WO2002034821A1 - Compositions for the production of poly(meth)acrylimide foams containing expanded graphite - Google Patents

Compositions for the production of poly(meth)acrylimide foams containing expanded graphite Download PDF

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WO2002034821A1
WO2002034821A1 PCT/EP2001/011377 EP0111377W WO0234821A1 WO 2002034821 A1 WO2002034821 A1 WO 2002034821A1 EP 0111377 W EP0111377 W EP 0111377W WO 0234821 A1 WO0234821 A1 WO 0234821A1
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WO
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meth
poly
parts
acrylimide
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Application number
PCT/EP2001/011377
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German (de)
French (fr)
Inventor
Sabine Servaty
Peter Stein
Thomas Barthel
Werner Geyer
Original Assignee
Röhm GmbH & Co. KG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0038Use of organic additives containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066Use of inorganic compounding ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised 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 only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/24Homopolymers or copolymers of amides or imides

Definitions

  • the present invention relates to compositions for the production of poly (eth) acrylimide show materials • with reduced flammability, poly (meth) acrylimide molding compositions, poly (meth) acrylimide foams and processes for their production.
  • Poly (meth) acrylimide foams have been known for a long time and are widely used because of their excellent mechanical properties and their low weight, in particular in the production of layered materials, laminates, composites or foam composites.
  • ⁇ prepregs with core materials made of poly (meth) acryli id are often linked.
  • Phosphorus compounds are another class of flame retardants with which poly (meth) acrylimide foams are finished.
  • the disadvantage here is in particular that a very high fire
  • known flame-retardant poly (meth) acrylimide foams do not all exist for certain applications Fire safety standards.
  • known foams which are obtained according to DE-OS 33 46 060, EP-A-0 146 892 or US 4 576 971, are self-extinguishing, but do not or only insufficiently meet the vertical flame test according to 60s
  • FAR 25.853 (1) (i) or the flue gas density test according to FAR 25.853 (c), AITM 2.0007 and show high heat development according to FAR 25.853 (c).
  • a strong dependency on the density of the test specimen is particularly noteworthy. Foams with a high density may pass the vertical flame test 60s, but show very high heat development. The materials mentioned above do not pass the fire test for rail vehicles in accordance with DIN 54837.
  • Another problem was to create poly (meth) acrylimide foams that meet the standards of the fire test for rail vehicles according to DIN 54837.
  • Another object of the invention was to provide poly (meth) acrylimide foams with low flammability, the reduced amounts of Have phosphorus compounds or halogenated hydrocarbons.
  • the invention was also based on the object of specifying the most cost-effective flame retardant for poly (meth) acrylimides and / or poly (meth) acrylimide foams.
  • the flame retardant used to finish the poly (meth) acrylimides or the poly (meth) acrylimide foams should be as safe as possible from a health point of view.
  • a particularly advantageous embodiment of a method for producing a poly (meth) acrylimide foam according to the invention is described in Process claim 10 provided.
  • a layer material is described in claim 14.
  • compositions for the production of poly (meth) acrylimide foams or poly (meth) acrylimide molding compositions have expandable graphite, it is possible to provide poly (meth) acrylimide foams and poly (meth) acrylimide molding compositions with reduced flammability, which show a low smoke development and a low heat development.
  • compositions according to the invention can be produced inexpensively, since relatively expensive flame retardants are replaced by inexpensive expanded graphite.
  • Poly (meth) acrylimide foams do not produce any or only very small amounts of toxic halogenated hydrocarbons when burned.
  • Poly (meth) acrylimide foams pass the fire test for rail vehicles according to DIN 54837.
  • Expandable graphite used according to the invention to reduce the flammability of poly (meth) acrylimides and / or poly (meth) acrylimide foams is known per se. Expandable graphite expands when heated. " It is believed that this
  • Expandable graphite can be obtained, for example, by reacting graphite with sulfuric acid.
  • expandable graphite Manufacture of expandable graphite is described, inter alia, in US-A-3,574,644.
  • density of expandable graphite is in the range from 1.5 to 2.1 g / cm 3
  • average particle size is from 70 to 2000 ⁇ m, in particular from 100 to 100 ⁇ m, without any intention that this should impose a restriction.
  • Expandable graphite in the composition according to the invention is preferably in the range from 1 to 50% by weight. -%, particularly preferably 5 to 30 wt. -%, based on the total weight of the monomers, used, without this being intended to be a limitation.
  • the upper limit results on the one hand from economic Considerations, on the other hand, the mechanical properties can be adversely affected. Amounts less than 1 wt. -% in many cases only lead to a slight reduction in flammability if no further flame retardants are added.
  • the composition according to the invention can contain further flame retardants in order to additionally reduce the flammability.
  • flame retardants are widely known in the art.
  • phosphorus-containing compounds can also be used. Compounds containing phosphorus are preferred due to the better recyclability of the plastics.
  • the phosphorus compounds include, among others, phosphines, phosphine oxides, phosphonium compounds, phosphonates, phosphites and / or phosphates. These compounds can be organic and / or inorganic in nature, derivatives of these compounds, such as phosphoric acid monoesters,
  • Phosphonic acid monoesters phosphoric acid diesters, phosphonic acid diesters and phosphoric acid triesters as well as polyphosphates are included.
  • Phosphorus compounds of the formula (I) are preferred.
  • R are identical or different radicals from the group methyl, ethyl and chloromethyl and X is a hydrogen or halogen atom, a hydroxyl group or a group R ⁇ -CO-, wherein R 1 is methyl, ethyl or chloromethyl.
  • phosphorus compounds according to formula (I) include dimethyl methane phosphonate (DMMP), diethyl ethane phosphonate, dimethyl chloro ethane phosphonate, diethyl chloromethane phosphonate, dimethyl hydroxymethane phosphonate, diethyl hydroxymethane phosphonate,
  • the phosphorus compounds can be used individually or as a mixture. Mixtures which contain phosphorus compounds of the formula (I) are particularly preferred.
  • These compounds can be used in a proportion of up to 25% by weight, based on the weight of the monomers, in order to meet the fire protection standards.
  • the proportion of phosphorus compounds is in the range from 1 to 15% by weight, without any intention that this should impose a restriction. If increasing amounts of these compounds are used, the other thermal and mechanical properties of the plastics, such as, for example, the compressive strength, the bending strength and the heat resistance, may deteriorate.
  • the amounts of phosphorus or halogen-containing flameproofing additives can be significantly minimized with a constant LOI value, so that the plastic has particularly good mechanical and has thermal properties.
  • Mixtures of at least one phosphorus compound and expandable graphite are of particular interest exhibit. It has surprisingly been found that such mixtures have a synergistic effect.
  • Phosphorus-containing flame retardants and expandable graphite are preferably used in a mass ratio in the range from 1:20 to 20: 1, preferably 1: 5 to 5: 1, based on the weight of the compounds, without any intention that this should impose a restriction.
  • the reduced flammability can be determined, for example, by the so-called LOI values (Low Oxygen Index).
  • LOI values Low Oxygen Index
  • the LOI values can be determined, for example, in accordance with ASTM Standard D 2863: Standard Method of Test for Flammability of Plastics Using the Oxygen Index Method.
  • the LOI value corresponds to an oxygen-nitrogen gas mixture in which a plastic sample ignited at the upper end, which is in the form of a molded body, just burns completely.
  • Reduction here means an increase in the LOI value by adding expandable graphite, based on the molded article produced from the poly (meth) acrylimide molding composition or the poly (meth) acrylimide foam without this additive.
  • the LOI value of untreated poly (meth) acrylimide foams is approximately 20. In general, therefore, one can speak of a reduced flammability with LOI values greater than 22, preferably greater than 24 and very particularly preferably greater than 27, without this is to be a limitation.
  • the foams show a low smoke development according to FAR 25.853 (c), AITM 2.0007 and a low heat development according to FAR 25.853 (c).
  • the heat development is ⁇ 160 kW / m 2 , preferably ⁇ 140 kW / m 2 and particularly preferably ⁇ 120 kW / m 2 .
  • the foams pass the vertical flame test 60s according to FAR 25.853 (a) (1) (i).
  • the poly (meth) acrylimide foams meet the standards of the fire test for rail vehicles according to DIN 54837.
  • Special embodiments of foams according to the invention achieve an S4 flammability classification according to DIN 54837.
  • the destroyed length is accordingly ⁇ 20 cm and the afterburning time ⁇ 10s.
  • the smoke development class SR-2 is achieved in the test according to DIN 54837 with special designs. This means that the integral smoke density is ⁇ 50% * min.
