NL7811907A

NL7811907A - IMPROVED FLAME-RETARDANT POLYSTYRENE PLASTIC MATERIALS.

Info

Publication number: NL7811907A
Application number: NL7811907A
Authority: NL
Original assignee: Velsicol Chemical Corp
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1980-01-16
Also published as: AU512088B2; FR2435494B1; IT7948044A0; IT1114725B; AU4458279A; JPS5513772A; GB2025427A; FR2435494A1; DE2906035A1; BE877525A

Description

f4f4

*W J* W J

_ 1 _ ♦ < __________ VELSICOL CHEMICAL CORPORATION, te Chicago, Illinois, Ver. St. v. Amerika1 _ ♦ <__________ VELSICOL CHEMICAL CORPORATION, Chicago, Illinois, Ver. St. v. America

Verbeterde vlam-vertragende polystyreen kunststof materialen.Improved flame retardant polystyrene plastic materials.

De uitvinding heeft betrekking op een polystyreen kunststofmateriaal, dat een uit drie componenten bestaand vlam-vertragend systeem bevat.The invention relates to a polystyrene plastic material containing a three-component flame retardant system.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.658.634 beschrijft 5 een verbonden omhulsel en kemvezel, die een thermoplast omhullingspoly- meer en een thermoplast kempolymeer omvat (beiden worden beschreven als ofwel polyester ofwel polyamide). Het kempolymeer bevat een uit twee componenten bestaand vlam-vertragend systeem, dat wil zeggen (i) een gehalogeneerde aromatische vlamvertrager met de formule 4 van het formule-10 blad, waarin X broom of chloor voorstelt, Y voorstelt -R*, -OR', en -or"or' (waarin R' een alkyl-, aryl-, aralkyl-7 alkarylgroep en gehalogeneerde derivaten daarvan voorstellen en R" een alkyleengroep met 1 t/m 6 koolstof atomen voorstelt) en n en m positieve gehele getallen zijn, die voldoen aan de formule 6>m>l,5tns0; en (ii) een organofosforverbinding.US Patent 3,658,634 describes a bonded sheath and core fiber comprising a thermoplastic sheath polymer and a thermoplastic core polymer (both are described as either polyester or polyamide). The core polymer contains a two-component flame retardant system, i.e. (i) a halogenated aromatic flame retardant of the formula IV of the formula-10 sheet, wherein X represents bromine or chlorine, Y represents -R *, -OR ' , and -or "or" (wherein R "represents an alkyl, aryl, aralkyl-7 alkaryl group and halogenated derivatives thereof, and R" represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms) and n and m are positive integers , which satisfy the formula 6> m> 1,5tns0; and (ii) an organophosphorus compound.

15 Bisfenoxyalkanen worden in dit octrooischrift als nuttige vlamvertragers beschreven.Bisphenoxyalkanes are described in this patent as useful flame retardants.

De Japanse octrooipublicatie 72/14500 beschrijft een vlam-vertragend polyestermateriaal, dat polyethyleentereftalaat en een verbinding met de formule 5 van het formuleblad omvat, waarbij X broom 20 of chloor voorstelt, m en n gehele getallen van 1 t/m 5 voorstellen, en R een halogeen-vrije alkyleen-, fenyleen- of R'OR"R"' groep voorstelt, waarin R', R" en R"' alkyl- of fenylgroepen zijn.Japanese Patent Publication 72/14500 discloses a flame-retardant polyester material comprising polyethylene terephthalate and a compound of formula 5 of the formula sheet, wherein X represents bromine or chlorine, m and n represent integers from 1 to 5, and R a halogen-free alkylene, phenylene or R'OR "R" 'group, wherein R', R "and R" 'are alkyl or phenyl groups.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.383.435 beschrijft een thermoplastmengsel, dat een polyfenyleenether en een styreenhars omvat.U.S. Pat. No. 3,383,435 describes a thermoplastic blend comprising a polyphenylene ether and a styrene resin.

25 Het Amerikaanse octrooischrift 3.717.609 beschrijft een vlam-vertragend polymeer, dat propeen en een uit twee componenten bestaand vlam-vertragend additief omvat, dat bestaat uit een organotinver-binding en een broomfenyl.US Pat. No. 3,717,609 discloses a flame retardant polymer comprising propylene and a two component flame retardant additive consisting of an organotin compound and a bromophenyl.

Het Britse octrooischrift 1.416.585 en de Duitse 781 1 9 07 - 2British patent 1,416,585 and German 781 1 9 07 - 2

V -VV -V

octzooipublicatie 2328520 beschrijft polystyreenmengsels, die bepaalde bisbroomfenoxyalkaan vlamvertragers en desgewenst versterkingsmiddelen zoals antimoontrioxyde bevatten* Hoewel de hierin beschreven bisfenoxy-verbindingen in het algemeen uitstekende vlamvertragers in polystyreen 5 zijn, zijn zij minder wenselijk wanneer het vlam-vertragende polymeer vereist is voor een relatief hoge warmte-verwringingstemperatuur. Deze bisfenoxyverbindingen geven in het algemeen aan het polymerische systeem een relatief lage warmte-verwringingstemperatuur.patent publication 2328520 discloses polystyrene blends containing certain bisbromophenoxyalkane flame retardants and optionally reinforcing agents such as antimony trioxide. * While the bisphenoxy compounds described herein are generally excellent flame retardants in polystyrene 5, they are less desirable when the flame retardant polymer is required for relatively high heat. - warp temperature. These bisphenoxy compounds generally give the polymeric system a relatively low heat warp temperature.

Andere publicaties uit de stand van de techniek, 10 die ook van belang zijn in verband met de onderhavige aanvrage omvatten de Amerikaanse octrooischriften 3.717.609, 3.403.036, 3.819.761, 3.887.846, 3.883.613, 3.663.654, 3.660.531 en 3.639.506.Other prior art publications that are also of interest in connection with the present application include US Patents 3,717,609, 3,403,036, 3,819,761, 3,887,846, 3,883,613, 3,663,654, 3,660 .531 and 3,639,506.

Polystyreen en toepassingen daarvan zijn bekend in de stand van de techniek» zie bijvoorbeeld Polystyrene, W.C. Teach en 15 6.C. Kiessling (Reinhold Plastics Applications Series, ReinheidPolystyrene and applications thereof are known in the art »see, for example, Polystyrene, W.C. Teach and 15 6.C. Kiessling (Reinhold Plastics Applications Series, Cleanliness

Publishing Corporation, New York, 1960) en Modern Plastics Encyclopedia, 1972-1972, Pol, 49:No. 1QA, oktober 1972, blz. 97-99, 161 en 261-272.Publishing Corporation, New York, 1960) and Modern Plastics Encyclopedia, 1972-1972, Pol, 49: No. 1QA, Oct. 1972, pp. 97-99, 161, and 261-272.

De behoefte aan vlam-vertragende polystyrenen zijn in. de stand van de techniek onderkend zoals blijkt uit bijvoorbeeld 20 de Amerikaanse octrooischriften 3.347.882 en 3.422.048 en Modern Plastics Encyclopedia, ibid, blz. 221, 222 en 456-458.The need for flame retardant polystyrenes is in demand. Recognized the prior art as shown, for example, in U.S. Patents 3,347,882 and 3,422,048 and Modern Plastics Encyclopedia, ibid, pp. 221, 222 and 456-458.

De stand van de techniek heeft in het bijzonder onderkend, dat polymeersystemen aanzienlijk verschillen in ontvlammings- als fysische eigenschappen en dat geen enkele voorspelbaarheid bestaat, over-25 gaande van het ene systeem naar een ander. Daarom schrijvén in de publi catie van Norris en anderen, getiteld "Toxicological and Environmental Factors Involved in the Selection of Decabromodiphenyl Oxide as a Fire Retardant Chemical", Applied Polymer Symposium No. 22, 195-219 (1973), de auteurs: een groeiende erkenning van de hoge jaarlijkse tol, die door 30 brand wordt geëist, loopt uit op stringente ontvlananingseisen voor synthetische polymeren bij uiteenlopende toepassingen. Vanwege economische beperkingen en vanwege de behoefte vlam-vertragende polymeren te produceren zonder totale vervanging van bestaande bereidingswijzen, wordt toene-' ^ mende bestandheid tegen vuur in het algemeen bereikt door een vlam-vertra- 35 gend chemicalie in het gerede product op te nemen. Dit chemicalie is 781 1 9 07 $ i ~ 3. — gewoonlijk op basis van broom* chloor* fosfor of stikstof en kan ofwel chemisch reageren met of fysisch worden gemengd in het product, omdat polymeersystemen zowel in ontvlammingskarakteristieken als fysische eigenschappen aanmerkelijk verschillen* hangt selectie van een geschikte 5 vlamvertrager af van een uiteenlopend aantal factoren die in ernstige mate het aantal aanvaardbare materialen beperken." " Enkele van de belangrijkste krlteria voor een aanvaardbare vlamvertrager·... zijn: 1. Hij moet zo doeltreffend mogelijk zijn teneinde 10 zowel de kosten zo klein mogelijk te maken als het effect op de polymeer- eigenschappen. Hoeveelheden waarin zij worden gebruikt kunnen liggen in het traject tot ten hoogste 15 gew.%.In particular, the prior art has recognized that polymer systems differ significantly in flammability as well as physical properties and that no predictability exists from one system to another. Therefore, in the publication of Norris et al., Entitled "Toxicological and Environmental Factors Involved in the Selection of Decabromodiphenyl Oxide as a Fire Retardant Chemical," write Applied Polymer Symposium No. 22, 195-219 (1973), the authors: A growing recognition of the high annual toll required by fire has resulted in stringent deflation requirements for synthetic polymers in a variety of applications. Because of economic constraints and because of the need to produce flame retardant polymers without completely replacing existing methods of preparation, increasing fire resistance is generally achieved by incorporating a flame retardant chemical into the finished product. This chemical is 781 1 9 07 $ i ~ 3. - usually based on bromine * chlorine * phosphorus or nitrogen and can either chemically react with or be physically mixed in the product, since polymer systems vary significantly * in both flammability and physical properties * selection of a suitable flame retardant from a variety of factors that severely limit the number of acceptable materials. "" Some of the main criteria for an acceptable flame retardant are: ... 1. It should be as effective as possible in order to 10 minimize costs as effect on polymer properties. Amounts in which they are used can range from up to 15% by weight.

2. Hij moet een stabiliteit hebben* die voldoende is om weerstand te bieden aan omstandigheden* die tijdens verwerking en toe- 15 passing van het polymeer zich voordoen. Verwerkingsomshandigheden (mengen* extrusie en vormen) brengen vaak temperaturen boven 300° C met zich mee.2. It must have a stability * sufficient to withstand conditions * that arise during processing and application of the polymer. Processing conditions (mixing * extrusion and molding) often involve temperatures above 300 ° C.

De vlamvertrager moet deze omstandigheden zonder degradatie of vervluchtiging verdragen. Ook moet aandacht worden geschonken aan hydrolytische stabiliteit en oxydatieve degradatie* in het bijzonder bij verlengde 20 dienstbaarheid bij hoge temperaturen.The flame retardant must endure these conditions without degradation or volatilization. Attention should also be paid to hydrolytic stability and oxidative degradation * especially with extended service at high temperatures.

