyphenylenether sind möglich.Expandable styrene polymers are understood to mean styrene polymers containing blowing agents. The expandable styrene polymers according to the invention contain, as polymer matrix, in particular homopolystyrene or styrene copolymers with up to 20% by weight, based on the weight of the polymers, of ethylenically unsaturated comonomers, in particular alkylstyrenes, divinylbenzene, acrylonitrile or α-methylstyrene. Blends made of polystyrene and other polymers, in particular with rubbers and polyphenylene ether, are also possible.
Die Styrolpolymerisate können die üblichen und bekannten Hilfs- mittel und Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Flammschutz¬ mittel, Keimbildner, UV-Stabilisatoren, Kettenubertrager, Treib¬ mittel, Weichmacher, Pigmente und Antioxidantien.The styrene polymers can contain the customary and known auxiliaries and additives, for example flame retardants, nucleating agents, UV stabilizers, chain transfer agents, blowing agents, plasticizers, pigments and antioxidants.
Die expandierbaren Partikel werden mit den üblichen und bekannten Beschichtungsmitteln beschichtet, beispielsweise Metallstearaten, Glycerinestern und feinteiligen Silikaten.The expandable particles are coated with the customary and known coating agents, for example metal stearates, glycerol esters and finely divided silicates.
Die Partikelgroße liegt bevorzugt im Bereich von 0,2 - 2 mm.The particle size is preferably in the range of 0.2-2 mm.
Bevorzugte Rußpartikel bestehen aus Flammruß mit einer Partikel¬ große von 60 - 150 nm, vorzugsweise von 80 bis 120 nm. Die BET- Oberflache liegt vorzugsweise im Bereich von 10 - 500 m-Vg. Ru߬ partikel sind im Styrolpolymerisat vorzugsweise in Mengen von 2 bis 8 Gew.-% enthalten.Preferred carbon black particles consist of flame black with a particle size of 60-150 nm, preferably 80-120 nm. The BET surface area is preferably in the range of 10-500 mVg. Soot particles are preferably contained in the styrene polymer in amounts of 2 to 8% by weight.
Ein Problem bei der Verwendung von Rußpartikeln besteht in der leichten Brennbarkeit der Rußpartikel enthaltenden Polystyrol¬ partikelschaumstoffe. So war es bislang nicht möglich, mit Ruß enthaltenden Polystyrolschaumstoffen die für den Einsatz im Bau- wesen notwendigen Brandtests (Bl und B2 nach DIN 4102) zu beste¬ hen.A problem with the use of soot particles is the easy flammability of the polystyrene particle foams containing soot particles. So far it has not been possible to pass the fire tests (Bl and B2 according to DIN 4102) necessary for polystyrene foams containing carbon black for use in construction.
Zur Behebung dieses Mangels werden in einer bevorzugten Aus¬ fuhrungsform der Erfindung den expandierbaren Styrolpolymerisaten Flammschutzmittel, insbesondere solche auf Basis organischerTo remedy this deficiency, in a preferred embodiment of the invention, the expandable styrene polymers are flame retardants, in particular those based on organic
Bromverbindungen, zugesetzt. Der Zusatz der Bromverbindung (ohne Synergist) sollte in einer Menge von mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der expandierbaren Styrolpolymerisate, erfolgen. Mit der üblichen Menge Flammschutzmittel wird Bl und B2 verfehlt. Die organischen Bromverbindungen sollen einen Bromgehalt von ≥ 70 Gew.-% aufweisen.Bromine compounds added. The bromine compound (without synergist) should be added in an amount of more than 3% by weight, based on the weight of the expandable styrene polymers. Bl and B2 are missed with the usual amount of flame retardants. The organic bromine compounds should have a bromine content of ≥ 70% by weight.
Überraschenderweise fuhrt diese Menge an Flammschutzmitteln zu keinerlei Beeinträchtigung der mechanischen Kennwerte der Ruß enthaltenden Polystyrolpartikelschaumstoffe. Insbesondere geeignet sind aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Bromverbindungen, wie Hexabromcyclododecan, Penta- brommonochlorcyclohexan, Pentabromphenylallylether.Surprisingly, this amount of flame retardants does not impair the mechanical properties of the polystyrene particle foams containing carbon black. Aliphatic, cycloaliphatic and aromatic bromine compounds, such as hexabromocyclododecane, pentabromomochlorocyclohexane, pentabromophenyl allyl ether, are particularly suitable.
Die Wirkung der bromhaltigen Flammschutzmittel wird durch Zusatz von C-C- oder 0-O-labilen organischen Verbindungen erheblich ver¬ bessert. Beispiele geeigneter Flammschutzsynergisten sind Dicumyl und Dicumylperoxid. Eine bevorzugte Kombination besteht aus 0,6 bis 5 Gew.-% organischer Bromverbindung und 0,1 bis 1,0 Gew.-% der C-C- oder O-O-labilen organischen Verbindung.The effect of the bromine-containing flame retardants is considerably improved by adding C-C- or 0-O-unstable organic compounds. Examples of suitable flame retardant synergists are dicumyl and dicumyl peroxide. A preferred combination consists of 0.6 to 5% by weight of organic bromine compound and 0.1 to 1.0% by weight of the C-C or O-O-unstable organic compound.