  • Particularly preferred foams achieve values below 25% * min.
  • particularly preferred foams are characterized by a low drop formation during firing. In this way, particularly preferred configurations are classified into the class ST2 according to the test according to DIN 54837.
  • compositions according to the invention for the production of poly (meth) acrylimide foams are polymerizable mixtures which contain at least one, usually usually two or more monomers, such as (meth) acrylic acid and (meth) acrylonitrile, blowing agents, at least one polymerization initiator and expandable graphite. These compositions are polymerized into precursors from which poly (meth) acrylimide foams are formed by heating.
  • (meth) acrylic means acrylic, methacrylic and mixtures of the two.
  • the poly (meth) acrylimide foams obtainable from the compositions according to the invention have recurring units which can be represented by formula (II),
  • R 1 and R 2 are the same or different hydrogen or a methyl group and R 3 is hydrogen or an alkyl or aryl radical having up to 20 carbon atoms.
  • Units of structure (II) preferably form more than 30% by weight, particularly preferably more than 50% by weight and very particularly preferably more than 80% by weight of the poly (meth) acrylimide foam.
  • the units of structural formula (II) can be formed from neighboring units of (meth) acrylic acid and (meth) acrylonitrile by a cyclizing isomerization reaction when heated to 150 to 250 ° C (cf. DE-C 18 17 156, DE -C 27 26 259, EP-B 146 892).
  • a precursor is first by polymerizing the monomers in the presence of a radical initiator at low temperatures, e.g. B. 30 to 60 ° C with Post-heating to 60 to 120 ° C generated, which is then foamed by heating to about 180 to 250 ° C by a blowing agent contained (see EP-B 356 714).
  • a copolymer can first be formed which contains (meth) acrylic acid and
  • these copolymers can contain further monomer units which result, for example, from esters of acrylic or methacrylic acid, in particular with lower alcohols having 1-4 carbon atoms, styrene, maleic acid or their anhydride, itaconic acid or their anhydride, vinylpyrrolidone, vinyl chloride or vinylidene chloride ,
  • the proportion of the comonomers which are difficult or difficult to cyclize should not exceed 30% by weight, preferably 20% by weight and particularly preferably 10% by weight, based on the weight of the monomers.
  • Allyl acrylate, allyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate or dimethacrylate or polyvalent metal salts of acrylic or methacrylic acid, such as magnesium methacrylate, can advantageously be used.
  • the proportions of these crosslinkers are frequently in the range from 0.005 to 5% by weight, based on the total amount of polymerizable monomers.
  • metal salt additives can be used, which often reduce smoke gas.
  • metal salt additives include the acrylates or methacrylates of
  • the polymerization initiators used are those which are customary per se for the polymerization of (meth) acrylates, for example azo compounds, such as azodiisobutyronitrile, and peroxides, such as dibenzoyl peroxide or dilauroyl peroxide, or else other peroxide compounds, such as, for example, t-butyl peroctanoate or perketals, as well as optionally redox initiators (see also redox initiators) see, for example, H. Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- und MethacrylVerbindenn Institute, Springer, Heidelberg, 1967 or Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 1, pages 286 ff, John Wiley & Sons, New York, 1978 ).
  • the polymerization initiators are preferably used in amounts of 0.01 to 0.3% by weight, based on the total weight of the monomers used.
  • polymerization initiators can also be advantageous to combine polymerization initiators with different disintegration properties with regard to time and temperature.
  • it is well suited the simultaneous use of tert-butyl perpivalate, tert-butyl perbenzoate and tert-butyl per-2-ethylhexanoate or of tert-butyl perbenzoate, 2, 2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 2, 2-azobisisobutyronitrile and di -tert. -butyl peroxide.
  • the polymerization is preferably carried out via variants of bulk polymerization, such as the so-called chamber method, without being limited to this.
  • the weight average molecular weight M w of the polymers is preferably greater than 10 6 g / mol, in particular greater than 3 ⁇ 10 6 g / mol, without this being intended to impose a restriction.
  • blowing agents are used to foam the copolymer during the conversion into an imide group-containing polymer, which form a gas phase at 150 to 250 ° C. by decomposition or evaporation.
  • Blowing agents with an amide structure such as urea, monomethyl or N, N '-dimethylurea, formamide or monomethylformamide, release ammonia or - A ine upon decomposition, which leads to the additional formation of
  • Imid groups can contribute.
  • nitrogen-free blowing agents such as formic acid, water or monohydric aliphatic alcohols having 3 to 8 carbon atoms, such as 1-propanol, 2-propanol, n-butan-1-ol, n-butan-2-ol, isobutan-1, can also be used -ol, isobutan-2-ol, pentanols and / or hexanols can be used.
  • the amount of blowing agent used depends on the desired foam density, the blowing agents being used in the reaction mixture usually in amounts of about 0.5 to 15% by weight, based on the total weight of the monomers used.
  • the preliminary products can also contain customary additives. These include, among others, antistatic agents, antioxidants, mold release agents, lubricants, dyes, flame retardants,
  • Conductive particles that prevent the foams from becoming electrostatically charged are another class of preferred additives. These include metal and soot particles, too can be present as fibers, with a size in the range of 10 nm and 10 mm, as described in EP 0 356 714 AI.
  • anti-settling agents are preferred additives because these substances effectively stabilize the compositions for the production of polyacrylimide foams.
  • These include carbon blacks, for example KB EC-600 JD from Akzo Nobel, and Aerosile, for example Aerosil 200 from Degussa-Hüls AG.
  • a poly (meth) acrylimide foam according to the invention can be produced, for example, by mixing a mixture of
  • component (A) 0-20% by weight of further vinylically unsaturated monomers, the constituents of component (A) giving 100% by weight;
  • thermoplastically processable molding compositions have
  • Poly (meth) acrylimides with high heat resistance which can be obtained, for example, by reacting polymethyl methacrylate or its copolymers with primary amines. Representative of the large number of examples of this polymer-analogous imidation are: US 4,246,374, EP 216 505 A2, EP 860 821. High heat resistance can be achieved either by using arylamines (JP 05222119 A2) or by using special co-monomers reach (EP 561 230 A2, EP 577 002 AI). All of these reactions result in solid polymers which can be foamed to obtain a foam in a separate second step, with suitable techniques known to those skilled in the art for this purpose.
  • Poly (meth) acrylimide molding compositions according to the invention contain expandable graphite as an essential constituent. This component is preferably used in the amounts set out above.
  • these molding compositions can have the optional additives mentioned above. They can be expanded with expandable graphite before, during or after the polymerization or imidation using known methods.
  • these molding compositions can be foamed using known techniques. This can include the blowing agents mentioned above are used, which can be added to the molding compounds by compounding, for example.
  • Poly (meth) acrylimide foams according to the invention can be provided with cover layers, for example to increase the strength.
  • layer materials are known which offer a certain level of flame protection simply by choosing the covering material.
  • the fire protection achieved by using these composite materials can be significantly improved.
  • any known flat structure can be used as the cover layer, which is stable in the processing parameters required for producing the composite structure, such as pressure and temperature.
  • These include, for example, films and / or sheets made of polypropylene, polyester, polyether, polyamide, polyurethane, polyvinyl chloride, polymethyl (meth) acrylate, by curing reactive resins, such as, for example, • epoxy resins (EP resins), methacrylate resins (MA resins), unsaturated polyester resins (UP resins), isocyanate resins and phenacrylate resins (PHA resins), bismaleimide resins and phenolic resins, plastics and / or metals obtained, such as aluminum, for example.
  • mats or webs can preferably be used as the top layer, which comprise glass fibers, carbon fibers and / or aramid fibers, wherein webs which have a multilayer structure can also be used as the top layer.
  • fibrous webs can be applied to the foams, among other things, as prepregs.
  • fiber mats pre-impregnated with curable plastics mostly glass fiber mats or Glass filament fabric that can be processed into molded parts or semi-finished products by hot pressing.
  • curable plastics mostly glass fiber mats or Glass filament fabric that can be processed into molded parts or semi-finished products by hot pressing.
  • carbon fiber reinforced plastics are also known which are particularly suitable as cover layers.
  • the thickness of the cover layer is preferably in the range from 0.1 to 100 mm, preferably in the range from 0.5 to 10 mm.
  • An adhesive can also be used to improve adhesion. Depending on the material of the cover layer, this is not necessary.
  • the poly (meth) acrylimide foams according to the invention and in particular the layer materials containing these foams can be used, for example, in aircraft construction and for the construction of ships or rail vehicles.
  • 1000g (10.0 wt. Parts) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) and 1500 g (15.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) Were added as flame retardants.