3. Hij moet verenigbaar zijn met het basis polymeer en een minimaal ongunstig effect uitoefenen op die eigenschappen * die aan het polymeer zijn waarde geven. Sommige van deze kritische eigenschappen zijn treksterkte* slagsterkte* warmte-verwringingstemperatuur* af-25 schuifsterkte en buigingsmodulus.3. It must be compatible with the base polymer and have a minimal adverse effect on those properties * that give the polymer its value. Some of these critical properties are tensile strength * impact strength * heat warp temperature * shear strength and flexural modulus.

4. Tenslotte mag de vlamvertrager niet verhinderen* dat het product er volgens wens esthetisch uitziet en de gewenste vorm heeft." "Vanwege de uiterst strenge vereisten ten aanzien van 30 thermische stabiliteit zijn slechts zeer weinig verbindingen geïdentificeerd die kunnen voldoen aan de noodzakelijke prestaties en de economische kriteria."4. Finally, the flame retardant should not prevent * the product from being aesthetically pleasing and shaped as desired. "" Due to the extremely stringent thermal stability requirements, very few compounds have been identified that can meet the necessary performance and the economic criteria. "

Nadelen bij de benutting van uiteenlopende materialen uit de stand van de techniek als vlamvertragers voor kunststofmengsels 35 omvatten* zonder dat deze opsomming ter begrenzing dient* factoren zoals 781 1 9 07Disadvantages in using various prior art materials as flame retardants for plastic blends 35 include * without limiting this list * factors such as 781 1 9 07

VV

__ 4 _ Λ thermische migratie, instabiliteit onder invloed van warmte, instabiliteit onder invloed van licht, niet-biodegradeerbaarheid, giftigheid, ontkleuring, de grote hoeveelheden, die vereist zijn voor doeltreffendheid en de onvoorspelbare eindresultaten, die worden verkregen wanneer 5 men hetzelfde materiaal in verschillende kunststoffen gebruikt. Bijvoor beeld wordt in Modem Plastics Encyclopedia, zie aldaar, blz. 650 octa-broombifenyl weergegeven als vlamvertrager ter toepassing in polyalkenen maar is niet weergegeven ter toepassing met de andere 27 opgesomde mengsels.__ 4 _ Λ thermal migration, instability under the influence of heat, instability under the influence of light, non-biodegradability, toxicity, decolorization, the large quantities required for effectiveness and the unpredictable end results, which are obtained when the same material is different plastics. For example, in Modem Plastics Encyclopedia, see there, page 650, octa-bromobiphenyl is shown as a flame retardant for use in polyolefins, but is not shown for use with the other 27 listed mixtures.

10 De voorafgaande bespreking is in het bijzonder toe pasbaar op de vlam-vertraging van polystyreen kunststoffen. Het is van belang dat naast het behoud van goede fysische karakteristieken, drie eigenschappen van het polystyreen binnen zekere begrenzingen blijven teneinde een functioneel product te verkrijgen, te weten, vlam-vertraging 15 (zoals gemeten bijvoorbeeld door middel van UL 94), thermische stabiliteit, zoals bijvoorbeeld gemeten door middel van bepaalde ASTM tests voor ontleding en migratie, en warmte-verwring!ngstemperatuur,The foregoing discussion is particularly applicable to the flame retardancy of polystyrene plastics. It is important that in addition to maintaining good physical characteristics, three properties of the polystyrene remain within certain limits in order to obtain a functional product, i.e. flame retardancy 15 (as measured, for example, by means of UL 94), thermal stability, as measured, for example, by certain ASTM tests for decomposition and migration, and heat warping temperature,

De stand van de techniek onderkent, dat toekomstige vlam-vertragers moeten worden beoordeeld van geval tot geval vanwege de 20 onvoorspelbare resultaten, die worden verkregen wanneer een additief in een polymerisch systeem wordt opgenomen. Bijvoorbeeld blijkt uit het Amerikaanse octrooischrift 3.658.634 (kolom 1, regel 26-32) dat "...de chloor- of broomatomen bevattende, als vlam-vertragingsmiddelen te gebruiken verbindingen in het algemeen worden 25 gesublimeerd en daarom worden de vlamvertragende middelen gesublimeerd - en gaan zij verloren in de werkwijze voor het bereiden van vlam-vertra gende polymeren of in afwerkingsbewerkingen; in overeenstemming daarmee komen vermindering van vlamvertraging of moeilijkheden bij toepassing meer wel dan niet voor." 30 Het probleem uit de stand van de techniek cm een vlamvertraagd polystyreenmateriaal met de gewenste chemische, fysische en mechanische eigenschappen te verschaffen is nu in hoofdzaak opgelost door middel van de onderhavige uitvinding.The prior art recognizes that future flame retardants must be assessed on a case-by-case basis because of the unpredictable results obtained when an additive is incorporated into a polymeric system. For example, it appears from U.S. Pat. No. 3,658,634 (column 1, lines 26-32) that "... the compounds containing chlorine or bromine atoms to be used as flame retardants are generally sublimed and therefore the flame retardants are sublimed - and are lost in the process for preparing flame-retardant polymers or in finishing operations; accordingly, reduction of flame retardancy or difficulties in application are more likely or not. " The prior art problem of providing a flame-retardant polystyrene material with the desired chemical, physical and mechanical properties has now been solved primarily by the present invention.

Gevonden werd nu, dat de toevoeging van een bepaald 35 poly(gebzomeerd fenyleenoxyde) aan een polystyreenmengsel, dat een 781 1 9 07 5 * Λ > - bisfenoxyalkaanverbinding bevat, leidt tot een mengsel» dat alle uitstekende fysische eigenschappen van een mengsel, dat slechts die bis-fenoxyverbindingen bevat, behoudt, terwijl dit bovendien leidt tot een verbetering van betekenis in de warmte-verwringingstemperatuur van het 5 mengsel.It has now been found that the addition of a particular poly (zoomed phenylene oxide) to a polystyrene mixture containing a 781 1 9 07 5 * bisphenoxyalkane compound results in a mixture having all the excellent physical properties of a mixture containing only containing bis-phenoxy compounds while additionally leading to a significant improvement in the heat-warping temperature of the mixture.

In overeenstemming met de uitvinding wordt een vlam-vertragend kunststofmateriaal verschaft, dat daardoor wordt gekenmerkt, dat het bevat: een polystyreen polymeer en een vlam-vertragende hoeveelheid van een bisfenoxyverbinding met de formule 1 van het formuleblad, 10 waarin de alkyleengroep een onvertakte koolstofketengroep voorstelt met 1 t/m 6 koolstofatomen» een de vlamvertraging versterkend middel; en een poly(gebromeerd fenyleenoxyde) condensatieproduct, dat is afgeleid van een gebromeerd fenol, dat tribroomfenol, tetrabroomfenol en/of penta-broomfenol is, waarbij het condensatieproduct een regelmatig terugkerende 15 eenheid met de formule 3 van het formuleblad heeft, waarin a een geheel getal van 1 t/m 4, b een geheel getal van 0 t/m 2, en c een geheel getal van 1 t/m 5 voorstelt, waarbij a + b + c gelijk is aan 5 en Q een een-waardige binding vanaf een koolstofatoom in de aromatische kern van de regelmatig terugkerénde eenheid naar een zuurstofatoom, dat gebonden is 20 aan een aromatische kern, voorstelt en de polymerische eenheden, die de regelmatig terugkerende eenheid bevatten, tenminste 80 gew.% van het product omvat; het condensatieproduct 17-31 gew.% elementaire koolstof, 0-1,0 gew.% elementaire waterstof, 3-8 gew.% elementaire zuurstof, en tenminste 60 gew.% elementaire broom bevat; en het condensatieproduct 25 een mol.gew. van tenminste 750 heeft, en één of meer polymerische eenheden, die tenminste vier aromatische kernen per eenheid bevatten, tenminste 80 gew.% van het product omvatten.In accordance with the invention there is provided a flame-retardant plastic material, characterized in that it contains: a polystyrene polymer and a flame-retardant amount of a bisphenoxy compound of the formula 1, wherein the alkylene group represents a straight-chain carbon chain group with 1 to 6 carbon atoms »a flame retardant reinforcing agent; and a poly (brominated phenylene oxide) condensation product, which is derived from a brominated phenol, which is tribromophenol, tetrabromophenol and / or penta-bromophenol, the condensation product having a regularly recurring unit of the formula 3, wherein a is a whole number from 1 to 4, b an integer from 0 to 2, and c represents an integer from 1 to 5, where a + b + c is equal to 5 and Q is a monovalent bond from a carbon atom in the aromatic core of the regularly recurring unit to an oxygen atom bound to an aromatic core and the polymeric units containing the regularly recurring unit comprising at least 80% by weight of the product; the condensation product contains 17-31 wt% elemental carbon, 0-1.0 wt% elemental hydrogen, 3-8 wt% elemental oxygen, and at least 60 wt% elemental bromine; and the condensation product 25 a mole wt. of at least 750, and one or more polymeric units containing at least four aromatic cores per unit comprise at least 80% by weight of the product.

De bepaalde bis-trlbroomfenoxyverbindingen die in de materialen volgens de onderhavige uitvinding worden gebruikt hebben de 30 formule 1 van het formuleblad, waarbij de alkyleengroep een onvertakte koolstofketengroep met 1 t/m 6 koolstofatomen voorstelt, en, zonder dat deze opsomming ter begrenzing dient, groepen omvat zoals -C^-; -(€82)2”; "(CHg) 3-; -<CH2)4-; -(CH2)5-; en -(CHj^-.The certain bis-trbromophenoxy compounds used in the materials of the present invention have the formula 1 of the formula sheet, wherein the alkylene group represents a straight-chain carbon chain group having 1 to 6 carbon atoms, and, without this list being limiting, groups includes such as -C ^ -; - (€ 82) 2 ”; "(CH 2) 3 -; - <CH 2) 4 -; - (CH 2) 5 -; and - (CH 2 - -.

Het dient duidelijk te zijn, dat alle verbindingen 35 die binnen formule 1 van het formuleblad vallen en als boven gedefinieerd 78 1 1 9 07 6 __ zijn in het algemeen in de onderhavige beschrijving zijn aangeduid als "bis-tribroomfenoxyverbindingen".It is to be understood that all compounds that fall within Formula 1 of the formula sheet and are as defined above are generally referred to herein as "bis-tribromophenoxy compounds" in the present specification.

Bepaalde niet ter begrenzing dienende voorbeelden van verbindingen met de formule 1 van het formuleblad zijn 1,1-bis(2,4,6-5 tribroomfenpxy)methaan; l,2-bis(2,4,6-tribroomfenoxy)ethaan; 1,3-bis(2,4,6- tribroomfenoxy)propaan; 1,4-bis(2,4,6-tribroomfenoxy)butaan; 1,5-bis(2,4,6-tribroomfenoxy)pentaan; l,6-bis(2,4,6-tribroomfenoxy)hexaan; 1,1-bis(3,4,5-tribroomfenoxy)methaan; 1,2-bis(3,4,5-tribroomfenoxy)ethaan; 1,3-bis(2,4,5-tribroomfenoxy)propaan; 1,3-bis(2,3,4-tribroomfenoxy)propaan; en 1,1-bis-10 (2,3,6-tribroomfenoxy)propaan.Certain nonlimiting examples of compounds of the formula (I) are 1,1-bis (2,4,6-5 tribromophenpxy) methane; 1,2-bis (2,4,6-tribromophenoxy) ethane; 1,3-bis (2,4,6-tribromophenoxy) propane; 1,4-bis (2,4,6-tribromophenoxy) butane; 1,5-bis (2,4,6-tribromophenoxy) pentane; 1,6-bis (2,4,6-tribromophenoxy) hexane; 1,1-bis (3,4,5-tribromophenoxy) methane; 1,2-bis (3,4,5-tribromophenoxy) ethane; 1,3-bis (2,4,5-tribromophenoxy) propane; 1,3-bis (2,3,4-tribromophenoxy) propane; and 1,1-bis-10 (2,3,6-tribromophenoxy) propane.