Ferner hat es sich gezeigt, daß bei Zusatz des bevorzugten Flamm¬ rußes Schaumstoffe mit besseren Brandschutzeigenschaften erhalten werden als wenn man übliche Rußsorten, z.B. Furnaceruße nach EP-A 372 343 zusetzt.Furthermore, it has been found that when the preferred soot is added, foams with better fire protection properties are obtained than when conventional soot types, e.g. Furnace carbon black according to EP-A 372 343 is added.
Die Herstellung der erfindungsgemaßen expandierbaren Styrol¬ polymerisate kann nach unterschiedlichen Verfahren erfolgen.The expandable styrene polymers according to the invention can be prepared by various processes.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform setzt man die Rußpartikel einer Schmelze des Styrolpolymerisates zu, vorzugsweise in einem Extruder. Dabei wird gleichzeitig das Treibmittel in die Schmelze zudosiert. Man kann die Rußpartikel auch in eine Schmelze von treibmittelhaltigem Styrolpolymerisat einarbeiten. Die Treibmit- tel und Rußpartikel enthaltende Polystyrolschmelze wird ausge¬ preßt und zu treibmittelhaltigem Granulat zerkleinert.In a preferred embodiment, the soot particles are added to a melt of the styrene polymer, preferably in an extruder. At the same time, the blowing agent is metered into the melt. The soot particles can also be incorporated into a melt of styrene polymer containing blowing agent. The polystyrene melt containing the blowing agent and soot particles is pressed out and comminuted into granules containing blowing agent.
Es ist auch möglich, den Rußpartikel enthaltenden Styrol- polymerisaten das Treibmittel in einem gesonderten Verfahren- schritt zuzusetzen. Hierbei werden die Granulate dann vorzugs¬ weise in wäßriger Suspension mit dem Treibmittel imprägniert.It is also possible to add the blowing agent to the styrene polymers containing soot particles in a separate process step. The granules are then preferably impregnated with the blowing agent in aqueous suspension.
In allen drei Fällen kann man die feinteiligen Rußpartikel direkt einer Polystyrolschmelze zusetzen oder vorzugsweise zusammen mit festem Polystyrolgranulat in einen Extruder eingeben, das Poly¬ styrolgranulat aufschmelzen und mit den Rußpartikeln vermischen. Dabei ist es gunstig, ein Dispergierhilfsmittel, wie z.B. Mine¬ ralöl, einen Phthalsaure- oder Stearinsaureester oder ein Poly- ethylenglykol mitzuverwenden. Man kann die Rußpartikel aber auch in Form eines Konzentrats in Polystyrol der Schmelze zusetzen.In all three cases, the finely divided soot particles can be added directly to a polystyrene melt or preferably fed into an extruder together with solid polystyrene granules, the polystyrene granules melted and mixed with the soot particles. It is advantageous to use a dispersing agent, e.g. Mineral oil, a phthalic or stearic acid ester or a polyethylene glycol. However, the soot particles can also be added to the melt in the form of a concentrate in polystyrene.
Es ist grundsatzlich auch möglich, die Rußpartikel bereits um Verlauf der Suspensionspolymerisation zu inkorporieren. Sie kön¬ nen hierbei vor der Suspendierung dem monomeren Styrol zugesetzt oder im Verlaufe, bevorzugt gegen Ende des Polymerisationszyklus, dem Reaktionsansatz zugefugt werden. Das Treibmittel wird bevor- zugt im Verlaufe der Polymerisation zugegeben, es kann jedoch auch hinterher dem Styrolpolymerisat einverleibt werden.In principle, it is also possible to incorporate the soot particles around the course of the suspension polymerization. They can be added to the monomeric styrene before the suspension or added to the reaction mixture in the course, preferably towards the end of the polymerization cycle. The blowing agent is added during the course of the polymerization, but it can also be incorporated into the styrene polymer afterwards.
Das Treibmittel wird in den üblichen Mengen von etwa 5 3 - 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, zugesetzt. Als Treibmittel eingesetzt werden üblicherweise aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 10, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlen- stoffatomen.The blowing agent is added in the usual amounts of about 5 3 to 10% by weight, based on the weight of the polymer. Aliphatic hydrocarbons having 3 to 10, preferably 4 to 6, carbon atoms are usually used as blowing agents.
0 Die erfindungsgemaßen expandierbaren, Ruß enthaltenden Styrol¬ polymerisate können zu Polystyrolschaumstoffen mit Dichten von 5 - 35 g/1, bevorzugt von 8 bis 25 g/1 und insbesondere von 10 - 15 g/1, verarbeitet werden.The expandable, carbon black-containing styrene polymers according to the invention can be processed into polystyrene foams with densities of 5-35 g / 1, preferably 8 to 25 g / 1 and in particular 10-15 g / 1.