  • the mixture contained 40 g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70 g (0.70 part by weight) of ZnO and 140 g (1.4 part by weight) of carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then
  • Final polymerization is subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place for 3 hours at 193 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 48 kg / m 3 .
  • DMMP dimethyl methanephosphonate
  • expanded graphite Ned Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 55 kg / m 3 .
  • DMMP dimethyl methanephosphonate
  • expanded graphite Ned Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.
  • This mixture was polymerized only 21 hours at 38 ° C. and then for another 48 hours at 39 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal.
  • the polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours.
  • the subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 50 kg / m 3 .
  • Blowing agent 400g (4 parts by weight) of isopropanol and 200g (2 parts by weight) of water are added.
  • 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. parts
  • This mixture was polymerized for 71 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 190 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 52 kg / m 3 .
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place for 3 hours at 193 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 58 kg / m 3 .
  • DMMP dimethyl methane phosphonate
  • expanded graphite Ned Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.
  • PAT 1037 release agent
  • ZnO ZnO
  • 120 g 120 g (1.2 part by weight) of carbon black
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 95 kg / m 3 .
  • This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
  • DMMP dimethyl methane phosphonate
  • expanded graphite expanded graphite
  • the mixture contained 40g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70g (0.70 part by weight) ZnO and 150g (1.5 part by weight) carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
  • This mixture was polymerized for 68 hours at 39.5 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 97 kg / m 3 .
  • DMMP dimethyl methane phosphonate
  • expanded graphite Ned Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.
  • PAT 1037 release agent
  • ZnO ZnO
  • 120 g 120 g (1.2 part by weight) of carbon black
  • This mixture was 92h at 39.5 ° C in one of two glass plates size 50 * 50cm and a 2.2cm thick Edge seal formed chamber poly erized.
  • the polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place at 185 ° C. for 2 hours.
  • the foam thus obtained had a density of 146 kg / m 3 .
  • This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
  • DMMP dimethyl methanephosphonate
  • expanded graphite Ned Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.
  • Aerosil (Aerosil 200 from Degussa-Huls AG).
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a final polymerization of 17.25 h from 40 ° C. to 115 ° C. sufficient tempering program. The subsequent foaming took place for 3 hours at 200 ° C.
  • the foam thus obtained had a density of 40 kg / m 3 .
  • This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
  • a foam with a density of 71 kg / m 3 was produced in accordance with DE 33 46 060, 10 parts by weight of DMMP being used as the flame retardant.
  • tert-butyl perbenzoate 10.0 g (0.100 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 4.0 g (0.0400 part by weight) of tert-butyl perpivalate, 3.0 g (0.0300 part by weight) were tert of the mixture .
  • Butyl per-2-ethylhexanoate 10.0 g (0.1000 parts by weight) of cumyl perneodecanoate added as initiators.
  • 1000 g (10.00 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) were added to the mixture as a flame retardant.
  • DMMP dimethyl methane phosphonate
  • the mixture contained 20 g (0.20 part by weight) of release agent (MoldWiz) and 70 g (0.70 part by weight) of ZnO.
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then
  • the foam thus obtained had a density of 71 kg / m 3 .
  • methacrylonitrile 140 g 1.4 parts by weight
  • formamide 135 g (1.35 parts by weight) water as a blowing agent.
  • 10.0 g (0.100 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 4.0 g (0.040 part by weight) of tert-butyl perpivalate, 3.0 g (0.030 part by weight) were tert.
  • -Butylper-2-ethylhexanoate and 10g (0.100 parts by weight) cumyl perneodecanoate added as initiators.
  • 1000 g (10.00 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) were added to the mixture as a flame retardant.
  • the mixture contained 15 g (0.15 part by weight) of release agent (PAT) and 70 g (0.70 part by weight) of ZnO.
  • PAT release agent
  • ZnO ZnO
  • This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place at 220 ° C. for 2 hours.
  • the foam thus obtained had a density of 51 kg / m 3 .
  • This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
  • Comparative Example 1 except that the foaming took place at 210 ° C. and the density of the foam obtained was then 110 kg / m 3 .

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Abstract

The invention relates to compositions for the production of poly(meth)acrylimide foams with reduced flammability, containing expanded graphite. The invention further relates to poly(meth)acrylimide moulding masses, poly(meth)acrylimide foams, obtained from the above compositions and moulding masses and methods for the production of poly(meth)acrylimide foams with reduced flammability.

Description

ZUSAMMENSETZUNGEN ZUR HERSTELLUNG VON BLÄHGRAPHIT ENTHALTENDEN COMPOSITIONS FOR PRODUCING BLUE GRAPHITE CONTAINERS
POLY(METH)ACRYLIMID-SCHAUMSTOFFENPoly (meth) acrylimide foams
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Herstellung von Poly ( eth) acrylimid-Schau stoffen • mit verminderter Entflammbarkeit, Poly (meth) acrylimid- Formmassen, Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe sowie Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to compositions for the production of poly (eth) acrylimide show materials • with reduced flammability, poly (meth) acrylimide molding compositions, poly (meth) acrylimide foams and processes for their production.
Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe sind seit langer Zeit bekannt und finden wegen ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und ihres geringen Gewichts eine breite Anwendung, insbesondere bei der Herstellung von Schichtwerkstoffen, Laminaten, Composits oder Schaumstoffverbundkörpern. Hierbei werden häufig Prepregs mit Kernwerkstoffen aus Poly (meth) acryli id verbunden.Poly (meth) acrylimide foams have been known for a long time and are widely used because of their excellent mechanical properties and their low weight, in particular in the production of layered materials, laminates, composites or foam composites. Here prepregs with core materials made of poly (meth) acryli id are often linked.
Beispielsweise werden sie im Flugzeugbau, im Schiffsbau aber auch in Gebäuden eingesetzt. Für viele dieser zahlreichen Anwendungen müssen sie brandschutztechnischen Anforderungen genügen, die in gesetzlichen Vorschriften und einer Reihe anderer Regelwerke niedergelegt sind.For example, they are used in aircraft construction, shipbuilding and also in buildings. For many of these numerous applications, they have to meet fire protection requirements, which are laid down in legal regulations and a number of other regulations.
Der Nachweis, daß die Schaumstoffe den brandschutztechnischen Anforderungen genügen, wird mit Hilfe einer Vielzahl unterschiedlicher Brandtests vorgenommen, welche üblicherweise auf die Verwendung des Schaum- stoffes bzw. des diesen enthaltenden Verbundkörpers ausgerichtet sind. Im allgemeinen ist die Ausrüstung der Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe mit so genannten Flammschutzmitteln notwendig, damit diese Prüfungen bestanden werden.Evidence that the foams meet the fire protection requirements is carried out with the aid of a large number of different fire tests, which are usually aimed at the use of the foam or the composite body containing the same. In general, the poly (meth) acrylimide foams are equipped with so-called Flame retardants are necessary for these tests to be passed.
Weithin ist die Verwendung von chlor- oder bromhaltigen Verbindungen als Flammschutzmittel bekannt. Diese Verbindungen werden häufig zusammen mit Antimonoxiden eingesetzt. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß Poly (meth) acrylimide, deren Entflammbarkeit hierdurch vermindert ist, äußerst schlecht recycelbar sind, da diese Halogenkohlenwasserstoffe kaum aus dem Polymer abgetrennt werden können und in Müllverbrennungsanlagen aus diesen Verbindungen Dioxine entstehen können.The use of chlorine or bromine-containing compounds as flame retardants is widely known. These compounds are often used together with antimony oxides. The disadvantage here, however, is that poly (meth) acrylimides, the flammability of which is reduced as a result, are extremely difficult to recycle, since these halogenated hydrocarbons can hardly be separated from the polymer and dioxins can be formed from these compounds in waste incineration plants.
Darüber hinaus werden im Brandfalle giftige Gase, wie beispielsweise HCl und HBr, gebildet. Aufgrund dieser Nachteile ist es allgemeines Ziel, chlorierte und bromierte Substanzen als Additive in Kunststoffen möglichst zu vermeiden.In addition, toxic gases such as HCl and HBr are formed in the event of a fire. Because of these disadvantages, the general aim is to avoid chlorinated and brominated substances as additives in plastics as far as possible.