De bis-tribroomfenoxyverbindingen die broomsubstitu-enten op de 2,4,6-plaatsen bevatten hebben de voorkeur, gezien het gemak van productie.The bis-tribromophenoxy compounds containing bromo substituents in the 2,4,6-positions are preferred because of the ease of production.

In het algemeen worden de bis-tribroomfenoxyverbin-15 dingen bereid, doordat men een gehalogeneerd fenol bij verhoogde tempera tuur laat reageren met een gehalogeneerd alkaan in aanwezigheid van een basisch materiaal zoals alkalimetaalhydroxyden, carbonaten, bicarbonaten, oxyden en hydriden. De voorkeur-alkalimetalen zijn kalium en natrium» Wanneer men bijvoorbeeld het gemak waarmee men de reactiemassa verwerkt, 20 wenst te vergroten, kunnen oplosmiddelen zoals ketenen (bijvoorbeeld aceton, methylethylketon en methylisobutylketon), alcoholen (bijvoorbeeld methanol, ethanol, isopropylalcohol, butylalcohol en glycolen), of waterige oplosmiddelen (bijvoorbeeld water, een mengsel van water en alcohol en een mengsel· van water en keton) worden gebruikt. De gewenste eind-25 producten, dat wil· zeggen de bis-tribroomfenoxyverbindingen kunnen uit de reactiemassa worden teruggewonnen via uiteenlopende methoden, die aan de deskundigen bekend zijn. Wanneer het eindproduct terugwinning vereist via kristallisatie, kunnen uiteenlopende aromatische oplosmiddelen zoals benzeen, tolueen, xyleen, dichloorbenzeen en dergelijke worden gebruikt* 30 In het bijzonder worden de bis-tribroomfenoxyverbin dingen in overeenstemming met het reactieschema A van het formuleblad bereid. Daarbij stelt X een halogeenatoom bij voorkeur broom voor.Generally, the bis-tribromophenoxy compounds are prepared by reacting a halogenated phenol at elevated temperature with a halogenated alkane in the presence of a basic material such as alkali metal hydroxides, carbonates, bicarbonates, oxides and hydrides. The preferred alkali metals are potassium and sodium. For example, if one wishes to increase the ease with which the reaction mass is processed, solvents such as chains (eg acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone), alcohols (eg methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol and glycols) ), or aqueous solvents (for example, water, a mixture of water and alcohol, and a mixture of water and ketone) are used. The desired final products, ie the bis-tribromophenoxy compounds, can be recovered from the reaction mass by various methods known to those skilled in the art. When the final product requires recovery via crystallization, various aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, dichlorobenzene and the like can be used. In particular, the bis-tribromophenoxy compounds are prepared in accordance with the reaction scheme A of the formula sheet. X represents a halogen atom, preferably bromine.

Deze reactie volgens reactieschema Ά wordt uitgevoerd bij temperaturen in het traject van het vriespunt van de begin-reactie-35 massa tot het kookpunt daarvan. Bij voorkeur ligt de temperatuur in het 781 1 9 07 , # -ié _ 7 traject van 40-200° C en met meer voorkeur tussen 50-175° C. Het dient duidelijk te zijn, dat de reactie rader sub-atmosferische druk (bijvoorbeeld 0,1-0,8 at.) (10,1-80,8 kPa) kan worden uitgevoerd. Bij voorkeur wordt de reactie uitgevoerd onder atmosferische druk (101 kPa).This reaction according to reaction scheme Ά is carried out at temperatures in the range from the freezing point of the initial reaction mass to its boiling point. Preferably, the temperature is in the 781 1 9 07, # 7 range of 40-200 ° C and more preferably between 50-175 ° C. It should be understood that the reaction is at subatmospheric pressure ( for example, 0.1-0.8 at. (10.1-80.8 kPa) can be performed. Preferably, the reaction is carried out under atmospheric pressure (101 kPa).

5 De hierboven beschreven werkwijzen kunnen worden uitgevoerd met conventionele, gemakkelijk verkrijgbare chemische verwer-kingsapparatuur. Bijvoorbeeld kunnen een conventioneel met glas gevoerd vat, dat voorzien is van warmte-overdrachtsorganen, een terugvloeikoeler . en een mechanische roerder met voordeel worden gebruikt bij het in praktijk 10 brengen van elk van de voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, die beschreven zijn ter bereiding van de bis-fenoxy voorbeelden, die hierin zijn beschreven.The above-described methods can be performed with conventional, readily available chemical processing equipment. For example, a conventional glass lined vessel equipped with heat transfer means can be a reflux condenser. and a mechanical stirrer are advantageously used in practicing any of the preferred embodiments of the invention disclosed to prepare the bis-phenoxy examples disclosed herein.

De vlam-vertraagde polystyreenmaterialen volgens de uitvinding bevatten een poly(gebromeerd fenyleenoxyde) condensatieproduct, 15 dat is afgeleid van gebromeerd fenol; dit condensatieproduct heeft een regelmatig terugkerende eenheid met de formule 3 van het formuleblad, waarin a een geheel getal van 1 t/m 4, b een geheel getal van 0 t/m 2, en c een geheel getal van 1 t/m 5 voorstelt, terwijl a + b + c gelijk is aan 5 en Q een eenwaardige binding vanaf een koolstofatoom in de aromatische 20 kern van de regelmatig terugkerende eenheid, naar een zuurstofatoom, dat aan een aromatische kern gebonden is, voorstelt. Deze eenwaardige binding kan op elke plaats in de aromatische kern in het materiaal bestaan, waarin een koolstof-broom binding aanwezig was; hij wordt gevormd door het uittreden van broom. Daarom kan hij bijvoorbeeld op de para-plaats ten op-25 zichte van de zuurstof-koolstof binding bestaan. Een regelmatig terug kerende eenheid die deze para-binding heeft kan worden vooxgesteld met de formule 2 van het formuleblad, waarin x 2, 3 of 4 (en bij voorkeur 2 of 3) is; deze regelmatig terugkerende eenheid vormt lineaire ketens. Zo kan in andere gevallen waarbij c gelijk is ara 1, de eenwaardige binding op de 30 ortho-plaats (hierna ara te duiden met "III") bestaan. De binding kan zowel op de ortho- als para-plaats bestaan wanneer c gelijk is aan 2 (hierna ara te duiden met "IV”); en hij kan op een ortho-, ortho-, en para-plaats ;ten opzichte van de koolstof-zuurstof binding bestaan wanneer c is 3 (hierna aan te duiden als "V"). Het poly(broomfenyleenoxyde)condensatie-35 product bevat tenminste één van de regelmatig terugkerende eenheden die 781 1 9 07The flame-retardant polystyrene materials of the invention contain a poly (brominated phenylene oxide) condensation product derived from brominated phenol; this condensation product has a regularly recurring unit of the formula 3 of the formula sheet, in which a represents an integer from 1 to 4, b represents an integer from 0 to 2, and c represents an integer from 1 to 5 while a + b + c equals 5 and Q represents a monovalent bond from a carbon atom in the aromatic core of the regularly recurring unit to an oxygen atom bonded to an aromatic core. This monovalent bond can exist anywhere in the aromatic core in the material in which a carbon-bromine bond was present; it is formed by the exit of bromine. Therefore, it may exist, for example, in the para-position relative to the oxygen-carbon bond. A regularly recurring unit having this para bond can be represented by the formula 2 of the formula sheet, wherein x is 2, 3 or 4 (and preferably 2 or 3); this regularly recurring unit forms linear chains. For example, in other cases where c is equal to ara 1, the monovalent bond may exist in the ortho position (hereinafter referred to as ara with "III"). The bond can exist in either the ortho or para position when c is equal to 2 (hereinafter referred to as ara as "IV"); and it can be in an ortho, ortho, and para position; relative to the carbon-oxygen bonds exist when c is 3 (hereinafter referred to as "V.") The poly (bromophenylene oxide) condensation product contains at least one of the regularly recurring units which is 781 1 9 07

VV

8 .8.

V .V.

zijn aangegeven net II, III, IV, en V. Tenminste 80 gew.% van dit product wordt omvat door polymeerketens, die één of meer van deze eenheden bevatten.are indicated just II, III, IV, and V. At least 80% by weight of this product is comprised of polymer chains containing one or more of these units.

Het poly(gebromeerd fenyleenoxyde)product heeft een 5 mol.gewicht van tenminste 750. Het mol.gewicht van dit product kan worden bepaald door middel van de methode van de dampfase osmometrie, beschreven in de AS TM test D2503-67. Het heeft echter de voorkeur het mol.gewicht van dit product te bepalen door middel van de methode van de gel-permeatiechro-matografie, die in de stand van de techniek bekend is; en tenzij anders 10 staat aangegeven hebben aanduidingen van mol.gewicht in deze beschrijving betrekking op aantal gemiddelde mol.gewichten, die bepaald zijn volgens de gel-permeatiemethode met polystyreen-referentiestandaarden.The poly (brominated phenylene oxide) product has a 5 mol weight of at least 750. The mol weight of this product can be determined by the vapor phase osmometry method described in the AS ™ test D2503-67. However, it is preferable to determine the molecular weight of this product by the method of gel permeation chromatography known in the art; and unless otherwise indicated, molecular weight designations in this specification refer to number of average molecular weights determined by the gel permeation method with polystyrene reference standards.