5 Hierzu werden die expandierbaren Partikel vorgeschaumt. Dies ge¬ schieht zumeist durch Erwarmen der Partikel mit Wasserdampf in sogenannten Vorschaumern.5 For this purpose, the expandable particles are pre-foamed. This is usually done by heating the particles with water vapor in so-called previewers.
Die so vorgeschäumten Partikel werden danach zu Formkorpern ver- 0 schweißt. Hierzu werden die vorgeschaumten Partikel in nicht gas¬ dicht schließende Formen gebracht und mit Wasserdampf beauf¬ schlagt. Nach Abkühlen können die Formteile entnommen werden.The pre-foamed particles are then welded to form bodies. For this purpose, the pre-foamed particles are brought into non-gas-tight forms and water vapor is applied. After cooling, the molded parts can be removed.
Die aus den erfindungsgemäßen expandierbaren Styrolpolymerisaten 25 hergestellten Schaumstoffe zeichnen sich durch eine hervorragende Wärmeisolierung aus. Dieser Effekt zeigt sich besonders deutlich bei niedrigen Dichten. So konnte durch Zusatz von 6 Gew.-% Ruß zu einem expandierbaren Styrolpolymerisat mit einer Dichte des Schaumstoffs von 15 g/1 die Wärmeleitfähigkeit von 38 mW/m-K auf 30 30 mW/m-K gesenkt werden, einen Wert, der sonst nur von Poly¬ styrolschaumstoffen mit Dichten über 35 g/1 erreicht wird.The foams produced from the expandable styrene polymers 25 according to the invention are notable for excellent thermal insulation. This effect is particularly evident at low densities. Thus, by adding 6% by weight of carbon black to an expandable styrene polymer with a density of the foam of 15 g / 1, the thermal conductivity could be reduced from 38 mW / mK to 30 30 mW / mK, a value that otherwise only of Poly¬ styrene foams with densities above 35 g / 1 is achieved.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Polystyrolpartikel¬ schaumstoffe mit einer Dichte von < 35 g/1, enthaltend - jeweils 35 bezogen auf das Polymere -Another object of the invention are polystyrene particle foams with a density of <35 g / 1, containing - each 35 based on the polymer -
0,05 bis 25 Gew.-% Rußpartikel,0.05 to 25% by weight of soot particles,
0,6 bis 5 Gew.-% einer organischen Bromverbindung mit einem0.6 to 5 wt .-% of an organic bromine compound with a
Bromgehalt von > 70 Gew.-%, 40 0,1 bis 1 Gew.-% einer C-C- oder O-O-labilen Verbindung,Bromine content of> 70% by weight, 40 0.1 to 1% by weight of a C-C or O-O-labile compound,
die selbstverloschend sind und den Brandtest B2 (nach DIN 4102) erfüllen, und deren Wärmeleitfähigkeit soweit erniedrigt ist, daß sie den Anforderungen der Warmeleitklasse 035 (nach DIN 18 164, 45 Teil 1, Tabelle 4) genügen. Bei einem Gehalt an Ruß-Partikeln < 2 Gew.-% kommt es nur zu einer geringen Absenkung der Wärmeleitfähigkeit. Im Bereich von etwa 8 - 25 Gew.-% ist die Wärmeleitfähigkeit weitgehend un¬ abhängig vom Gehalt an Partikeln. 5which are self-extinguishing and meet fire test B2 (according to DIN 4102), and whose thermal conductivity is reduced to such an extent that they meet the requirements of thermal conductivity class 035 (according to DIN 18 164, 45 Part 1, Table 4). With a soot particle content of <2% by weight, there is only a slight reduction in the thermal conductivity. In the range of about 8-25% by weight, the thermal conductivity is largely independent of the content of particles. 5
Durch die Möglichkeit, bei gleicher Wärmeleitfähigkeit die Dichte der Styrolpolymerisate deutlich zu verringern, lassen sich Mate¬ rialeinsparungen realisieren. Da im Vergleich mit herkömmlichen expandierbaren Styrolpolymerisaten die gleiche Wärmedämmung mit 0 wesentlich geringeren Schuttdichten erreicht werden kann, können mit dem erfindungsgemäß hergestellten expandierbaren Polystyrol¬ partikeln dünnere Schaumstoffplatten eingesetzt werden, was eine Raumeinsparung ermöglicht.The possibility of significantly reducing the density of the styrene polymers with the same thermal conductivity enables material savings to be achieved. Since, in comparison with conventional expandable styrene polymers, the same thermal insulation can be achieved with 0 significantly lower rubble densities, thinner foam sheets can be used with the expandable polystyrene particles produced according to the invention, which enables space to be saved.