Phosphorverbindungen sind eine weitere Substanzklasse von Flammschutzmitteln, mit denen Poly (meth) acrylimid- Schaumstoffe ausgerüstet werden. Nachteilig ist hierbei insbesondere, daß bei Brand eine sehr hohePhosphorus compounds are another class of flame retardants with which poly (meth) acrylimide foams are finished. The disadvantage here is in particular that a very high fire
Rauchgasdichte entsteht, die bei halogenhaltigen Flammschutzmitteln ebenfalls auftritt. Aufgrund ihrer Giftigkeit gefährden diese Rauchgase einerseits Personen, die diese Gase einatmen, andererseits erschweren sie die Rettungsarbeiten.Flue gas density arises, which also occurs with halogen-containing flame retardants. Due to their toxicity, these flue gases endanger people who inhale these gases, on the one hand, and make rescue work more difficult.
Des weiteren wirken viele der als •Flammschutzmittel eingesetzten Phosphorverbindungen als Weichmacher. Diese unerwünschte Wirkung begrenzt die Menge der zugesetzten Phosphorverbindungen.Furthermore, many of the phosphorus compounds used as flame retardants act as plasticizers. This undesirable effect limits the amount of phosphorus compounds added.
Darüber hinaus bestehen die bisher bekannten flammgeschützten Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe nicht alle für bestimmte Anwendungen geforderten Brandschutznormen. So sind beispielsweise bekannte Schäume, die gemäß DE-OS 33 46 060, EP-A-0 146 892 oder US 4 576 971 erhalten werden, zwar selbstverlöschend, erfüllen jedoch nicht oder nur ungenügend den vertikalen Beflammungstest 60s gemäßIn addition, the previously known flame-retardant poly (meth) acrylimide foams do not all exist for certain applications Fire safety standards. For example, known foams, which are obtained according to DE-OS 33 46 060, EP-A-0 146 892 or US 4 576 971, are self-extinguishing, but do not or only insufficiently meet the vertical flame test according to 60s
FAR 25.853 (a) (1) (i) oder den Rauchgasdichteversuch gemäß FAR 25.853 (c) , AITM 2.0007 und zeigen hohe Wärmeentwicklungen gemäß FAR 25.853 (c) . Hierbei ist insbesondere eine starke Abhängigkeit vom Raumgewicht , des Prüfkörpers bemerkenswert. Schaumstoffe mit hohem Raumgewicht bestehen zwar unter Umständen den vertikalen Beflammungstest 60s, zeigen aber sehr hohe Wärmeentwicklungen. Den Brandtest für Schienenfahrzeuge gemäß DIN 54837 bestehen die zuvor genannten Materialien nicht.FAR 25.853 (a) (1) (i) or the flue gas density test according to FAR 25.853 (c), AITM 2.0007 and show high heat development according to FAR 25.853 (c). A strong dependency on the density of the test specimen is particularly noteworthy. Foams with a high density may pass the vertical flame test 60s, but show very high heat development. The materials mentioned above do not pass the fire test for rail vehicles in accordance with DIN 54837.
In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung Zusammensetzungen zur Herstellung von Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffen mit verminderter Entflammbarkeit, Poly (meth) acrylimid- Formmassen sowie Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe anzugeben, die eine geringe Rauchentwicklung gemäß FAR 25.853 (c) , AITM 2.0007 sowie eine geringe Wärmeentwicklung gemäß FAR 25.853 (c) zeigen. Des weiteren sollten die Schaumstoffe den vertikalen Beflammungstest 60s gemäß FAR 25.853 (a)(l)(i) bestehen.In view of the prior art specified and discussed herein, it was therefore an object of the present invention to provide compositions for the production of poly (meth) acrylimide foams with reduced flammability, poly (meth) acrylimide molding compositions and poly (meth) acrylimide foams which show a low smoke development according to FAR 25.853 (c), AITM 2.0007 and a low heat development according to FAR 25.853 (c). Furthermore, the foams should pass the vertical flame test 60s according to FAR 25.853 (a) (l) (i).
Ein weiteres Problem lag darin Poly (meth) acrylimid- Schaumstoffe zu schaffen, die die Normen des Brandtests für Schienenfahrzeuge gemäß DIN 54837 erfüllen.Another problem was to create poly (meth) acrylimide foams that meet the standards of the fire test for rail vehicles according to DIN 54837.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe mit geringer Entflammbarkeit zu schaffen, die verminderte Mengen an Phosphorverbindungen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen aufweisen.Another object of the invention was to provide poly (meth) acrylimide foams with low flammability, the reduced amounts of Have phosphorus compounds or halogenated hydrocarbons.
Des weiteren lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst kostengünstigen Flammschutz für Poly (meth) acrylimide und/oder Poly (meth) acrylimid- Schaumstoffe anzugeben.The invention was also based on the object of specifying the most cost-effective flame retardant for poly (meth) acrylimides and / or poly (meth) acrylimide foams.
II
Darüber hinaus war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, daß das zur Ausrüstung der Poly (meth) acrylimide oder der Poly (meth) acrylimid- Schaumstoffe verwendete Flammschutzmittel unter gesundheitlichen Aspekten möglichst unbedenklich sein sollte .In addition, it was therefore an object of the present invention that the flame retardant used to finish the poly (meth) acrylimides or the poly (meth) acrylimide foams should be as safe as possible from a health point of view.
Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht wörtlich genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen wie selbstverständlich ableiten lassen oder sich aus diesen zwangsläufig ergeben, durch die in Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt .These tasks as well as others which are not named literally, but which can be derived as a matter of course from the contexts discussed here, or which necessarily result from these, are solved by the measures described in claim 1. Appropriate modifications of the composition according to the invention are protected in the subclaims which refer back to claim 1.
Die Aufgabe in bezug auf die Poly (meth) acrylimid- Formmasse wird durch die in Anspruch 7 beschriebenen Maßnahmen gelöst.The object with regard to the poly (meth) acrylimide molding composition is achieved by the measures described in claim 7.
Bezüglich des Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffs liefert der Gegenstand des Anspruchs 9 eine Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe.With regard to the poly (meth) acrylimide foam, the subject matter of claim 9 provides a solution to the problem on which the invention is based.
Eine besonders vorteilhafte Aus ührungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffes wird durch den Verfahrensanspruch 10 zur Verfügung gestellt. Ein Schichtwerkstoff wird in Anspruch 14 beschrieben.A particularly advantageous embodiment of a method for producing a poly (meth) acrylimide foam according to the invention is described in Process claim 10 provided. A layer material is described in claim 14.
Dadurch, daß Zusammensetzungen zur Herstellung von Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffen oder Poly (meth) acrylimid-Formmassen Blähgraphit aufweisen, gelingt es Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe und Poly (meth) acrylimid-Formmassen mit verminderter Entflammbarkeit zur Verfügung zu stellen, die eine geringe Rauchentwicklung und eine geringe Wärmeentwicklung zeigen.Due to the fact that compositions for the production of poly (meth) acrylimide foams or poly (meth) acrylimide molding compositions have expandable graphite, it is possible to provide poly (meth) acrylimide foams and poly (meth) acrylimide molding compositions with reduced flammability, which show a low smoke development and a low heat development.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden u.a. insbesondere folgende Vorteile erzielt:The measures according to the invention include achieved the following advantages in particular:
--- Die flammgeschützten Poly (meth) acrylimid---- The flame retardant poly (meth) acrylimide
Schaumstoffe bilden beim Verbrennen nur geringe Mengen an toxischen Gasen, wie HCN, CO, NOx, H2S und S02.Foams form only small amounts of toxic gases when burned, such as HCN, CO, NO x , H 2 S and S0 2 .
=> Durch die Verwendung von Blähgraphit wird eine geringe Entflammbarkeit von Poly (meth) acrylimiden und/oder Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffen erreicht. Die erhaltenen Kunststoffe sind im allgemeinen selbstverlöschend.=> The use of expanded graphite ensures low flammability of poly (meth) acrylimides and / or poly (meth) acrylimide foams. The plastics obtained are generally self-extinguishing.
=> Erfindungsgemäße Zusammensetzungen lassen sich kostengünstig herstellen, da relativ teure Flammschutzmittel durch kostengünstiges Blähgraphit ersetzt wird.=> Compositions according to the invention can be produced inexpensively, since relatively expensive flame retardants are replaced by inexpensive expanded graphite.
=> Erfindungsgemäße Poly (meth) acrylimide sowie Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe können kostengünstig recycelt werden, da der Anteil an halogenierten Verbindungen sehr gering gehalten werden kann. -= Aus den Poly (meth) acrylimiden bzw . den=> Poly (meth) acrylimides and poly (meth) acrylimide foams according to the invention can be recycled inexpensively, since the proportion of halogenated compounds can be kept very low. - = From the poly (meth) acrylimides or. the
Poly (meth) acrylimid-Schaumstof fen entstehen beim Verbrennen keine oder nur sehr geringe Mengen an toxischen Halogenkohlenwasserstoffen .Poly (meth) acrylimide foams do not produce any or only very small amounts of toxic halogenated hydrocarbons when burned.