Bij de gel-permeatiemethode, die toegepast wordt ter verzekering van de mol.gewichten van de poly(gebromeerd fenyleenoxyde)-15 materialen die in deze beschrijving is beschreven, worden vier roestvrij stalen, met Styragel® gepakte kolommen van Waters Associates, Ine., in serie geschakeld; deze kolommen, die elk de volgende afmetingen hebben: een lengte van 48 inch (121 cm), en een diameter van 0,375 inch (0,75 cm), hebben poriëngrootten van respectievelijk 15.000-50.000 X, 8.000 X, 250 X, 20 en 250 X. Het gebruikte oplosmiddel is tetrahydrofuran; 33,5 mg poly(ge bromeerd fenyleenoxyde)monster wordt gemengd met 15,0 ml tetrahydrofuran, en het mengsel wordt toegevoerd aan de chromatograaf. Een stroomsnelheid van 1 ml tetrahydrofuran per minuut wordt toegepast, De chromatograaf wordt gekalibreerd met in de handel verkrijgbare polystyreenstandaards en 25 de gevonden mol.gewichtswaarden worden opgegeven in termen van polystyreen*The gel permeation method used to assure the molecular weights of the poly (brominated phenylene oxide) -15 materials described herein describes four stainless steel Styragel® packed columns from Waters Associates, Inc. connected in series; these columns, each having the following dimensions: a length of 48 inches (121 cm), and a diameter of 0.375 inches (0.75 cm), have pore sizes of 15,000-50,000 X, 8,000 X, 250 X, 20 and 250 X. The solvent used is tetrahydrofuran; 33.5 mg poly (brominated phenylene oxide) sample is mixed with 15.0 ml tetrahydrofuran, and the mixture is fed to the chromatograph. A flow rate of 1 ml tetrahydrofuran per minute is used. The chromatograph is calibrated with commercially available polystyrene standards and the molecular weight values found are reported in terms of polystyrene *

Het heeft de voorkeur dat het aantal gemiddeld mol. -gewicht van de poly(gebromeerd fenyleenoxyde)materialen van de onderhavige uitvinding minder is dan 100.000. Het heeft meer voorkeur, dat het aantal gemiddeld mol.gewicht minder bedraagt dan 10.000. In de uitvoeringsvorm 30 met de meeste voorkeur bedraagt het aantal gemiddeld mol.gewicht minder dan 4500.It is preferred that the number of moles on average. -weight of the poly (brominated phenylene oxide) materials of the present invention is less than 100,000. It is more preferred that the number of average molecular weight is less than 10,000. In the most preferred embodiment, the number average molecular weight is less than 4500.

Een of meer polymerische eenheden, die tenminste vier aromatische kernen bevatten, omvatten tenminste 80 gew.% van het poly-(gebromeerd fenyleenoxyde)materiaal, dat in deze beschrijving is beschre-35 ven.One or more polymeric units containing at least four aromatic cores comprise at least 80% by weight of the poly (brominated phenylene oxide) material described herein.

781 1 9 07 9781 1 9 07 9

Het poly (gebromeerd fenyleenoxyde) condensatieproduct is afgeleid van een gebzomeerd fenol, dat tribroomfenol, tetrabroomfenol en/of pentabroomfenol is. Het heeft de voorkeur dat het gebromeerde fenol tribroomfenol en/of tetrabroomfenol is; en de meeste voorkeur heeft het, 5 dat het gebromeerde fenol tribroomfenol is.The poly (brominated phenylene oxide) condensation product is derived from a brominated phenol which is tribromophenol, tetrabromophenol and / or pentabromophenol. It is preferred that the brominated phenol is tribromophenol and / or tetrabromophenol; and most preferably, the brominated phenol is tribromophenol.

Het poly(gebromeerd fenyleenoxyde)condensatieproduct bevat 17-31 gew-% koolstof» 0-1,0 gew.% elementaire waterstof, 3-8 gew.% elementaire zuurstof en tenminste 60 gew.% elementaire broom. Het heeft de voorkeur, dat dit product 62-66 gew.% elementaire broom bevat.The poly (brominated phenylene oxide) condensation product contains 17-31 wt% carbon, 0-1.0 wt% elemental hydrogen, 3-8 wt% elemental oxygen, and at least 60 wt% elemental bromine. It is preferred that this product contains 62-66 wt% elemental bromine.

10 Het heeft de voorkeur dat het poly(gebromeerd feny leenoxyde) product, dat in het mengsel volgens de uitvinding wordt gebruikt, wanneer het wordt gesmolten ter vorming van teststukken met een dikte van 0,125 inch (3,17 mm), bij inkerving een Izod slagsterkte van minder dan 0,5 foot-pounds per inch (0,0272 m-kg/cm) kerf (ASTM 0256), een rek van 15 minder dan 2,0 %, en een treksterkte van minder dan 200 pounds per square inch (1400 kPa) (ASTM D638), heeft.It is preferred that the poly (brominated phenylene oxide) product used in the mixture of the invention, when melted to form test pieces having a thickness of 0.125 inch (3.17 mm), upon notching an Izod impact strength less than 0.5 foot-pounds per inch (0.0272 m-kg / cm) notch (ASTM 0256), elongation less than 2.0%, and tensile strength less than 200 pounds per square inch (1400 kPa) (ASTM D638).

Het poly (gebromeerd f enyleenoxyde) product kan worden bereid door middel van verscheidene methoden, die aan de deskundige bekend zijn. In het algemeen brengt men het gebromeerde fenol in aanraking 20 met een doeltreffende hoeveelheid activeringsmiddel en laat men voor een periode tot 48 uur bij een temperatuur tot 300° C condenseren. Geschikte activeringsmiddelen omvatten, zonder dat deze opsomming ter begrenzing dient,warmte, lucht, organische en anorganische peroxyden zoals benzoyl-peroxyde, waterstofperoxyde, dimethaansulfonylperoxyde, lauroylperoxyde, 25 eaprylylperoxyde, barnsteenzuurperoxyde (succinic peroxide), acetylper- oxyde, p-tertiair butylperoxyde, tertiair butylperoxyisopropylcarbonaat-peroxyde, hydroxyheptylperoxyde, cyclohexaanperoxyde, 2,5-dimethylhexaan-peroxyde, di-tertiair butyldiperftalaatperoxyde, tertiair butylperbenzoaat-peroxyde, en dergelijke; azoverbindingen zoals azobisisobutyronitril, 30 bijvoorbeeld; persulfaten, zoals ammoniumpersulfaat, kaliumpersulfaat, en natriumpersulfaat; hypochlorieten; ferricyaniden; ferrichloriden; koperzouten waarin het koper een waardigheid van 1 of 2 heeft zoals bijvoorbeeld cupro-2,4,6-tribroomfenolaat, cupri-2,4,6-tribroomfenolaat» cuprochloride, cuprichloride, cupronitraat, cuprinitraat, cuprosulfaat, 35 cuprisulfaat, mengsels van één of meer van de in het voorafgaande 781 1 9 07 __ 10 .....The poly (brominated phenylene oxide) product can be prepared by various methods known to those skilled in the art. Generally, the brominated phenol is contacted with an effective amount of activator and condensed at a temperature of up to 300 ° C for a period of up to 48 hours. Suitable activating agents include, but are not limited to, this listing, heat, air, organic and inorganic peroxides such as benzoyl peroxide, hydrogen peroxide, dimethanesulfonyl peroxide, lauroyl peroxide, eaprylyl peroxide, succinic peroxide, acetyl peroxide, p-peroxide, butyl peroxide. butyl peroxyisopropyl carbonate peroxide, hydroxyheptyl peroxide, cyclohexane peroxide, 2,5-dimethylhexane peroxide, di-tertiary butyldiperphthalate peroxide, tertiary butyl perbenzoate peroxide, and the like; azo compounds such as azobisisobutyronitrile, for example; persulfates, such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate; hypochlorites; ferricyanides; ferric chlorides; copper salts in which the copper has a value of 1 or 2, such as, for example, cupro-2,4,6-tribromophenolate, cupri-2,4,6-tribromophenolate, cuprous chloride, cuprous chloride, cupronitrate, cupric nitrate, cuprous sulphate, mixtures of one or more of the above 781 1 9 07 __ 10 .....

VV

genoemde zouten; etc,; metaaloxyden zoals loodoxyde, kwikoxyde, zilver-oxyde, en dergelijke; halogeen, zoals jodium, broom en chloor; loodtetra-acetaat; natriumblsmuthaat; etc. In het algemeen kan elke activator, die bekend is ter bevordering van vrije radikaal keteninitiatie, worden 5 gebruikt.said salts; etc,; metal oxides such as lead oxide, mercury oxide, silver oxide, and the like; halogen, such as iodine, bromine and chlorine; lead tetraacetate; sodium blismuthate; etc. In general, any activator known to promote free radical chain initiation can be used.

Een andere mogelijkheid is, dat men een metaalzout van het gebromeerde fenol kan gebruiken met de activeringsmiddelen. Geschikte zouten die kunnen worden gebruikt omvatten, zonder dat deze opsomming ter begrenzing dient, het lithium-, natrium-, kalium-, barium-, zink-10 en tinzout van het gebromeerde fenol. Andere fenolaten, die bekend zijn aan de deskundigen kunnen ook worden gebruikt.Another possibility is that one can use a metal salt of the brominated phenol with the activators. Suitable salts which can be used include, without limitation, the lithium, sodium, potassium, barium, zinc and tin salts of the brominated phenol. Other phenolates known to those skilled in the art can also be used.

Het gebromeerde fenol (of het metaalzout, dat daarvan is afgeleid) kan in aanraking worden gebracht met het activeringsmid-del in de vaste toestand. Een andere mogelijkheid is, dat men de polyme-15 risatie van het gebromeerde fenol (of het zout daarvan) kan uitvoeren in een geschikt inert oplosmiddel. In het algemeen kan elk inert waterig of organisch oplosmiddel, waarvan bekend is dat daarin fenol of het zout daarvan oplosbaar is, worden gebruikt ter bereiding van het vlam-vertragend condensatieproduct. Geschikte oplosmiddelen omvatten, zonder dat 20 deze opsomming ter begrenzing dient, water, dimethylsulfoxyde, aceton, hexaan, methanol, ethanol, propanol, butanol, benzeen, tolueen, tetra-hydrofuran, etc. Waterige zoutoplossingen, waarin het zout bariumchloride, calciumchloride, magnesiumchloride, strontiumchloride, kaliumchloride, lithiumchloride, en/of natriumchloride, en dergelijke is, kan ook worden 25 benut. Mengsels van organische oplosmiddelen en water kunnen worden gebruikt; daarom zijn waterige acetonoplossingen, benzeen en water, waterige alkali-oplossingen en organische verbindingen die onoplosbaar zijn in water (zoals octylalcohol, tolueen, en heptaan), tetrachloorkoolstof en water, amylalchol en water, en dergelijke geschikt, 30 Een van de vele methoden die kunnen worden toegepast ter bereiding van dit product omvat het oplossen van een metaalhydroxyde in water en het aan de aldus gevormde oplossing toevoegen van een active-ringsmiddel en het gebromeerde fenol; daarna wordt het reactiemengsel op een specifieke temperatuur gehouden, 35 Bij deze methode kan een emulgeexmiddel worden 781 1 9 07 5· % -- 11 .....The brominated phenol (or the metal salt derived therefrom) can be contacted with the solid state activator. Another possibility is that the polymerization of the brominated phenol (or its salt) can be carried out in a suitable inert solvent. Generally, any inert aqueous or organic solvent known to be soluble therein phenol or its salt may be used to prepare the flame retardant condensation product. Suitable solvents, without limiting this list, include water, dimethyl sulfoxide, acetone, hexane, methanol, ethanol, propanol, butanol, benzene, toluene, tetrahydrofuran, etc. Aqueous saline solutions in which the salt is barium chloride, calcium chloride, magnesium chloride. , strontium chloride, potassium chloride, lithium chloride, and / or sodium chloride, and the like, can also be utilized. Mixtures of organic solvents and water can be used; therefore, aqueous acetone solutions, benzene and water, aqueous alkali solutions and organic compounds insoluble in water (such as octyl alcohol, toluene, and heptane), carbon tetrachloride and water, amyl alcohol and water, etc. are suitable. One of the many methods which can be used to prepare this product includes dissolving a metal hydroxide in water and adding an activating agent and the brominated phenol to the solution thus formed; the reaction mixture is then kept at a specific temperature. 35 In this method, an emulsifying agent can be used 781 1 9 07 5% - 11 .....

gebruikt teneinde het condensatieprodüct in waterige media te suspenderen; wanneer het zo wordt toegepast, dient 0,1-5 gew.% daarvan (berekend op het water in de hydroxyde-oplossing) in het reactiemengsel aanwezig te zijn.used to suspend the condensation product in aqueous media; when so used, 0.1-5% by weight thereof (based on the water in the hydroxide solution) should be present in the reaction mixture.