5 überraschenderweise lassen sich die erfindungsgemäßen expandier¬ baren Styrolpolymerisate völlig problemlos zu Schaumstoffen ge¬ ringer Dichte verarbeiten. Es kommt weder zu Treibmittelverlusten noch zu Störungen der Zellstruktur der Schaumstoffe, obwohl der Fachmann annehmen mußte, daß der Ruß als Keimbildner wirkt und zu 0 einer unerwünschten Feinzeiligkeit des Schaumes und schlechter Verschweißung fuhren wurde. Außerdem lassen sich trotz des Zusat¬ zes von Rußpartikeln selbstverloschende Schaumstoffe herstellen, die den Brandtest B2 und in den meisten Fällen auch Bl bestehen.Surprisingly, the expandable styrene polymers according to the invention can be processed into foams of low density without any problems. There is no loss of blowing agent or disruption of the cellular structure of the foams, although the person skilled in the art had to assume that the soot acts as a nucleating agent and would lead to an undesirable fine-cell nature of the foam and poor welding. In addition, despite the addition of soot particles, self-extinguishing foams can be produced which pass fire test B2 and in most cases also B1.
5 Aufgrund der Einbindung der Rußpartikel in die Polymermatrix kommt es zu keinem Abrieb des Rußes und somit zu keiner Ver¬ schmutzung beim Arbeiten mit solchen Bauteilen.5 Because of the inclusion of the soot particles in the polymer matrix, there is no abrasion of the soot and therefore no contamination when working with such components.
Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe können zur Wärmedämmung von 0 Gebäuden und Gebäudeteilen, zur thermischen Isolierung von Ma¬ schinen und Haushaltsgeräten sowie als Verpackungsmaterialien verwendet werden.The foams according to the invention can be used for the thermal insulation of buildings and parts of buildings, for the thermal insulation of machines and household appliances and as packaging materials.
Die Erfindung soll an nachstehenden Beispielen naher erläutert 5 werden. Die genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.The invention will be explained in more detail using the examples below 5. The parts and percentages given relate to the weight.
Beispiel 1 bis 3Examples 1 to 3
40 Polystyrol mit einem mittleren Molekulargewicht (Mw) von 220000 (PS 148 H BASF) und einem Gehalt an 2,1 % Hexabromcyclododecan (HBCD) und 0,42 % Dicumyl wurde unter Zusatz der in Tabelle 1 an¬ gegebenen Mengen an Flammruß FL 101 (Fa. Degussa) als 20%iger batch in Polystyrol in- einem beheizten Zweiwellenextruder bei 45 180 'C plastifiziert und durch eine Dusenplatte von 1 mm Durch¬ messer gepreßt. Die Strange wurden in einem Wasserbad zum Erstar- ren gebracht und anschließend mittels rotierender Messer auf eine40 polystyrene with an average molecular weight (M w ) of 220,000 (PS 148 H BASF) and a content of 2.1% hexabromocyclododecane (HBCD) and 0.42% dicumyl was added with the amounts of flame black FL given in Table 1 101 (from Degussa) as a 20% batch in polystyrene, plasticized in a heated twin-screw extruder at 45 180 ° C. and pressed through a die plate of 1 mm in diameter. The strands were solidified in a water bath. brought and then on a rotating knife
Teilchengroße von 2x2x2 mm granuliert.Particle size of 2x2x2 mm granulated.
6000 g dieses Granulats wurden zusammen mit 21300 g vollent- salztem Wasser, 76 g Natriumpyrophosphat , 155 g Magnesiumsulfat- Heptahydrat und 50 g einer 40 %igen Losung eines sekundären Na- triumalkansulfonats (Mersolat K 30, Bayer AG) in einen 50 1 fas¬ senden Ruhrkessel gegeben.6000 g of this granulate together with 21300 g of deionized water, 76 g of sodium pyrophosphate, 155 g of magnesium sulfate heptahydrate and 50 g of a 40% solution of a secondary sodium alkane sulfonate (Mersolat K 30, Bayer AG) were placed in a 50 liter fiber send Ruhrkessel given.
Dieser wurde verschlossen und unter Ruhren bei 250 Upm auf 120°C aufgeheizt. Nach Erreichen dieser Temperatur wurden wahrend einer Dauer von 15 Minuten 500 g eines Gemisches aus 80 % n-Pentan und 20 % iso-Pentan in den Kessel gedruckt und weitere 6 Stunden bei 120 NC gerührt.This was closed and heated to 120 ° C. with stirring at 250 rpm. After this temperature had been reached, 500 g of a mixture of 80% n-pentane and 20% iso-pentane were printed into the kettle over a period of 15 minutes and the mixture was stirred at 120 N C for a further 6 hours.
Im Vergleichsversuch 2V wurde das Flammschutzmittel weggelassen, im Vergleichsversuch 3V auch der Ruß.The flame retardant was omitted in comparison test 2V, and soot in comparison test 3V.