---> Erfindungsgemäße Poly (meth) acrylimid-Schaumstof fe zeigen trotz verminderter Entflammbarkeit ausgezeichnete mechanische Eigenschaften .---> Poly (meth) acrylimide foams according to the invention show excellent mechanical properties despite reduced flammability.
-=> Die erfindungsgemäß brandgeschützten- => The fire-protected according to the invention
Poly (meth) acrylimid-Schaumstof fe bestehen den Brandtest für Schienenfahrzeuge gemäß DIN 54837 .Poly (meth) acrylimide foams pass the fire test for rail vehicles according to DIN 54837.
Das erf indungsgemäß zur Verminderung der Entflammbarkeit von Poly (meth) acrylimiden und/oder Poly (meth) acrylimid-Schaumstof fen verwendete Blähgraphit ist an sich bekannt . Blähgraphit dehnt sich beim Erhitzen aus . " Es wird angenommen, daß dieseExpandable graphite used according to the invention to reduce the flammability of poly (meth) acrylimides and / or poly (meth) acrylimide foams is known per se. Expandable graphite expands when heated. " It is believed that this
Eigenschaft durch spezielle Einlagerungen von Atomen oder Molekülen in die Schichtstruktur der Kohlenstoff Verbindung erzeugt wird . Blähgraphit kann beispielsweise durch Umsetzen von Graphit mit Schwefelsäure erhalten werden . Methoden zurProperty is generated by special inclusions of atoms or molecules in the layer structure of the carbon compound. Expandable graphite can be obtained, for example, by reacting graphite with sulfuric acid. Methods of
Herstellung von Blähgraphit sind unter anderem in US-A-3 574 644 beschrieben . Üblicherweise liegt die Dichte von Blähgraphit im Bereich von 1 , 5 bis 2 , 1 g/cm3, die mittlere Teilchengröße bei 70 bis 2000μm, insbesondere bei 100 bis l OOOμm, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll .Manufacture of expandable graphite is described, inter alia, in US-A-3,574,644. Usually the density of expandable graphite is in the range from 1.5 to 2.1 g / cm 3 , the average particle size is from 70 to 2000 μm, in particular from 100 to 100 μm, without any intention that this should impose a restriction.
Vorzugsweise wird Blähgraphit in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Bereich von 1 bis 50 Gew . -% , besonders bevorzugt, 5 bis 30 Gew . -% , bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, eingesetzt, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll . Die obere Grenze ergibt sich einerseits aus wirtschaftlichen Überlegungen, andererseits können die mechanischen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden . Mengen kleiner als 1 Gew . -% führen in vielen Fällen nur zu einer geringen Verminderung der Entflammbarkeit , falls keine weiteren Flammschutzmittel zugegeben werden .Expandable graphite in the composition according to the invention is preferably in the range from 1 to 50% by weight. -%, particularly preferably 5 to 30 wt. -%, based on the total weight of the monomers, used, without this being intended to be a limitation. The upper limit results on the one hand from economic Considerations, on the other hand, the mechanical properties can be adversely affected. Amounts less than 1 wt. -% in many cases only lead to a slight reduction in flammability if no further flame retardants are added.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann neben Blähgraphit weitere Flammschutzmittel enthalten, um die Entflammbarkeit zusätzlich zu vermindern . Diese Flammschutzmittel sind in der Fachwelt weithin bekannt .- Neben halogenhaltigen Flammschutzmitteln, die teilweise Antimonoxide enthalten, können auch phosphorhaltige Verbindungen eingesetzt werden . Phosphorhaltige Verbindungen sind aufgrund der besseren Recycelbarkeit der Kunststoffe bevorzugt .In addition to expandable graphite, the composition according to the invention can contain further flame retardants in order to additionally reduce the flammability. These flame retardants are widely known in the art. In addition to halogen-containing flame retardants, some of which contain antimony oxides, phosphorus-containing compounds can also be used. Compounds containing phosphorus are preferred due to the better recyclability of the plastics.
Zu den Phosphorverbindungen gehören unter anderem Phosphane, Phosphanoxide, Phosphoniu verbindungen, Phosphonate , Phosphite und/oder Phosphate . Diese Verbindungen können organischer und/oder anorganischer Natur sein, wobei Derivate dieser Verbindungen, wie beispielsweise Phosphorsäuremonoester,The phosphorus compounds include, among others, phosphines, phosphine oxides, phosphonium compounds, phosphonates, phosphites and / or phosphates. These compounds can be organic and / or inorganic in nature, derivatives of these compounds, such as phosphoric acid monoesters,
Phosphonsäuremonoester, Phosphorsäurediester, Phosphonsäurediester und Phosphorsäuretriester sowie Polyphosphate umfaßt sind .Phosphonic acid monoesters, phosphoric acid diesters, phosphonic acid diesters and phosphoric acid triesters as well as polyphosphates are included.
Bevorzugt sind Phosphorverbindungen der Formel ( I )Phosphorus compounds of the formula (I) are preferred
X-CH2-P (0) (OR) 2 ( I ) ,X-CH 2 -P (0) (OR) 2 (I),
worin R gleiche oder verschiedene Reste aus der Gruppe Methyl , Ethyl und Chlormethyl sind und X ein Wasserstof f- oder Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Gruppe R^-CO- , worin R1 Methyl , Ethyl oder Chlormethyl bedeutet , ist . Beispiele für Phosphorverbindungen gemäß Formel (I) sind unter anderem Dimethylmethanphosphonat (DMMP) , Diethyl ethanphosphonat, Dimethylchlor ethanphosphonat, Diethylchlormethanphosphonat, Dimethylhydroxymethanphosphonat, Diethylhydroxymethanphosphonat,wherein R are identical or different radicals from the group methyl, ethyl and chloromethyl and X is a hydrogen or halogen atom, a hydroxyl group or a group R ^ -CO-, wherein R 1 is methyl, ethyl or chloromethyl. Examples of phosphorus compounds according to formula (I) include dimethyl methane phosphonate (DMMP), diethyl ethane phosphonate, dimethyl chloro ethane phosphonate, diethyl chloromethane phosphonate, dimethyl hydroxymethane phosphonate, diethyl hydroxymethane phosphonate,
Methoxycarbonylmethanphosphonsäuredimethylester und Ethoxycarbonylmethanphosphonsäurediethylester.Methoxycarbonylmethanphosphonsäuredimethylester and Ethoxycarbonylmethanphosphonsäurediethylester.
Die Phosphorverbindungen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. Hierbei sind insbesondere Mischungen bevorzugt, die Phosphorverbindungen gemäß Formel (I) enthalten.The phosphorus compounds can be used individually or as a mixture. Mixtures which contain phosphorus compounds of the formula (I) are particularly preferred.
Diese Verbindungen können bis zu einem Anteil von 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, eingesetzt werden, um die Brandschutznormen zu erfüllen. In bevorzugten Ausführungsformen liegt der Anteil der Phosphorverbindungen im Bereich von 1 bis 15 Gew.-%, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll. Beim Einsatz zunehmender Mengen dieser Verbindungen können sich die sonstigen thermischen und mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe, wie beispielsweise die Druckfestigkeit, die Biegefestigkeit und die Wärmeformbeständigkeit, verschlechtern.These compounds can be used in a proportion of up to 25% by weight, based on the weight of the monomers, in order to meet the fire protection standards. In preferred embodiments, the proportion of phosphorus compounds is in the range from 1 to 15% by weight, without any intention that this should impose a restriction. If increasing amounts of these compounds are used, the other thermal and mechanical properties of the plastics, such as, for example, the compressive strength, the bending strength and the heat resistance, may deteriorate.
Durch die Verwendung von Blähgraphit zur Verminderung der Entflammbarkeit von Poly (meth) acrylimiden oder Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffen lassen sich die Mengen an phosphor- oder halogenhaltigen Fla mschutzzusätzen bei konstantem LOI-Wert wesentlich minimieren, so daß der Kunststoff besonders gute mechanische und thermische Eigenschaften aufweist.By using expandable graphite to reduce the flammability of poly (meth) acrylimides or poly (meth) acrylimide foams, the amounts of phosphorus or halogen-containing flameproofing additives can be significantly minimized with a constant LOI value, so that the plastic has particularly good mechanical and has thermal properties.