5 Bij deze methode kan een alkali- of aardalkalimetaal- hydroxyde worden gebruikt. Het heeft de voorkeur een metaalhydroxyde te gebruiken, dat natriumhydroxyde, kaliumhydroxyde, en/of lithiumhydroxyde is; natriumhydroxyde heeft de meeste voorkeur. 0,5-5,0 Molen van het hydroxyde per liter water wordt gebruikt. Het heeft de voorkeur 1-3 molen 10 hydroxyde per liter water te gebruiken; het heeft de meeste voorkeur 2 molen hydroxyde per liter water te gebruiken.An alkali or alkaline earth metal hydroxide can be used in this method. It is preferred to use a metal hydroxide which is sodium hydroxide, potassium hydroxide, and / or lithium hydroxide; most preferred is sodium hydroxide. 0.5-5.0 Mill of the hydroxide per liter of water is used. It is preferable to use 1-3 moles of 10 hydroxide per liter of water; it is most preferred to use 2 moles of hydroxide per liter of water.

Het boven beschreven gebromeexde fenol wordt aan het reactiemengsel toegevoegd in een concentratie van 0,5-5 molen per liter water teneinde de hydroxyde-oplossing in deze methode te verkrijgen. Het 15 heeft de voorkeur 1-3 molen fenol per liter water te gebruiken. Het heeft de meeste voorkeur, dat de concentratie 2 molen fenol per liter water bedraagt.The brominated phenol described above is added to the reaction mixture at a concentration of 0.5-5 moles per liter of water to obtain the hydroxide solution in this method. It is preferred to use 1-3 moles of phenol per liter of water. Most preferably, the concentration is 2 moles of phenol per liter of water.

Bij deze methode kan, hoewel het niet van wezenlijk belang is, organisch oplosmiddel aan het reactiemengsel worden toegevoegd; 20 elk van de hierboven opgesomde organische oplosmiddelen kunnen worden gebruikt. Wanneer organisch oplosmiddel wordt gebruikt heeft het de voorkeur dat 1-20 vol.% daarvan (berekend op het water dat gebruikt wordt om de hydroxyde-oplossing te verkrijgen) wordt gebruikt. Het heeft meet voorkeur 3-10 vol.% organisch oplosmiddel bij deze werkwijze te gébruiken; 25 en het heeft de meeste voorkeur 4-8 vol.% organisch oplosmiddel te gebruiken. Enige van de voorkeur-organische oplosmiddelen omvatten tolueen, benzeen, chloroform, gechloreerde benzenen en dergelijke.In this method, although not essential, organic solvent can be added to the reaction mixture; Any of the organic solvents listed above can be used. When organic solvent is used, it is preferred that 1-20% by volume thereof (based on the water used to obtain the hydroxide solution) is used. It is preferable to use 3-10% by volume of organic solvent in this process; And it is most preferred to use 4-8% by volume of organic solvent. Some of the preferred organic solvents include toluene, benzene, chloroform, chlorinated benzenes and the like.

Activeringsmiddel wordt in aanraking gebracht met het reactiemengsel nadat alle andere componenten bij deze werkwijze zijn 30 ingebracht. Wanneer het activeringsmiddel vast, vloeibaar of gasvormig -5 is, wordt tenminste één maal 10 molen daarvan (op basis van de liters water, die gebruikt zijn ter verkrijging van de hydroxyde-oplossing) gebruikt; het heeft de voorkeur 0,01-0,1 molen van deze activeringsmidde-len te gébruiken.Activator is contacted with the reaction mixture after all other components have been introduced into this process. When the activating agent is solid, liquid or gaseous -5, at least once 10 moles thereof (based on the liters of water used to obtain the hydroxide solution) is used; it is preferred to use 0.01-0.1 moles of these activators.

35 De derde component van het onderhavige kunststof- 781 1 9 07 — 12 — materiaal met vlamvertraging wordt gevormd door bepaalde verbindingen, die, wanneer zij worden gebruikt met de fenoxyverbindingen en de poly-(gebromeerde fenyleenoxyden) tussen hen een coöperatief effect bevorderen en zo de vlamvertraging van het ontstane kunststofmateriaal bevorderen.The third component of the present flame retardant plastic material 781 1 9 07 - 12 is constituted by certain compounds which, when used with the phenoxy compounds and the poly (brominated phenylene oxides) between them promote a cooperative effect and thus promote the flame retardancy of the resulting plastic material.

PP

5 Deze "versterkingsmiddelen1* omvatten bijvoorbeeld de oxyden en halogeniden van de groepen IV-A en V-A van het periodiek systeem van de elementen zoals bijvoorbeeld de oxyden en de halogeniden van antimoon, bismuth, arseen, tin, lood en germanium; antimoonoxychloride, antimoonchloride, antimoonoxyde, stannioxyde, stannichloride, ars een tri oxyde, arseentri-10 chloride, en dergelijke kunnen worden gebruikt. Organische en anorganische verbindingen van fosfor, stikstof, borium, en zwavel (zoals bijvoorbeeld trifenylfosfaat, ammoniumfosfaat, zinkboraat, thioureum, ureum, stanni-sulfide, en dergelijke) kunnen ook worden gebruikt. Oxyden en halogeniden van titaan, vanadium, chroom, mangaan, ijzer, niobium, molybdeen, koper, 15 zink, magnesium (zoals bijvoorbeeld titaandioxyde, titaanchloride, vana-diumpentoxyde, chromibromide, mangano-oxyde, molybdeentrioxyde, amnonium-molybdaat) kunnen ook worden gebruikt. Hydraten van de in het voorafgaande genoemde verbindingen zoals bijvoorbeeld stannioxydehydraat, en lood-hydraat.zijn ook doeltreffend. De voorkeur-versterkingsmiddelen zijn de 20 oxyden van antimoon, arseen en bismuth. Elke verbinding die bij ontleding zoals bij ontvlamming deze oxyden levert, is echter geschikt. Zo hebben bepaalde organische antimonaten de voorkeur. De in het Amerikaanse octrooi-schrift 3.205.196 beschreven versterkingsmiddelen zijn ook geschikt voor toepassing.These "reinforcing agents" include, for example, the oxides and halides of groups IV-A and VA of the periodic table of the elements such as, for example, the oxides and halides of antimony, bismuth, arsenic, tin, lead and germanium; antimony oxychloride, antimony chloride, antimony oxide, stannous oxide, stannic chloride, ars a tri oxide, arsenic tri-chloride, etc. Organic and inorganic compounds of phosphorus, nitrogen, boron, and sulfur (such as, for example, triphenyl phosphate, ammonium phosphate, zinc borate, thiourea, urea, stannic acid) sulfide, and the like) can also be used Oxides and halides of titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, niobium, molybdenum, copper, zinc, magnesium (such as, for example, titanium dioxide, titanium chloride, vanadium pentoxide, chromibromide, manganous oxide , molybdenum trioxide, ammonium molybdate) can also be used Hydrates of the aforementioned compounds such as, for example, stannous oxide hydrate, and lead hydrate are also effective. The preferred enhancers are the oxides of antimony, arsenic and bismuth. However, any compound which produces these oxides on decomposition, such as on ignition, is suitable. For example, certain organic antimonates are preferred. The reinforcing agents described in U.S. Pat. No. 3,205,196 are also suitable for use.

25 Antimoonoxyde is de antimoonverbinding, die de voor keur heeft bij toepassing in de onderhavige uitvinding. Veel organische antimoonverbindingen zijn echter geschikt (zoals de antimoonzouten van organische zuren en de vijfwaardige derivaten daarvan die zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.996.528). Verbindingen van deze klasse 30 omvatten antimoonbutyraat, antimoonvaleraat, antimooncaproaat, antimoon- heptylaat, antimooncaprylaat, antimoonperlargonaat, antimooncapraat, anti-mooncinnamaat, antimoonanisaat, en vijfwaardige dihalogenide-derivaten daarvan. Op dezelfde manier kunnen de esters van antimonige zuren en de vijfwaardige derivaten daarvan die beschreven zijn in het Amerikaanse 35 octrooischrift 2.993.924 (zoals tris/_ n-octyl_/antimoniet, tris-/_ 2-ethyl- 781 1 9 07 13 -......Antimony oxide is the preferred antimony compound for use in the present invention. However, many organic antimony compounds are suitable (such as the antimony salts of organic acids and the pentavalent derivatives thereof described in U.S. Patent 2,996,528). Compounds of this class 30 include antimony butyrate, antimony valerate, antimony caproate, antimony heptylate, antimony caprylate, antimony perlargonate, antimony caprate, antimony cinnamate, antimony anisate, and pentavalent dihalide derivatives thereof. Likewise, the esters of antimony acids and the pentavalent derivatives thereof described in U.S. Pat. No. 2,993,924 (such as tris / n-octyl / antimonite, tris - / 2-ethyl-781 1 9 07 13 - ......

hexyl_/antimoniet, tribenzylantimoniet, tri 3/^ 2-chloorethyl_/antimoniet, tris£ chloorpropyla_/antimoniet, en tri s£“2 -chloorbutyl__/an timoniet) worden gebruikt.hexyl / antimonite, tribenzyl antimonite, tri 3/2-chloroethyl / antimonite, tris chloropropyl / antimonite, and tri 2-chlorobutyl / timonite).

Deze drie componenten, dat wil zeggen de bis-fenoxy-5 verbinding, de poly(gebromeerde fenyleenoxyde), en het versterkingsmiddel geven, wanneer zij toegevoegd worden aan polystyreen copolymeren, daaraan vlamvertraging. Het dient duidelijk te zijn, dat de term polystyreen zoals deze hierin gebruikt wordt, de betekenis heeft van polymeren, die meer dan 60 % styreen (fenyletheen, vinylbenzeen, styreen, cinnameen) 10 C^H^CH=CH^ of andere onverzadigde aromatische monomeren, die uiteenlopende gesubstitueerde styreenderivaten omvatten. Deze term houdt ook in met rubber gemodificeerd slagvast polystyreen (HIPS) en copolymeren van styreen zoals styreen-acrylonitril (waarnaar soms in de handel wordt verwezen als "SA" of "SAN"). Hiervan heeft met rubber gemodificeerd zeer 15 slagvast polystyreen de voorkeur*These three components, i.e. the bis-phenoxy-5 compound, the poly (brominated phenylene oxide), and the reinforcing agent, when added to polystyrene copolymers, impart flame retardancy thereto. It is to be understood that the term polystyrene as used herein has the meaning of polymers containing more than 60% styrene (phenylethene, vinyl benzene, styrene, cinnamene) 10 C ^ H ^ CH = CH ^ or other unsaturated aromatic monomers, which include a wide variety of substituted styrene derivatives. This term also includes rubber-modified impact resistant polystyrene (HIPS) and styrene copolymers such as styrene-acrylonitrile (sometimes referred to commercially as "SA" or "SAN"). Of these, rubber-modified highly impact resistant polystyrene is preferred *

Het dient duidelijk te zijn, dat het in het materiaal volgens de uitvinding toegepast polystyreen een "maagdelijk" materiaal kan zijn. Een andere mogelijkheid is, dat het polystyreen additieven kan hebben, die daarin al zijn opgenomen of tegelijk met of na de toevoeging 20 van de bisfenoxyverbindingen, poly(gebromeerde fenyleenoxyden) en ver sterkingsmiddelen worden toegevoegd.It is to be understood that the polystyrene used in the material of the invention may be a "virgin" material. Another possibility is that the polystyrene may have additives already incorporated therein or added simultaneously with or after the addition of the bisphenoxy compounds, poly (brominated phenylene oxides) and reinforcing agents.