Die erhaltenen expandierbaren Perlen wurden gewaschen, gesiebt auf 0,7 - 1 mm und getrocknet. Durch Einwirkung von Wasserdampf wurden die Perlen vorgeschaumt und nach eintägiger Lagerung durch weitere Behandlung mit Wasserdampf in einer geschlossenen Form zu Schaumstoffblocken einer Dichte von 15 g/1 verschweißt. Die nach DIN 52 612 bei 10°C gemessenen Wärmeleitzahlen sind in Tabelle 1 zusammengestellt.The expandable beads obtained were washed, sieved to 0.7-1 mm and dried. The beads were pre-foamed by the action of water vapor and after storage for one day by further treatment with steam in a closed mold they were welded into foam blocks with a density of 15 g / l. The thermal conductivity values measured at 10 ° C according to DIN 52 612 are summarized in Table 1.
Beispiele 4 bis 8Examples 4 to 8
Zu aufgeschmolzenem Polystyrol mit einem mittleren Molekularge- wicht (Mw) von 220000 und einem Gehalt von 2,1 % HBCD und 0,42 % Dicumyl wurden m einem beheizten Zweischneckenextruder bei einer Massetemperatur von etwa 210"C Flammruß (als 20%ιger batch in Po¬ lystyrol) sowie 6,0 Gew.-% einer Mischung aus 80 % n-Pentan und 20 % iso-Pentan zudosiert. Die homogenisierte Mischung wurde bei einer Massetemperatur von 180°C durch eine Dusenplatte von 1 mm Dusendurchmesser gepreßt und die Polymerstrange direkt durch ein Wasserbad von 18"C gezogen.Melted polystyrene with an average molecular weight (M w ) of 220,000 and a content of 2.1% HBCD and 0.42% dicumyl was in a heated twin-screw extruder at a melt temperature of about 210 "C flame black (as 20% igger batch in polystyrene) and 6.0% by weight of a mixture of 80% n-pentane and 20% iso-pentane, the homogenized mixture was pressed through a nozzle plate of 1 mm nozzle diameter at a melt temperature of 180 ° C. and the Polymer strand pulled directly through a 18 "C water bath.
Die Strange wurden dabei an der Oberflache so rasch abgekühlt, daß sie nicht aufschäumten.The strands were cooled on the surface so quickly that they did not foam.
Nach einer Verweilzeit von ca. 15 see. wurden die Polymerstrange einem Walzenpaar zugeführt und anschließend durch rotierende Mes¬ ser zu 1, 5 mm dicken Scheiben zerkleinert. In Beispiel 4 wurde auf eine Dichte von 10 g/1, in Beispiel 5 auf eine Dichte von 15 g/1 geschäumt.After a dwell time of approx. 15 see. the polymer strands were fed to a pair of rollers and then comminuted by means of rotating knives to form 1.5 mm thick disks. In Example 4, foaming to a density of 10 g / 1, in Example 5 to a density of 15 g / 1.
In Vergleichsbeispiel 6V wurde das Flammschutzmittel weggelassen, in Vergleichsbeispiel 7V auch der Ruß.In comparative example 6V the flame retardant was omitted, in comparative example 7V also the carbon black.
Die erhaltenen expandierbaren Gianulate wurden wie unter Bei¬ spiel 1 beschrieben zu Schaumstoffblocken verarbeitet.The expandable gianulates obtained were processed into foam blocks as described in Example 1.
Die gemessenen Wärmeleitzahlen sind in Tabelle 2 zusammenge¬ stellt .The measured thermal conductivities are summarized in Table 2.
Vergleichsbeispiel 9Comparative Example 9
In einem Mischaggregat wurden vorgeschaumte EPS-Perlen mit 2 % Flammruß versetzt. Es zeigte sich eine unvollständige Beschich¬ tung und ungleichmäßige Verteilung des Rußes auf der Perlenober¬ flache. Bei der Weiterverarbeitung wurde ein starker Abrieb des Rußes von der Perlenoberfläche beobachtet. Durch den Einsatz von Bindemitteln (Glyzerinstearat, Weißol) konnte keine qualitative Verbesserung der Beschichtungsergebnisse erreicht werden. Die Verschweißung der Formteile war unbefriedigend. In a mixing unit, pre-expanded EPS beads were mixed with 2% soot. An incomplete coating and uneven distribution of the carbon black on the surface of the pearls were found. A strong abrasion of the soot from the pearl surface was observed during further processing. The use of binders (glycerin stearate, white oil) did not improve the quality of the coating results. The welding of the molded parts was unsatisfactory.