Von besonderem Interesse sind Mischungen, die mindestens eine Phosphorverbindung und Blähgraphit aufweisen. Überraschend wurde festgestellt, daß derartige Gemische eine synergistische Wirkung haben.Mixtures of at least one phosphorus compound and expandable graphite are of particular interest exhibit. It has surprisingly been found that such mixtures have a synergistic effect.
Bevorzugt werden phosphorhaltige Flammschutzmittel und Blähgraphit in einem Massenverhältnis im Bereich von 1:20 bis 20:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, bezogen auf das Gewicht der Verbindungen, verwendet, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.Phosphorus-containing flame retardants and expandable graphite are preferably used in a mass ratio in the range from 1:20 to 20: 1, preferably 1: 5 to 5: 1, based on the weight of the compounds, without any intention that this should impose a restriction.
Die verminderte Entflammbarkeit kann beispielsweise durch die sog. LOI-Werte (Low Oxygen Index) bestimmt werden. Je höhere der LOI-Wert, desto schwerer entflammbar ist das geprüfte Material. Die LOI-Werte können beispielsweise gemäß ASTM Standard D 2863 bestimmt werden: Standard Method of Test for Flammability of Plastics Using the Oxygen Index Method. Der LOI-Wert entspricht einer Sauerstoff-Stickstoff- Gasmischung, bei der eine am oberen Ende angezündete Kunststoffprobe, die als Formkörper vorliegt, gerade noch vollständig abbrennt.The reduced flammability can be determined, for example, by the so-called LOI values (Low Oxygen Index). The higher the LOI value, the less flammable the tested material is. The LOI values can be determined, for example, in accordance with ASTM Standard D 2863: Standard Method of Test for Flammability of Plastics Using the Oxygen Index Method. The LOI value corresponds to an oxygen-nitrogen gas mixture in which a plastic sample ignited at the upper end, which is in the form of a molded body, just burns completely.
Verminderung bedeutet hierbei eine Zunahme des LOI- Wertes durch Zugabe von Blähgraphit, bezogen auf den aus der Poly (meth) acrylimid-Formmasse oder dem Poly (meth) acrylimid-Schaumstoff hergestellten Formkörper ohne dieses Additiv. Der LOI-Wert von unbehandelten Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffen beträgt ca. 20. Im allgemeinen kann daher von einer verminderten Entflammbarkeit bei LOI-Werten größer als 22, bevorzugt größer als 24 und ganz besonders bevorzugt größer als 27 gesprochen werden, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.Reduction here means an increase in the LOI value by adding expandable graphite, based on the molded article produced from the poly (meth) acrylimide molding composition or the poly (meth) acrylimide foam without this additive. The LOI value of untreated poly (meth) acrylimide foams is approximately 20. In general, therefore, one can speak of a reduced flammability with LOI values greater than 22, preferably greater than 24 and very particularly preferably greater than 27, without this is to be a limitation.
Die Schaumstoffe zeigen eine geringe Rauchentwicklung gemäß FAR 25.853 (c) , AITM 2.0007 sowie eine geringe Wärmeentwicklung gemäß FAR 25.853 (c) . Die Wärmeentwicklung ist in besonderen Ausführungsformen < 160 kW/m2, vorzugsweise ≤ 140 kW/m2 und besonders bevorzugt < 120 kW/m2. Des weiteren bestehen die Schaumstoffe den vertikalen Beflammungstest 60s gemäß FAR 25.853 (a) (1) (i) .The foams show a low smoke development according to FAR 25.853 (c), AITM 2.0007 and a low heat development according to FAR 25.853 (c). In special embodiments, the heat development is < 160 kW / m 2 , preferably ≤ 140 kW / m 2 and particularly preferably <120 kW / m 2 . Furthermore, the foams pass the vertical flame test 60s according to FAR 25.853 (a) (1) (i).
Darüber hinaus erfüllen die Poly (meth) acrylimid- Schaumstoffe die Normen des Brandtests für Schienenfahrzeuge gemäß DIN 54837. Besondere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schäume erzielen eine Brennbarkeitsklassifizierung S4 gemäß DIN 54837. Die zerstörte Länge ist dementsprechend < 20 cm und die Nachbrenndauer < 10s. Die Rauchentwicklungsklasse SR-2 wird im Test gemäß DIN 54837 von besonderen Ausgestaltungen erreicht. Dies bedeutet, daß die integrale Rauchgasdichte < 50%*min ist. Besonders bevorzugte Schäume erreichen Werte unter 25%*min. Darüber hinaus zeichnen sich besonders bevorzugte Schaumstoffe durch eine geringe Tropfenbildung während des Brennens aus. So erreichen besonders bevorzugte Ausgestaltungen eine Einteilung in die Klasse ST2 gemäß dem Versuch nach DIN 54837.In addition, the poly (meth) acrylimide foams meet the standards of the fire test for rail vehicles according to DIN 54837. Special embodiments of foams according to the invention achieve an S4 flammability classification according to DIN 54837. The destroyed length is accordingly <20 cm and the afterburning time <10s. The smoke development class SR-2 is achieved in the test according to DIN 54837 with special designs. This means that the integral smoke density is <50% * min. Particularly preferred foams achieve values below 25% * min. In addition, particularly preferred foams are characterized by a low drop formation during firing. In this way, particularly preferred configurations are classified into the class ST2 according to the test according to DIN 54837.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen zur Herstellung von Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffen sind polymerisierbare Mischungen, die zumindest ein, üblicherweise meist zwei oder mehr Monomere, wie beispielsweise (Meth) acrylsäure und (Meth) acrylnitril, Treibmittel, mindestens einen Polymerisationsinitiator und Blähgraphit enthalten. Diese Zusammensetzungen werden zu Vorprodukten polymerisiert, aus denen durch Erwärmen Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe entstehen.Compositions according to the invention for the production of poly (meth) acrylimide foams are polymerizable mixtures which contain at least one, usually usually two or more monomers, such as (meth) acrylic acid and (meth) acrylonitrile, blowing agents, at least one polymerization initiator and expandable graphite. These compositions are polymerized into precursors from which poly (meth) acrylimide foams are formed by heating.
Die in Klammern gesetzte Schreibweise soll ein optionales Merkmal kennzeichnen. So bedeutet beispielsweise (Meth) acryl Acryl, Methacryl und Mischungen aus beiden. Die aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erhältlichen Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe weisen wiederkehrende Einheiten auf, die durch Formel (II) darstellbar sind,The spelling in brackets is intended to indicate an optional feature. For example, (meth) acrylic means acrylic, methacrylic and mixtures of the two. The poly (meth) acrylimide foams obtainable from the compositions according to the invention have recurring units which can be represented by formula (II),
Figure imgf000012_0001
worin
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wherein
R1 und R2 gleich oder verschieden Wasserstoff oder eine Methylgruppe und R3 Wasserstoff oder ein Alkyl- oder Arylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeuten.R 1 and R 2 are the same or different hydrogen or a methyl group and R 3 is hydrogen or an alkyl or aryl radical having up to 20 carbon atoms.
Vorzugsweise bilden Einheiten der Struktur (II) mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-% des Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffs .Units of structure (II) preferably form more than 30% by weight, particularly preferably more than 50% by weight and very particularly preferably more than 80% by weight of the poly (meth) acrylimide foam.
Die Herstellung von Poly (meth) acrylimid- Hartschaumstoffen ist an sich bekannt und beispielsweise in GB-PS 1 078 425, GB-PS 1 045 229, DE-PS 1 817 156 (= US-PS 3 627 711) oder DE-PS 27 26 259 (= US-PS 4 139 685) offenbart.The production of rigid poly (meth) acrylimide foams is known per se and is described, for example, in GB-PS 1 078 425, GB-PS 1 045 229, DE-PS 1 817 156 (= US-PS 3 627 711) or DE-PS 27 26 259 (= U.S. Patent 4,139,685).
So können sich die Einheiten der Strukturformel (II) unter anderem beim Erhitzen auf 150 bis 250 °C aus benachbarten Einheiten der (Meth) acrylsäure und des (Meth) acrylnitrils durch eine cyclisierende Isomerisierungsreaktion bilden (vgl. DE-C 18 17 156, DE-C 27 26 259, EP-B 146 892) . Üblicherweise wird zunächst ein Vorprodukt durch Polymerisation der Monomeren in Gegenwart eines Radikalinitiators bei niedrigen Temperaturen, z. B. 30 bis 60 °C mit Nacherhitzung auf 60 bis 120 °C erzeugt, das dann durch Erhitzen auf ca. 180 bis 250 °C durch ein enthaltenes Treibmittel aufgeschäumt wird (siehe EP-B 356 714) .For example, the units of structural formula (II) can be formed from neighboring units of (meth) acrylic acid and (meth) acrylonitrile by a cyclizing isomerization reaction when heated to 150 to 250 ° C (cf. DE-C 18 17 156, DE -C 27 26 259, EP-B 146 892). Usually, a precursor is first by polymerizing the monomers in the presence of a radical initiator at low temperatures, e.g. B. 30 to 60 ° C with Post-heating to 60 to 120 ° C generated, which is then foamed by heating to about 180 to 250 ° C by a blowing agent contained (see EP-B 356 714).