De bis-f enoxyverbindingen, poly(gebromeerde fenyleenoxyden) , en versterkingsmiddelen kunnen in elke verwerkingsstap in het polystyreen worden opgenomen teneinde de kunststofmaterialen te bereiden. 25 In het algemeen wordt dit vóór fabrikage uitgevoerd ofWel door fysisch te mengen of tijdens de werkwijze van het vormen van polystyreen. Wanneer men dat wenst, kunnen de bis-fenoxyverbindingen en/of poly(gebromeerde fenyleenoxyden) en/of versterkingsmiddelen tot micro-afmetingen worden verkleind in fijnverdeelde deeltjes voordat zij worden opgenomen in het 30 polystyreen.The bis-phenoxy compounds, poly (brominated phenylene oxides), and reinforcing agents can be incorporated into the polystyrene at any processing step to prepare the plastic materials. Generally, this is carried out before manufacture, either by physical mixing or during the polystyrene molding process. If desired, the bis-phenoxy compounds and / or poly (brominated phenylene oxides) and / or micro-size enhancers can be comminuted into finely divided particles before being incorporated into the polystyrene.

Het valt ook binnen het kader van de uitvinding andere materialen in de mengsels volgens de uitvinding te gebruiken, wanneer men dat wenst, teneinde een bijzonder eindresultaat te bereiken. Dergelijke materialen omvatten, zonder dat deze opsomming ter begrenzing 35 dient, aanhechtingspromotoren, vulstoffen, anti-oxydantia, antistatische 78 1 1 9 07 — 14 _ middelen, antimicrbbische middelen, kleurstoffen, vlamvertragers zoals die welke zijn opgesomd op blz. 456-458, Modern Plastics Encyclopedia, ibid (naast de nieuwe klasse van daarin beschreven vlamvertragers), warmtesta-bilisatören, lichtstabilisatoren, pigmenten, weekmakers, conserverings-5 middelen, ultravioletstabilisatoren, vulstoffen en additieven, en derge lijke.It is also within the scope of the invention to use other materials in the mixtures according to the invention, if desired, in order to achieve a special end result. Such materials, without limiting this list, include adhesion promoters, fillers, antioxidants, anti-static agents, anti-microbial agents, dyes, flame retardants such as those listed on pages 456-458, Modern Plastics Encyclopedia, ibid (in addition to the new class of flame retardants described therein), heat stabilizers, light stabilizers, pigments, plasticizers, preservatives, ultraviolet stabilizers, fillers and additives, and the like.

Geschikte vulstoffen omvatten bijvoorbeeld materialen zoals glas, koolstof, cellulose-vulstoffen (houtmeel, kurk en schelp-meel), krijt calciumcarbonaat,/kalksteen, en neergeslagen calciumcarbonaat, metaal-10 schilfers, metaaloxyden (aluminium, berylliumoxyde en magnesiumoxyde), metaalpoeders (aluminium, brons, lood, roestvrij staal en zink), polymeren (verkleinde polymeren en elastomeer plastic mengsels), siliciumdioxy-deproducten (diatomeeënaarde, novaculiet, kwarts, zand, tripoli, gerookt colloidaal siliciumdioxyde, silica aerogel, vochtig proces siliciumdioxy-15 de), silicaten (asbest, kaoliniet, mika, nefelinesyeniet, talk, wolla-stoniet, aluminiumsilicaat en calciumsilicaat), en anorganische verbindingen zoals batiumferriet, bariumsulfaat, molybdeendisulfide en silicium-carbide.Suitable fillers include, for example, materials such as glass, carbon, cellulose fillers (wood flour, cork and shell flour), chalk calcium carbonate / limestone, and precipitated calcium carbonate, metal flakes, metal oxides (aluminum, beryllium oxide and magnesium oxide), metal powders (aluminum , bronze, lead, stainless steel and zinc), polymers (comminuted polymers and elastomeric plastic blends), silicon dioxide products (diatomaceous earth, novaculite, quartz, sand, tripoli, fumed colloidal silicon dioxide, silica airgel, damp process silicon dioxide). silicates (asbestos, kaolinite, mika, nepheline yenite, talc, wollastonite, aluminum silicate and calcium silicate), and inorganic compounds such as batium ferrite, barium sulfate, molybdenum disulfide and silicon carbide.

De bovengenoemde materialen waaronder vulstof, zijn 20 vollediger beschreven in Modern Plastics Encyclopedia, zie aldaar*The above materials, including filler, are more fully described in Modern Plastics Encyclopedia, see there *

De hoevee-lheid van de bovengenoemde materialen die in de mengsels volgens de onderhavige uitvinding worden gebruikt kan elke waarde hebben, die niet in aanzienlijke mate ongunstig de gewenste resultaten beïnvloedt, die zijn afgeleid van de mengsels volgens de onderhavige 25 uitvinding. Daarom kan de hoeveelheid 0 %, berekend op het totale gewicht van het mengsel, tot aan dat percentage, waarbij het mengsel nog als een kunststof kan worden geklassificeerd, bedragen. In het algemeen zal de hoeveelheid van 0-75 %, en met' meer voorkeur van 1-50 % bedragen.The amount of the above materials used in the blends of the present invention may have any value which does not significantly adversely affect the desired results derived from the blends of the present invention. Therefore, the amount may be 0%, based on the total weight of the mixture, up to that percentage, at which the mixture can still be classified as a plastic. Generally, the amount will be from 0-75%, and more preferably from 1-50%.

Het polystyreenmengsel volgens de uitvinding bevat 30 een hoeveelheid bis-tribroomfenoxyverbinding en poly(gebromeerd fenyleen-oxyde) en het versterkingsmiddel zal het mengsel effectief vlam-vertragend maken. In het algemeen bedraagt de gebruikte hoeveelheid bis-tribroomfe-noxyverbinding plus poly(gebromeerd fenyleenoxyde) plus versterkingsmiddel 2-35 gew.% (berekend op het totale gewicht van het mengsel).The polystyrene mixture according to the invention contains an amount of bis-tribromophenoxy compound and poly (brominated phenylene oxide) and the reinforcing agent will effectively make the mixture flame retardant. Generally, the amount of bis-tribromophenoxy compound plus poly (brominated phenylene oxide) plus builder used is 2-35% by weight (based on the total weight of the mixture).

35 Bij voorkeur bedraagt de gebruikte hoeveelheid 781 1 9 07 — 15 5-30 gew.%, waarbij een hoeveelheid van 10-20 gew.% meer voorkeur heeft. Het dient duidelijk te zijn, dat elke hoeveelheid kan worden gebruikt zolang deze de chemische en/of fysische en/o£ mechanische eigenschappen van het kunststof mengsel niet ongunstig beïnvloedt.Preferably, the amount used is 781 1 9 07-15 5-30 wt%, with an amount of 10-20 wt% being more preferred. It should be understood that any amount can be used as long as it does not adversely affect the chemical and / or physical and / or mechanical properties of the plastic mixture.

5 De bïs-tribroomfenoxyverbinding en het poly(gebro- meerd fenyleenoxyde) zijn aanwezig in een verhouding van 1 gew.dl. bis-tribroomf enoxyverbinding :9 gew.dln. poly(gebromeerd fenyleenoxyde)-9 gew.dln. bis-tribroomf enoxyverbinding:1 gew.dl. poly(gebromeerd fenyleenoxyde) . Het heeft de voorkeur 3 gew.dln. bis-tribroomfenoxyverbinding:1 10 gew.dl. poly(gebromeerd fenyleenojqfde)-! gew.dl. bis-tribroomf enoxyverbin ding :3 gew.dln. poly(gebromeerd fenyleenoxyde) te gebruiken.The bis-tribromophenoxy compound and the poly (brominated phenylene oxide) are present in a ratio of 1 part by weight. bis-tribromophenoxy compound: 9 parts by weight. poly (brominated phenylene oxide) -9 parts by weight. bis-tribromophenoxy compound: 1 part by weight. poly (brominated phenylene oxide). It is preferable 3 parts by weight. bis-tribromophenoxy compound: 1 10 parts by weight. poly (brominated phenylene oxide) -! parts by weight bis-tribromic enoxy compound: 3 parts by weight. poly (brominated phenylene oxide).

In het ad gemeen bedraagt de hoeveelheid gebruikt versterkingsmiddel (berekend op de hoeveelheid bis-tribroomfenoxyverbinding plus poly(gebromeerd fenyleenoxyde)) dat is gebruikt 1 gew.dl. tot 15 1/8 gew.dl. Het heeft de voorkeur 1/6 gew.dl. tot 1/2 gew.dl. te gebruiken.In general, the amount of reinforcing agent used (based on the amount of bis-tribromophenoxy compound plus poly (brominated phenylene oxide)) used is 1 part by weight. up to 15 1/8 parts by weight. It is preferred 1/6 part by weight. up to 1/2 part by weight. to use.

Zo kan bijvoorbeeld een typerend materiaal dat de voorkeur heeft, 4 « bis-tribroomf enoxyverbinding, 11 % poly(gebromeerd fenyleenoxyde) en 3 % versterkingsmiddel bevatten.For example, a preferred typical material may contain 4 'bis-tribromophenoxy compound, 11% poly (brominated phenylene oxide) and 3% reinforcing agent.

Een van de kritische kenmerken van het polystyreen-20 materiaal volgens de uitvinding is zijn ongebruikelijk grote vlamvertra- ging.One of the critical features of the polystyrene-20 material of the invention is its unusually high flame retardancy.

De betekenis van stabiliteit ten opzichte van licht van kunststofmaterialen is bekend in de stand van de techniek, zie bijvoorbeeld het boek met de titel: "The Measurement of Appearance" door Mr.The significance of stability to light of plastic materials is known in the art, see for example the book entitled "The Measurement of Appearance" by Mr.

25 Richard S. Hunter (Hunter Associates Laboratory, Inc., 9529 Lee Highway,25 Richard S. Hunter (Hunter Associates Laboratory, Inc., 9529 Lee Highway,

Fairfax, Virginia) 1973, en deze publicatie wordt geacht hierbij te zijn opgenomen.Fairfax, Virginia) 1973, and this publication is believed to be incorporated herein.

De polystyreenmaterialen volgens de uitvinding zijn zowel vlam-vertragend als niet-verkleurd, dat wil zeggen hebben een rela-30 tief lage E-waarde (hoe hoger de E-waarde hoe groter deze verkleuring).The polystyrene materials according to the invention are both flame retardant and non-discolored, ie have a relatively low E value (the higher the E value, the greater this discoloration).