Tabelle 1Table 1

Claims

Patentansprüche claims
1. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate, die 0,05 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Polymere, Rußpartikel in homo¬ gener Verteilung enthalten und zu Schaumstoffen mit einer Dichte von < 35 g/1 verarbeitet werden können, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Schaumstoffe selbstverloschend sind und den Brandtest B 2 (nach DIN 4102) bestehen.1. Particulate expandable styrene polymers which contain 0.05 to 25% by weight, based on the polymer, of carbon black particles in a homogeneous distribution and can be processed into foams with a density of <35 g / 1, characterized in that that the foams are self-extinguishing and pass fire test B 2 (according to DIN 4102).
2. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An¬ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 8 Gew.-% Rußpartikel enthalten.2. Particulate expandable styrene polymers according to claim 1, characterized in that they contain 2 to 8% by weight of soot particles.
3. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An¬ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruß Flammruß mit einer Partikelgrόße von 80 bis 120 nm ist.3. Particulate expandable styrene polymers according to claim 1, characterized in that the carbon black is flame black with a particle size of 80 to 120 nm.
4. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine organische4. Particulate expandable styrene polymers according to claim 1, characterized in that they are organic
Bromverbindung mit einem Bromgehalt von ≥ 70 Gew.-% als Flammschutzmittel enthalten.Contain bromine compound with a bromine content of ≥ 70 wt .-% as a flame retardant.
5. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,6 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Polymere, einer organischen Bromverbindung mit einem Bromgehalt von ≥ 70 Gew.-% als Flammschutzmittel und 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Polymere, einer C-C- oder O-O-labilen organischen Verbindung als Flammschutzsyner- gist enthalten.5. Particulate expandable styrene polymers according to claim 1, characterized in that they contain 0.6 to 5 wt .-%, based on the polymer, of an organic bromine compound with a bromine content of ≥ 70 wt .-% as a flame retardant and 0.1 up to 1.0% by weight, based on the polymer, of a CC- or OO-labile organic compound as a flame retardant synergist.
6. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An¬ spruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Bromverbindung ausgewählt ist aus bromierten aliphatisehen, cycloaliphatischen oder aromatischen Verbindungen, vorzugs¬ weise Hexabromcyclododecan, Pentabrommonochlorcyclohexan oder Pentabromphenylallylether.6. Particulate expandable styrene polymers according to claim 4 or 5, characterized in that the organic bromine compound is selected from brominated aliphatic, cycloaliphatic or aromatic compounds, preferably hexabromocyclododecane, pentabromomonochlorocyclohexane or pentabromophenyl allyl ether.
7. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An- spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammschutzsyner¬ gist Dicumyl oder Dicumylperoxid ist.7. Particulate expandable styrene polymers according to claim 6, characterized in that the Flammschutzsyner¬ gist is dicumyl or dicumyl peroxide.
8. Teilchenformige expandierbare Styrolpolymerisate nach An¬ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Treibmittel 3 bis 10 Gew.-% eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 10 Kohlen¬ stoffatomen enthalten. 8. Particulate expandable styrene polymers according to claim 1, characterized in that they contain 3 to 10% by weight of a hydrocarbon with 3 to 10 carbon atoms as blowing agent.
9. Verfahren zur Herstellung der expandierbaren Styrol¬ polymerisate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Extruder Rußpartikel und Treibmittel mit geschmolzenem Polystyrol vermischt werden, und danach die Schmelze ausge-9. The method for producing the expandable styrene polymer according to claim 1, characterized in that soot particles and blowing agent are mixed with molten polystyrene in an extruder, and then the melt is removed.
5 preßt, abgekühlt und granuliert wird.5 presses, cooled and granulated.
10. Verfahren zur Herstellung der expandierbaren Styrol¬ polymerisate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Extruder Rußpartikel mit geschmolzenem treibmittel-10. A process for the preparation of the expandable Styrol¬ polymers according to claim 1, characterized in that soot particles with molten blowing agent in an extruder
10 haltigem Polystyrol vermischt werden, und danach die Schmelze ausgepreßt, abgekühlt und granulieit wird.10 containing polystyrene are mixed, and then the melt is pressed, cooled and granulated.
11. Verfahren zur Herstellung der expandierbaren Styrol¬ polymerisate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß m11. The method for producing the expandable Styrol¬ polymers according to claim 1, characterized in that m
15 einem Extruder Rußpartikel mit geschmolzenem Polystyrol ver¬ mischt werden, die Schmelze danach abgekühlt, granuliert und das Granulat in wäßriger Suspension mit Treibmittel nach- lmpragniert wird.15 soot particles are mixed with molten polystyrene in an extruder, the melt is then cooled, granulated and the granules are subsequently impregnated with blowing agent in aqueous suspension.
20 12. Verfahren zur Herstellung von Polystyrolschaumstoffen, da¬ durch gekennzeichnet, daß Rußpartikel enthaltende expandier¬ bare Styrolpolymerisate nach Anspruch 1 auf eine Dichte von20 12. A process for the production of polystyrene foams, characterized in that soot particles containing expandable styrene polymers as claimed in claim 1 to a density of
< 35 g/1 aufgeschäumt werden.<35 g / 1 can be foamed.