Hierzu kann beispielsweise zunächst ein Copolymerisat gebildet werden, welches (Meth) acrylsäure undFor this purpose, for example, a copolymer can first be formed which contains (meth) acrylic acid and
(Meth) acrylnitril vorzugsweise in einem Molverhältnis zwischen 1 : 4 und 4 : 1 aufweist.(Meth) acrylonitrile preferably in a molar ratio between 1: 4 and 4: 1.
Darüber hinaus können diese Copolymerisate weitere Monomereeinheiten enthalten, die sich beispielsweise aus Estern der Acryl- oder Methacrylsäure, insbesondere mit niedrigen Alkoholen mit 1 - 4 C-Atomen, Styrol, Maleinsäure oder deren Anhydrid, Itakonsäure oder deren Anhydrid, Vinylpyrrolidon, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid ergeben. Der Anteil der Comonomeren, die sich nicht oder nur sehr schwer cyclisieren lassen, soll 30 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, nicht übersteigen.In addition, these copolymers can contain further monomer units which result, for example, from esters of acrylic or methacrylic acid, in particular with lower alcohols having 1-4 carbon atoms, styrene, maleic acid or their anhydride, itaconic acid or their anhydride, vinylpyrrolidone, vinyl chloride or vinylidene chloride , The proportion of the comonomers which are difficult or difficult to cyclize should not exceed 30% by weight, preferably 20% by weight and particularly preferably 10% by weight, based on the weight of the monomers.
Als weitere Monomere können in ebenfalls bekannter Weise geringe Mengen an Vernetzern, wie z. B.Small amounts of crosslinking agents, such as. B.
Allylacrylat, Allylmethacrylat, Ethylenglycoldiacrylat oder -dimethacrylat oder mehrwertige Metallsalze der Acryl- oder Methacrylsäure, wie Magnesium-Methacrylat - vorteilhaft verwendet werden. Die Mengenanteile dieser Vernetzer liegen häufig im Bereich von 0,005 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an polymerisierbaren Monomeren.Allyl acrylate, allyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate or dimethacrylate or polyvalent metal salts of acrylic or methacrylic acid, such as magnesium methacrylate, can advantageously be used. The proportions of these crosslinkers are frequently in the range from 0.005 to 5% by weight, based on the total amount of polymerizable monomers.
Des weiteren können Metallsalzzusätze verwendet werden, die vielfach rauchgasmindernd wirken. Hierzu gehören unter anderem die Acrylate oder Methacrylate derIn addition, metal salt additives can be used, which often reduce smoke gas. These include the acrylates or methacrylates of
Alkali- oder Erdalkalimetalle oder des Zinks, Zirkons oder Bleis. Bevorzugt sind Na-, K-, Zn-, und Ca- (Meth) acrylat . Mengen von 2 bis 5 Gewichtsteile der Monomeren bewirken eine deutliche Minderung der Rauchgasdichte bei der Brandprüfung gemäß FAR 25.853a.Alkali or alkaline earth metals or zinc, zircon or lead. Na, K, Zn and Ca (meth) acrylate are preferred. Amounts of 2 to 5 parts by weight of the Monomers result in a significant reduction in smoke density during fire testing in accordance with FAR 25.853a.
Als Polymerisationsinitiatoren werden die an sich für die Polymerisation von (Meth) acrylaten üblichen verwandt, beispielsweise Azoverbindungen, wie Azodiisobutyronitril, sowie Peroxide, wie Dibenzoylperoxid oder Dilauroylperoxid, oder auch andere Peroxidverbindungen, wie beispielsweise t-Butylperoctanoat oder Perketale, wie auch gegebenenfalls Redoxinitiatoren (vgl. hierzu beispielsweise H. Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- und MethacrylVerbindungen, Springer, Heidelberg, 1967 oder Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 1, Seiten 286 ff, John Wiley & Sons, New York, 1978) . Bevorzugt werden die Polymerisationsinitiatoren in Mengen von 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Monomere, eingesetzt.The polymerization initiators used are those which are customary per se for the polymerization of (meth) acrylates, for example azo compounds, such as azodiisobutyronitrile, and peroxides, such as dibenzoyl peroxide or dilauroyl peroxide, or else other peroxide compounds, such as, for example, t-butyl peroctanoate or perketals, as well as optionally redox initiators (see also redox initiators) see, for example, H. Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- und MethacrylVerbindennungen, Springer, Heidelberg, 1967 or Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 1, pages 286 ff, John Wiley & Sons, New York, 1978 ). The polymerization initiators are preferably used in amounts of 0.01 to 0.3% by weight, based on the total weight of the monomers used.
Günstig kann es auch sein, Polymerisationsinitiatoren mit unterschiedlichen Zerfallseigenschaften bezüglich Zeit und Temperatur zu kombinieren. Gut geeignet ist z.B. die gleichzeitige Verwendung von tert.-Butyl- perpivalat, tert .-Butylperbenzoat und tert.-Butylper- 2-ethylhexanoat oder von tert .-Butylperbenzoat, 2, 2-Azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitril, 2, 2-Azobisisobutyronitril und Di-tert .-butylperoxid.It can also be advantageous to combine polymerization initiators with different disintegration properties with regard to time and temperature. For example, it is well suited the simultaneous use of tert-butyl perpivalate, tert-butyl perbenzoate and tert-butyl per-2-ethylhexanoate or of tert-butyl perbenzoate, 2, 2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 2, 2-azobisisobutyronitrile and di -tert. -butyl peroxide.
Die Polymerisation erfolgt vorzugsweise über Varianten der Substanzpolymerisation, wie beispielsweise das so genannte Kammerverfahren, ohne hierauf beschränkt zu sein.The polymerization is preferably carried out via variants of bulk polymerization, such as the so-called chamber method, without being limited to this.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw der Polymere ist vorzugsweise größer als 106 g/mol, insbesondere größer als 3χl06 g/mol, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll.The weight average molecular weight M w of the polymers is preferably greater than 10 6 g / mol, in particular greater than 3 χ 10 6 g / mol, without this being intended to impose a restriction.
Zum Aufschäumen des Copolymerisats während der Umwandlung in ein imidgruppenhaltiges Polymer dienen in bekannter Weise Treibmittel, die bei 150 bis 250 °C durch Zersetzung oder Verdampfung eine Gasphase bilden. Treibmittel mit Amidstruktur, wie Harnstoff, Monomethyl- oder N,N' -Dimethylharnstoff, Formamid oder Monomethylformamid, setzen beim Zerfall Ammoniak oder - A ine frei, die zur zusätzlichen Bildung vonIn a known manner, blowing agents are used to foam the copolymer during the conversion into an imide group-containing polymer, which form a gas phase at 150 to 250 ° C. by decomposition or evaporation. Blowing agents with an amide structure, such as urea, monomethyl or N, N '-dimethylurea, formamide or monomethylformamide, release ammonia or - A ine upon decomposition, which leads to the additional formation of
Imidgruppen beitragen können. Es können jedoch auch stickstofffreie Treibmittel wie Ameisensäure, Wasser oder einwertige aliphatische Alkohole mit 3 bis 8 C-Atomen, wie 1-Propanol, 2-Propanol, n-Butan-1-ol, n-Butan-2-ol, Isobutan-1-ol, Isobutan-2-ol, Pentanole und/oder Hexanole, verwendet werden. Die eingesetzte Treibmittelmenge richtet sich nach der gewünschten Schaumstoffdichte, wobei die Treibmittel im Reaktionsansatz üblicherweise, in Mengen von ca. 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Monomere, verwendet werden.Imid groups can contribute. However, nitrogen-free blowing agents such as formic acid, water or monohydric aliphatic alcohols having 3 to 8 carbon atoms, such as 1-propanol, 2-propanol, n-butan-1-ol, n-butan-2-ol, isobutan-1, can also be used -ol, isobutan-2-ol, pentanols and / or hexanols can be used. The amount of blowing agent used depends on the desired foam density, the blowing agents being used in the reaction mixture usually in amounts of about 0.5 to 15% by weight, based on the total weight of the monomers used.