Een ander kritisch kenmerk van het hierin beschreven kunststofmateriaal is de relatief hoge warmte-verwringingstemperatuur daarvan. Dit kenmerk is belangrijk wanneer de plastic materialen dicht bij warmtebronnen worden gebruikt, zoals wanneer zij worden gevormd tot tele-35 visie- en radiokasten. Dit kenmerk is ook van belang bij het uit de vorm 781 1 9 07 — 16 — halen van fabrikage-kunststof voorwerpen wanneer deze voorwerpen polymeren met hoge wazmte-verwrlngingstemperaturen bevatten, kunnen zij bij relatief hoge temperaturen uit de vorm worden verwijderd, zonder dat zij afkoelen voordat zij luit de vorm worden gehaald en terwijl zij slechts een 5 minimale hoeveelheid distorsie vertonen.Another critical feature of the plastic material described herein is its relatively high heat warp temperature. This feature is important when the plastic materials are used close to heat sources, such as when they are formed into tele-35 vision and radio cabinets. This feature is also important in the removal of molded plastic articles from molds 781 1 9 07 - 16 when these articles contain polymers with high heat-heating temperatures, they can be removed from the mold at relatively high temperatures without being cool before being deformed and while exhibiting only a minimal amount of distortion.

In het algemeen leiden verbindingen met de formule 1 van het formuleblad, wanneer zij worden toegevoegd aan polystyreen, zelfs met de in het voorafgaande beschreven versterkingsmiddelen niet tot plastic materialen met de vereiste warmte-distorsietemperatuur. Wanneer 10 echter de in het voorafgaande beschreven poly (gebromeerde fenyleenoxyden) aan deze mengsels worden toegevoegd, hebben de ontstane kunststofmaterialen de vereiste warmte-distorsietemperaturen en alle in het voorafgaande beschreven wenselijke fysische en vlam-vertragende eigenschappen.In general, compounds of the formula (I) when added to polystyrene, even with the reinforcing agents described above, do not lead to plastic materials with the required heat distortion temperature. However, when the poly (brominated phenylene oxides) described above are added to these blends, the resulting plastics materials have the required heat distortion temperatures and all desirable physical and flame retardant properties described above.

Een ander voordeel van de onderhavige uitvinding is 15 dat het vlam-vertragend systeem, dat wil zeggen de bis-tribroomfenoxyver- binding enn poly (gëbromeerd fenyleenoxyde) gemakkelijk kan worden gecom-poundeerd tot polystyreen, in het bijzonder polystyreen met grote slag-sterkte, waarbij men gewoonlijk toegankelijke extrusie-apparatuur met enkelvoudige schroef toepast, omdat de bis-tribroomfenoxyverbinding en 20 het poly(gebromeerd fenyleenoxyde) in gesmolten toestand mengbaar zijn.Another advantage of the present invention is that the flame retardant system, ie the bis-tribromophenoxy compound and poly (brominated phenylene oxide) can be easily compounded into polystyrene, especially high impact polystyrene, usually using accessible single screw extruders because the bis-tribromophenoxy compound and the poly (brominated phenylene oxide) are miscible.

Het veel eindere vlam-vertragende systemen, dat wil zeggen decabroombi-fenyloxyde, is het van wezenlijk belang de vlamvertrager te compounderen in polystyreen, in het bijzonder polystyreen met grote slagsterkte, waarbij speciale, kostbare mengapparatuur van hoge intensiteit wordt gebruikt 25 zoals een dubbele schroefextrudeerinrichting. Dit is noodzakelijk door de hoge smeltpunten van sommige van deze vlamvertragers uit de stand van de techniek zoals decabroombifenyloxyde (ongeveer 300° C). Als dergelijke apparatuur niet wordt gebruikt, kunnen afwijkende vlamvertraging- en fysische eigenschappen daaruit voortvloeien.The much lesser flame retardant systems, ie decabromobi phenyloxide, it is essential to compound the flame retardant in polystyrene, especially high impact polystyrene, using special, expensive, high intensity mixing equipment such as a twin screw extruder . This is necessary due to the high melting points of some of these prior art flame retardants such as decabromobiphenyl oxide (about 300 ° C). If such equipment is not used, deviating flame retardancy and physical properties may result.

30 Een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uit vinding is een uit drie componenten bestaand vlam-vertragend additief-mengsel voor vlam-vertragende polystyreenmengsels. Het additiefmengsel bevat een bis-tribroomfenoxyverbinding met formule 1 van het formuleblad, een hierin beschreven poly(gebromeerd fenyleenoxyde), en het in het voor-35 afgaande vermelde versterkingsmiddel. In het algemeen bevat het vlam- 78 1 1 9 07 17 „ vertragend additiefmengsel 5-80 gew.% bis-tribroomfenoxyverbinding, 5-80 gew.% poly(gebromeerd feny1eenoxyde) en 11-50 gew.% versterkingsmiddel; bij voorkeur bevat het 16-65 gew.% bis-tribroomfenoxyverbinding, 16-65 gewv% poly(gebromeerd fenyleenoxyde) en 14-33 gew.% versterkingsmiddel.A second embodiment of the present invention is a three component flame retardant additive blend for flame retardant polystyrene blends. The additive mixture contains a bis-tribromophenoxy compound of formula 1 of the formula sheet, a poly (brominated phenylene oxide) described herein, and the above-mentioned reinforcing agent. Generally, the flame retardant additive mixture contains 5-80 wt% bis-tribromophenoxy compound, 5-80 wt% poly (brominated phenylene oxide) and 11-50 wt% reinforcing agent; preferably it contains 16-65 wt% bis-tribromophenoxy compound, 16-65 wt% poly (brominated phenylene oxide) and 14-33 wt% reinforcing agent.

5 Het vlam-vertragend additiefmateriaal kan worden toegevoegd aan het polystyreen-kunststofmengsel ofwel tijdens de bereiding van het polystyreen polymeer self of na de vorming van het polystyreen-polymeer maar tijdens de formulering van het kunststofmengsel. Opneming van het additiefmengsel wordt bereikt door slechts het additief onder 10 menging toe te voegen aan het mengsel, dat het styreen monomeer bevat (als het additiefmengsel wordt toegevoegd tijdens de polystyreen-vormings-stap) of het polystyreen-kunststof bevattend mengsel (als het additief wordt toegevoegd na de polymerisatiewerkwij ze).The flame-retardant additive material can be added to the polystyrene-plastic mixture either during the preparation of the polystyrene polymer itself or after the formation of the polystyrene polymer but during the formulation of the plastic mixture. Incorporation of the additive mixture is achieved by adding only the additive to the mixture containing the styrene monomer (if the additive mixture is added during the polystyrene forming step) or the polystyrene-plastic containing mixture (as the additive) is added after the polymerization process).

De volgende voorbeelden lichten de uitvinding toe 15 maar dienen niet ter beperking. Tenzij anders staat aangegeven is alles weergegeven in gewi chtsdelen, alle temperaturen in graden Celcius, alle gewichten in grammen, en alle volumina in millimeters.The following examples illustrate the invention, but are not limiting. Unless otherwise stated, everything is expressed in parts by weight, all temperatures in degrees Celsius, all weights in grams, and all volumes in millimeters.

VoorbeeldenExamples

Polystyreen-kunststofmengsels met grote slagsterkte 20 werden bereid volgens de werkwijze die hierna zal worden uiteengezet en zij werden onderworpen asm de volgende tests teneinde ter vergelijking de eigenschappen te bepalen van de ontstane kunststof mengsels: (1) Ontvlambaarheid.High impact polystyrene plastic blends were prepared by the method set forth below and they were subjected to the following tests to determine the properties of the resulting plastic blends for comparison: (1) Flammability.

(a) Zuurstofindex, O.I.: ASTM test D 2863-70.(a) Oxygen Index, O.I .: ASTM Test D 2863-70.

25 (b) UL 94: UL 94 procedure zoals hierna zal worden beschreven.(B) UL 94: UL 94 procedure as will be described below.

(2) Geke/de Izod slagsterkte: ASTM test D256-70.(2) Geke / the Izod impact strength: ASTM test D256-70.

(3) Warmte-verbuigingstemperatuur (HDT): ASTM test D648-72.(3) Heat deflection temperature (HDT): ASTM test D648-72.

30 (4) Gardner impact.30 (4) Gardner impact.

De kunststofmaterialen die aan de hierboven beschreven tests waren onderworpen, werden op de volgende manier bereid. Uitgezonderd de "basishars11, werd het bepaalde additief of de bepaalde additieven opgenomen in het polystyreen polymeer kunststofmateriaal (Cosden 825 35 TV-PI, een product van Cosden Oil and Chemical Company) doordat men het 78 1 1 9 07 _ 18 _The plastic materials subjected to the tests described above were prepared in the following manner. With the exception of the "base resin" 11, the certain additive or additives were incorporated into the polystyrene polymer plastic material (Cosden 825 35 TV-PI, a product of Cosden Oil and Chemical Company) by using the 78 1 1 9 07 _ 18 _

V -NF -N

toevoegde aan een Brabender Prep Center Mixer ("Measuring Head"# Model R6, C.W. Brabender Instruments Inc«# South Hackensack, N.J.}. De menger was voorzien van een paar schoepen van het roller type# waarvan een kop voorzien was van waxmte-overdrachtsmiddelen. Het ontstane mengsel werd tot 5 205° C verhit; bij deze temperatuur was het in een gesmolten toestand.added to a Brabender Prep Center Mixer ("Measuring Head" # Model R6, CW Brabender Instruments Inc. «# South Hackensack, NJ}. The mixer was equipped with a pair of roller type # blades, one head of which was provided with wax transfer agents. The resulting mixture was heated to 5 205 ° C, at which temperature it was in a molten state.

Elke formulering werd uit de menger afgevoerd en na koeling werd deze vast en werd tot schilfers vermalen. De schilfers werden gespuitgiet in een Newbury Injection Molder (Model HI-30 BS# vervaardigd door Newbury Industries# Inc.# Newbury, Ohio) van 1 ounce (28#35 g) doordat men de 10 schilfers daarin plaatst en een vormcyclus van 60 sec. toepast met een plunjerdruk van 2000 psi (14.000 kPa). De schilfers# die zich in deze vorm-inrichting bevonden# werden aan daarin aangebrachte warmte-overdrachts-middelen onderworpen teneinde de schilfers te smelten# en de gesmolten kunststof werd daarna in een vorm gespoten teneinde vaste monsters (na 15 afkoeling) voor onderzoek te verkrijgen.Each formulation was discharged from the mixer and after cooling it solidified and flaked. The flakes were injection molded into a 1 ounce (28 # 35 g) Newbury Injection Molder (Model HI-30 BS # manufactured by Newbury Industries # Inc. # Newbury, Ohio) by placing the 10 flakes therein and a 60 second molding cycle . applied with a plunger pressure of 2000 psi (14,000 kPa). The flakes # which were in this molding device # were subjected to heat transfer agents applied therein to melt the flakes # and the molten plastic was then molded to obtain solid samples (after cooling) for examination .