25 13. Polystyrolpartikelschaumstoffe mit einer Dichte von25 13. Polystyrene particle foams with a density of
< 35 g/1, enthaltend - jeweils bezogen auf das Polymere -<35 g / 1, containing - each based on the polymer -
0,05 bis 25 Gew.-% Rußpartikel,0.05 to 25% by weight of soot particles,
0,6 bis 5 Gew.-% einer organischen Bromverbindung mit 30 einem Bromgehalt von > 70 Gew.-%,0.6 to 5% by weight of an organic bromine compound with a bromine content of> 70% by weight,
0,1 bis 1,0 Gew. -% einer C-C- oder O-0-labιlen Verbindung,0.1 to 1.0% by weight of a C-C or O-0 labile compound,
dadurch gekennzeichnet, daß sie selbstverloschend sind und den Brandtest B 2 (nach DIN 4102) erfüllen, und daß ihre War- 35 meleitfahigkeit so weit erniedrigt ist, daß sie den Anforde¬ rungen der Warmeleitklasse 035 (nach DIN 18 164, Teil 1, Tab. 4) genügen.characterized in that they are self-extinguishing and meet fire test B 2 (according to DIN 4102), and that their thermal conductivity is so low that they meet the requirements of thermal conductivity class 035 (according to DIN 18 164, part 1, tab 4) are sufficient.
14. Verwendung der Polystyrolpartikel-Schaumstoffe nach An-14. Use of the polystyrene particle foams according to the
40 spruch 13 zur Wärmedämmung von Gebäuden und Gebäudeteilen.40 Proposition 13 for the thermal insulation of buildings and parts of buildings.
15. Verwendung der Polystyrolpartikel-Schaumstoffe nach An¬ spruch 13 zur thermischen Isolierung von Maschinen und Haus¬ haltsgeraten.15. Use of the polystyrene particle foams according to claim 13 for the thermal insulation of machines and household appliances.
45 45
16. Verwendung der Polystyrolpartikel-Schaumstoffe nach An¬ spruch 13 als Verpackungsmaterialien. 16. Use of the polystyrene particle foams according to claim 13 as packaging materials.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2431148A1 (en) 2010-09-17 2012-03-21 Technisch Bureel Panigo N.V. Production of laminated styrene-polymerised sheets
EP2431410A1 (en) 2010-09-17 2012-03-21 Technisch Bureel Panigo N.V. Sunlight-resistant expanded styrene-polymerised sheets with high heat insulation value
WO2018069186A1 (en) 2016-10-10 2018-04-19 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
WO2018069178A1 (en) 2016-10-10 2018-04-19 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
WO2018069185A1 (en) 2016-10-10 2018-04-19 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
WO2021043552A1 (en) 2019-09-04 2021-03-11 Total Research & Technology Feluy Expandable vinyl aromatic polymers with improved flame retardancy

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998051735A1 (en) * 1997-05-14 1998-11-19 Basf Aktiengesellschaft Expandable styrene polymers containing graphite particles
DE19812856A1 (en) * 1998-03-24 1999-09-30 Basf Ag Process for the preparation of water-expandable styrene polymers
IL146821A0 (en) * 2001-11-29 2002-07-25 Bromine Compounds Ltd Fire retarded polymer composition
DE10226749B4 (en) 2002-06-14 2014-09-04 Basf Se Process for producing expandable polystyrene
DE102004028768A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-29 Basf Ag Styrene polymer particle foams with reduced thermal conductivity
DE102004034527A1 (en) * 2004-07-15 2006-02-16 Basf Ag Process for the preparation of expandable styrene polymers with improved expandability
DE102004034516A1 (en) 2004-07-15 2006-02-16 Basf Ag Process for the preparation of flame-retardant, expandable polystyrene
DE102004034514A1 (en) * 2004-07-15 2006-02-16 Basf Ag Synergistic flame retardant mixtures for polystyrene foams
DE102004034515A1 (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Basf Ag Self-extinguishing styrene polymer particle foam
JP4937610B2 (en) * 2005-04-12 2012-05-23 第一工業製薬株式会社 Flame-retardant foamed polystyrene resin and molded article thereof
DE102005027549A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-21 Basf Ag Multi-component moldings with polyester layers
PL2062935T3 (en) 2007-11-21 2012-09-28 Basf Se Method for inserting solid particles in polymer melts
CN101868496A (en) 2007-11-21 2010-10-20 巴斯夫欧洲公司 Flameproof expandable styrene polymers, and method for the production thereof
CN102076746B (en) * 2008-05-02 2014-05-14 巴斯夫欧洲公司 PS foams having low metal content
ITMI20080823A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-08 Polimeri Europa Spa COMPOSITIONS OF VINYLAROMATIC POLYMERS EXPANDABLE TO IMPROVED THERMAL INSULATION CAPACITY, PROCEDURE FOR THEIR PREPARATION AND ITEMS EXPANDED BY THEM
DE102008047594A1 (en) 2008-09-17 2010-04-15 H.C. Carbon Gmbh Polystyrene foam or polystyrene foam particles containing infrared blockers
IT1392391B1 (en) 2008-12-19 2012-03-02 Polimeri Europa Spa COMPOSITIONS OF VINYLAROMATIC POLYMERS EXPANDABLE TO IMPROVED THERMAL INSULATION CAPACITY, PROCEDURE FOR THEIR PREPARATION AND ITEMS EXPANDED BY THEM OBTAINED
IT1396193B1 (en) 2009-10-07 2012-11-16 Polimeri Europa Spa EXPANDABLE THERMOPLASTIC NANOCOMPOSITE POLYMER COMPOSITIONS WITH IMPROVED THERMAL INSULATION CAPACITY.
DE102010010957A1 (en) 2010-03-10 2011-09-15 H.C. Carbon Gmbh Building material with heat-insulating property
AT510312B1 (en) 2010-08-27 2013-02-15 Sunpor Kunststoff Gmbh POLYMER FOAM BODIES OR PARTICULATE EXPANDABLE POLYMERISATE PARTICLES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
CN103210027B (en) 2010-09-10 2015-03-25 道达尔研究技术弗吕公司 Expandable vinyl aromatic polymers
EP2591044B1 (en) 2011-06-23 2014-05-14 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
EP2683763A1 (en) 2011-06-27 2014-01-15 Total Research & Technology Feluy Expandable graphite - containing vinyl aromatic polymers
EA029840B1 (en) 2012-12-28 2018-05-31 Тотал Ресерч & Технолоджи Фелай Improved expandable vinyl aromatic polymers
KR101782702B1 (en) 2013-02-05 2017-09-27 에스지엘 카본 에스이 Rigid polystyrene foams
FR3009561B1 (en) 2013-08-06 2017-12-22 Arkema France PROCESS FOR PREPARING BLACK EXPANDABLE POLYSTYRENE
CN105874259B (en) 2013-10-04 2018-06-29 欧励隆工程炭公司 For the microcell carbon material of thermal insulation
DE102014213685A1 (en) 2014-07-15 2016-01-21 Sgl Carbon Se Novel polystyrene rigid foams
PL3245172T3 (en) 2015-01-14 2019-06-28 Synthos S.A. Expandable vinyl aromatic polymer granulate and expanded vinyl aromatic polymer foam comprising geopolymer composite and its use therein
MA41342A (en) 2015-01-14 2017-11-21 Synthos Sa PROCESS FOR THE PRODUCTION OF EXPANDABLE AROMATIC VINYL POLYMER GRANULATES WITH REDUCED THERMAL CONDUCTIVITY
MA41344B1 (en) 2015-01-14 2019-01-31 Synthos Sa Combination of silica and graphite and its use to reduce the thermal conductivity of a vinyl aromatic polymer foam
JP6735281B2 (en) 2015-01-14 2020-08-05 シントス エス.アー.Synthos S.A. Use of minerals with perovskite structure in vinyl aromatic polymer foam
EP3486276A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-22 Haugaard Management ApS Eps and eps derived materials containing a halogen-free flame retardant coating

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2104867C3 (en) * 1971-02-03 1980-08-14 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Process for the production of flame-retardant, expandable styrene polymers
JPS6021605B2 (en) * 1977-10-25 1985-05-28 三井東圧化学株式会社 Manufacturing method of rubber modified vinyl resin
BE893631A (en) * 1982-06-24 1982-10-18 Cosden Technology IMPROVED RESINS
JPS6213442A (en) * 1985-07-12 1987-01-22 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd Production of carbon-containing expandable styrene resin particle
DE68929142T2 (en) * 1988-11-25 2000-09-21 Dow Chemical Co Polystyrene foam containing soot

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9745477A1 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2431148A1 (en) 2010-09-17 2012-03-21 Technisch Bureel Panigo N.V. Production of laminated styrene-polymerised sheets
EP2431410A1 (en) 2010-09-17 2012-03-21 Technisch Bureel Panigo N.V. Sunlight-resistant expanded styrene-polymerised sheets with high heat insulation value
WO2018069186A1 (en) 2016-10-10 2018-04-19 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
WO2018069178A1 (en) 2016-10-10 2018-04-19 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
WO2018069185A1 (en) 2016-10-10 2018-04-19 Total Research & Technology Feluy Improved expandable vinyl aromatic polymers
US11834563B2 (en) 2016-10-10 2023-12-05 Totalenergies Onetech Belgium Expandable vinyl aromatic polymers
WO2021043552A1 (en) 2019-09-04 2021-03-11 Total Research & Technology Feluy Expandable vinyl aromatic polymers with improved flame retardancy

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AU2960897A (en) 1998-01-05
WO1997045477A1 (en) 1997-12-04

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