Delen van de gesmolten teststukken van elk mengsel van voorbeeld I t/m V die bereid waren volgens de boven beschreven procedure# werden aan twee verschillende ontvlambaarheidstesten onderworpen# dat wil zeggen UL 94 en ASTM D2863-70, De UL 94 test is volledig beschre-20 ven in Under-Writer's Laboratories bulletin getiteld UL 94# Standard for Safety Safety# First Edition# september 1972. ASTM D2863-70 beschrijft een ontvlambaarheidstest# die verband legt tussen het gemak# waarmee een kunststof-teststuk dooft# tot de beschikbare zuurstof in de onmiddellijke omgeving daarvan; deze correlatie wordt een zuurstofindex genoemd# ("O.I.")# 25 het niveau# dat voorspeld wordt bij het volumepercentage zuurstof in het gasvormige medium# dat vereist is om juist een stationaire toestand te leveren# waarbij het kunststof-teststuk continu brandt. Deze ASTM methode is volledig beschreven in het 1971 Annual Book of ASTM Standards-Part 27 (gepubliceerd door the American Society for Testing and Materials# 1971 30 Pace Street# Philadelphia# Pa.).Portions of the molten test pieces of each mixture of Examples I to V prepared according to the procedure described above # were subjected to two different flammability tests # i.e. UL 94 and ASTM D2863-70. The UL 94 test is fully described. 20 ven in Under-Writer's Laboratories bulletin entitled UL 94 # Standard for Safety Safety # First Edition # September 1972. ASTM D2863-70 describes a flammability test # relating the ease # of extinguishing a plastic test piece # to the available oxygen in its immediate environment; this correlation is called an oxygen index # ("O.I.") # 25 the level # predicted at the volume percentage of oxygen in the gaseous medium # required to provide just a steady state # with the plastic test piece burning continuously. This ASTM method is fully described in the 1971 Annual Book of ASTM Standards-Part 27 (published by the American Society for Testing and Materials # 1971 30 Pace Street # Philadelphia # Pa.).

De tabel A geeft weer# dat de polystyreen/SbjG^/bis-fenoxyverbinding/poly(dibroomfenyleenoxyde) combinatie uitnemende vlam-vertragende eigenschappen# goede warmte-verbuigingstemperaturen# en aanvaardbare slagsterkte heeft.Table A shows # that the polystyrene / SbjG / bis-phenoxy compound / poly (dibromophenylene oxide) combination has excellent flame retardant properties # good heat bending temperatures # and acceptable impact strength.

35 In de voorbeelden VI t/m VIII werden gevormde test- 781 1 9 07In Examples VI through VIII, test specimens were formed 781 1 9 07

• V• V

\ .... 19 ..\ .... 19 ..

stukken, die bereid waren in hoofdzaak in overeenstemming met de boven genoemde werkwijze, onderworpen aan een kleurvaststellingstest (de Gardner Colorimeter Test) teneinde verkleuring vast te stellen. In de Gardner colorimeter Test werd een Gardner XL 10CDM colorimeter gebruikt 5 teneinde de kleurentwikkeling te meten. De oppervlakte van elk teststuk werd gemeten voor en volgend op de belichting met U.V.-licht. Een paar monsters van elke arbeidsgang van vormen werden getest en de resultaten werden weergegeven als het gemiddelde van de twee. Voorbeeld VIII is een voorbeeld ter vergelijking, waarbij vlam-vertragend decabroombifenyl uit 10 de stand van de techniek wordt gebruikt. Deze bekende vlamvertrager vereist speciale apparatuur om voldoening gevend te worden verwerkt.Pieces prepared essentially in accordance with the above-mentioned method were subjected to a color determination test (the Gardner Colorimeter Test) to determine discoloration. In the Gardner colorimeter Test, a Gardner XL 10CDM colorimeter was used to measure the color development. The area of each test piece was measured before and after exposure to UV light. A few samples from each pass of molds were tested and the results were presented as the average of the two. Example VIII is a comparative example using prior art flame retardant decabromobiphenyl. This known flame retardant requires special equipment to be processed satisfactorily.

Door vergelijking van de resultaten van de stabiliteit onder invloed van licht in de tabel B wordt duidelijk, dat het mengsel van voorbeeld VIII op het oog on aanvaardbaar was en na slechts 25 uur belichting wezenlijk 15 veranderde.By comparing the results of the stability under the influence of light in Table B, it becomes clear that the mixture of Example VIII was visually unacceptable and changed substantially after only 25 hours of exposure.

De kunststofmengsels waarin het uit vier componenten bestaande polystyreen/versterkingsmiddel/bis-fenoxyverbinding/poly(ge-bromeerd fenyleenoxyde) systeem is opgenomen, bezaten karakteristieken, die tot nu toe in de stand van de techniek niet te verkrijgen waren, dat 20 wil zeggen goede vlam-vertraging, goede warmte-distorsieteoperatuur en aanvaardbare fysische eigenschappen.The plastic blends incorporating the four-component polystyrene / reinforcing agent / bis-phenoxy compound / poly (brominated phenylene oxide) system had characteristics which have hitherto not been obtainable in the prior art, ie good flame retardancy, good heat distortion equipment and acceptable physical properties.

25 781 1 9 07 v — 20 .25 781 1 9 07 v - 20.

>>

TABEL· ATABLE · A

Voorbeeld I II III IV VExample I II III IV V

BasisharsBasic resin

Additief 5 1,2-bis(2,4,6-tri- ...Additive 5 1,2-bis (2,4,6-tri- ...

broomfenoxy)ethaan 0 15 3,75 6 9 poly(dibroomfeny- leenoxyde) 0 0 11,25 9 6bromophenoxy) ethane 0 15 3.75 6 9 poly (dibromophenylene oxide) 0 0 11.25 9 6

Sb203 0 3 3 3 3 jg Ontvlambaarheid en fysische eigenschappenSb203 0 3 3 3 3 yg Flammability and physical properties

Izod Impact ft-lb/in.Izod Impact ft-lb / in.

(m-kg/cm) (0,10" kerf) 2,76 2,20 2,16 2,12 2,09 (2,54 mm kerf) (0,150) (0,120) (0,118) (0,1155) (0,114) UL· 94 klasse (3,2 mm) dikte (1,8") hb v-o v-o v-o v-0(m-kg / cm) (0.10 "notch) 2.76 2.20 2.16 2.12 2.09 (2.54 mm notch) (0.150) (0.120) (0.118) (0.1155) (0.114) UL94 class (3.2mm) thickness (1.8 ") hb vo vo vo v-0

Warmte-verbuigings-temperatuur, (1 uur afgeschrikt bij 170° F (77° C) bij 264 psi (1848 kPa) 193 157 187 182 172Heat deflection temperature, (quenched for 1 hour at 170 ° F (77 ° C) at 264 psi (1848 kPa) 193 157 187 182 172

Zuurstofindex % bij 20 73° F (23° C) 18,0 24,0 23,5 23,5 24,0Oxygen Index% at 73 ° F (23 ° C) 18.0 24.0 23.5 23.5 24.0

Gardner Impact in-lb.Gardner Impact in-lb.

(cm-kg) 110 115 50 50 60 (127) (133) (57,8) (57,8) (69,4) ^ Gewichtspercentage: van totale mengsel.(cm-kg) 110 115 50 50 60 (127) (133) (57.8) (57.8) (69.4) ^ Weight percent: of total mixture.

25 781 1 9 0725 781 1 9 07

Claims

10 Physical data E color value Hours {2) 25 1.9 8.2 32.3 50 4.4 11.0 34.8 15 75 5.7 12.7 36.1 100 6.2 13.8 36.0 200 9.2 15.8 47.2 300 12 16.6 46.5 500 18 18.9 49.1 20 ^ Weight percentage of the total mixture. (2) Exposure with UV light (xenon arc). The above examples are given in the foregoing description for illustrative and not limiting. Many other changes and enhancements will, of course, be apparent to those skilled in the art upon reading this description. They are intended to fall within the scope of the invention.

Flame-retardant plastic material, characterized in that it contains a polystyrene polymer and a flame-retardant amount of a flame-retardant additive system, which contains (i) a bis-phenoxy compound of the formula 1, wherein the alkylene group is a straight-chain carbon chain group having 1 to 6 carbon atoms (ii) a flame retardant reinforcing agent, and (iii) a poly (brominated phenylene oxide) - 78 condensation product, which is derived of a brominated phenol, which is tribromophenol, tetrabromophenol and / or pentabromophenol, the condensation product containing a regularly recurring unit of the formula 3 of the formula sheet, wherein a is an integer from 1 to 4, b is an integer 5 from 0 to 2 and c represents an integer from 1 to 5, while a + b + c equals 5, Q represents a monovalent bond from a carbon atom in the aromatic core of the regularly recurring unit, to a oxygen atom, that bound is to an aromatic core, and the polymeric units containing the regularly recurring unit comprise at least 80% by weight of the product; the condensation product contains 17-31 wt% elemental carbon, 0-1.0 wt% elemental hydrogen, 3-8 wt% elemental oxygen and at least 60 wt% elemental bromine; and the condensation product has a molecular weight of at least 750, and one or more polymeric units containing at least four aromatic nuclei per unit 15 comprise at least 80% by weight of the product.

Material according to claim 1, characterized in that the 2-35 wt.% (Based on the polystyrene, bis-phenoxy compound, reinforcing agent, and poly (brominated phenylene oxide)) of the flame retardant additive system is included in the plastic material.

Material according to claim 2, characterized in that 1/9 to 9 parts by weight. of the bis-phenoxy compound per dl. poly (brominated phenylene oxide) condensation product is included in the flame retardant additive system.

4. Material according to claim 3, characterized in that the reinforcing agent is an oxide and / or halide of the group IV-A and / or V-A of the Periodic Table of the Elements.

Material according to claim 4, characterized in that the reinforcing agent is antimony trichloride.

6. Flame retardant additive material for polystyrene plastic materials, characterized essentially by (i) a bis-phenoxy compound of the formula 1 of the formula sheet, wherein the alkylene group represents a straight-chain carbon chain with 1 to 6 carbon atoms; (ii) a flame retardant reinforcing agent; and (iii) a poly (brominated phenylene oxide) condensation product, which is derived from a brominated phenol, which is tri-bromophenol, tetrabromophenol and / or pentabromophenol, the 781 1 9 07% V condensation product having a regularly recurring unit with the formula 3 of the formula sheet contains »where a is an integer from 1 to 4» b is an integer from 0 to 2 and c is an integer from 1 to 5 »while a + b + e is equal at 5, Q represents a monovalent bond from a 5 carbon atom in the aromatic core of the regularly recurring unit to an oxygen atom "bonded to an aromatic core" and the polymeric units containing the regularly recurring unit, at least 80 wt. % of the product; the condensation product contains 17-31% by weight elemental carbon, 0-1.0% by weight elemental hydrogen, 3-8% by weight elemental oxygen and at least 60% by weight elemental bromine; and the condensation product has a molecular weight of at least 750, and one or more polymeric units containing at least four aromatic nuclei per unit comprise at least 80% by weight of the product. Material according to claim 6, characterized in that a ninth to 9 parts by weight. bis-phenoxy compound per part by weight. poly (brominated phenylene oxide) condensation product is included in the flame retardant additive system.

Material according to claim 7, characterized in that the reinforcing agent is an oxide and / or halide of the group IV-A 20 and / or V-A of the Periodic Table of the Elements.

The material according to claim 8, characterized in that the reinforcing agent is antimony trioxide.

10. Materials as described or contained in the description and / or the examples. 25 78 1 1 9 07