Des weiteren können die Vorprodukte übliche Zusatzstoffe enthalten. Hierzu gehören unter anderem Antistatika, Antioxidantien, Entformungsmittel, Schmiermittel, Farbstoffe, Flammschutzmittel,The preliminary products can also contain customary additives. These include, among others, antistatic agents, antioxidants, mold release agents, lubricants, dyes, flame retardants,
Fließverbesserungsmittel, Füllstoffe, Lichtstabilisato- ren und organische Phosphorverbindungen, wie Phosphite oder Phosphonate, Pigmente, Trennmittel, Verwitterungsschutz ittel und Weichmacher.Flow improvers, fillers, light stabilizers and organic phosphorus compounds such as phosphites or phosphonates, pigments, release agents, weathering agents and plasticizers.
Leitfähige Partikel, die eine elektrostatische Aufladung der Schaumstoffe verhindern, sind eine weitere Klasse von bevorzugten Zusatzstoffen. Hierzu gehören unter anderem Metall- und Rußpartikel, die auch als Fasern vorliegen können, mit einer Größe im Bereich von 10 nm und 10 mm, wie dies in EP 0 356 714 AI beschrieben ist.Conductive particles that prevent the foams from becoming electrostatically charged are another class of preferred additives. These include metal and soot particles, too can be present as fibers, with a size in the range of 10 nm and 10 mm, as described in EP 0 356 714 AI.
Darüber hinaus sind Antiabsetzmittel bevorzugte Zusatzstoffe, da diese Stoffe die Zusammensetzungen zur Herstellung von Polyacrylimid-Schaumstoffen wirkungsvoll stabilisieren. Hierzu gehören unter anderem Ruße, beispielsweise KB EC-600 JD von Akzo Nobel, und Aerosile, beispielsweise Aerosil 200 von Degussa-Hüls AG.In addition, anti-settling agents are preferred additives because these substances effectively stabilize the compositions for the production of polyacrylimide foams. These include carbon blacks, for example KB EC-600 JD from Akzo Nobel, and Aerosile, for example Aerosil 200 from Degussa-Hüls AG.
Ein erfindungsgemäßer Poly (meth) acrylimid-Schaumstoff kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man eine Mischung bestehend ausA poly (meth) acrylimide foam according to the invention can be produced, for example, by mixing a mixture of
(A) 20 - 60 Gew.-% (Meth) acrylnitril, 40 - 80 Gew.-% (Meth) acrylsäure und(A) 20-60% by weight (meth) acrylonitrile, 40-80% by weight (meth) acrylic acid and
0 - 20 Gew.-% weitere vinylisch ungesättigte Monomere, wobei die Bestandteile der Komponenten (A) 100 Gew.-% ergeben;0-20% by weight of further vinylically unsaturated monomers, the constituents of component (A) giving 100% by weight;
(B) 0,5 - 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) , eines Treibmittels;(B) 0.5-15% by weight, based on the weight of components (A), of a blowing agent;
(C) 1 - 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) , Blähgraphit;(C) 1-50% by weight, based on the weight of components (A), expandable graphite;
(D) 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) , eines Polymerisationsinitiators;(D) 0.01 to 0.3% by weight, based on the weight of components (A), of a polymerization initiator;
(E) 0 - 200 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) , üblichen Zusatzstoffen(E) 0-200% by weight, based on the weight of components (A), of conventional additives
zu einer Platte polymerisiert und anschließend diese Polymerisatplatte bei Temperaturen von 150 bis 250 °C schäumt. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Poly (meth) acrylimid-Formmassen mit verminderter Entflammbarkeit, die Blähgraphit enthalten. Diese thermoplastisch verarbeitbaren Formmassen weisenpolymerized to a plate and then foamed this polymer plate at temperatures of 150 to 250 ° C. Another aspect of the present invention are poly (meth) acrylimide molding compositions with reduced flammability, which contain expandable graphite. These thermoplastically processable molding compositions have
Poly (meth) acrylimide mit hoher Wärmeformbeständigkeit auf, welche beispielsweise durch Umsetzung von Polymethylmethacrylat oder dessen Copolymeren mit primären A inen erhalten werden können. Stellvertretend für die Vielzahl an Beispielen für diese polymeranaloge Imidierung seien genannt: US 4 246 374, EP 216 505 A2, EP 860 821. Hohe Wärmeformbeständigkeit läßt sich hierbei entweder durch Einsatz von Arylaminen (JP 05222119 A2) oder durch die Verwendung von speziellen Co onomeren erreichen (EP 561 230 A2, EP 577 002 AI) . All diese Reaktionen ergeben feste Polymere, die zum Erhalt eines Schaums in einem separaten zweiten Schritt aufgeschäumt werden können, wobei hierfür in der Fachwelt geeignete Techniken bekannt sind.-Poly (meth) acrylimides with high heat resistance, which can be obtained, for example, by reacting polymethyl methacrylate or its copolymers with primary amines. Representative of the large number of examples of this polymer-analogous imidation are: US 4,246,374, EP 216 505 A2, EP 860 821. High heat resistance can be achieved either by using arylamines (JP 05222119 A2) or by using special co-monomers reach (EP 561 230 A2, EP 577 002 AI). All of these reactions result in solid polymers which can be foamed to obtain a foam in a separate second step, with suitable techniques known to those skilled in the art for this purpose.
Erfindungsgemäße Poly (meth) acrylimid-Formmassen enthalten als wesentlichen Bestandteil Blähgraphit. Vorzugsweise wird dieser Bestandteil in den zuvor dargelegten Mengen eingesetzt.Poly (meth) acrylimide molding compositions according to the invention contain expandable graphite as an essential constituent. This component is preferably used in the amounts set out above.
Darüber hinaus können diese Formmassen die zuvor genannten, optionalen Zusatzstoffe aufweisen. Ihre Ausrüstung mit Blähgraphit kann vor, während oder nach der Polymerisation oder der Imidierung mit bekannten Verfahren erfolgen.In addition, these molding compositions can have the optional additives mentioned above. They can be expanded with expandable graphite before, during or after the polymerization or imidation using known methods.
Wie zuvor erwähnt können diese Formmassen mit Hilfe von bekannten Techniken geschäumt werden. Hierzu können unter anderem die zuvor genannten Treibmittel eingesetzt werden, die beispielsweise zu den Förmmassen durch Co poundieren hinzu gegeben werden können.As previously mentioned, these molding compositions can be foamed using known techniques. This can include the blowing agents mentioned above are used, which can be added to the molding compounds by compounding, for example.
Erfindungsgemäße Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe können mit Deckschichten versehen werden, um beispielsweise die Festigkeit zu erhöhen. Darüber hinaus sind Schichtwerkstoffe bekannt, die allein durch Wahl des Deckmaterials einen gewissen Flammschutz bieten. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe kann der Brandschutz der durch Verwendung- dieser Verbundwerkstoffe erzielt wird, deutlich verbessert werden.Poly (meth) acrylimide foams according to the invention can be provided with cover layers, for example to increase the strength. In addition, layer materials are known which offer a certain level of flame protection simply by choosing the covering material. When using the foams according to the invention, the fire protection achieved by using these composite materials can be significantly improved.
Als Deckschicht kann jedes bekannte flächige Gebilde eingesetzt werden, das bei den zur Herstellung der Verbundstruktur notwendigen Verarbeitungsparametern, wie Druck und Temperatur, stabil ist. Hierzu gehören u.a. beispielsweise Folien und/oder Bleche die Polypropylen, Polyester, Polyether, Polyamid, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polymethyl (meth) acrylat, durch Härtung von Reaktionsharzen, wie beispielsweise Epoxidharze (EP-Harze) , Methacrylatharze (MA-Harze) , ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze) , Isocyanatharze und Phenacrylatharze (PHA-Harze) , Bismaleinimidharze und Phenolharze, erhaltene Kunststoffe, und/oder Metalle, wie beispielsweise Aluminium, enthalten. Bevorzugt können des weiteren Matten oder Bahnen als Deckschicht verwendet werden, die Glasfasern, Kohlefasern und/oder Aramidfasern umfassen, wobei als Deckschicht auch Bahnen eingesetzt werden können, die einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen.Any known flat structure can be used as the cover layer, which is stable in the processing parameters required for producing the composite structure, such as pressure and temperature. These include, for example, films and / or sheets made of polypropylene, polyester, polyether, polyamide, polyurethane, polyvinyl chloride, polymethyl (meth) acrylate, by curing reactive resins, such as, for example, epoxy resins (EP resins), methacrylate resins (MA resins), unsaturated polyester resins (UP resins), isocyanate resins and phenacrylate resins (PHA resins), bismaleimide resins and phenolic resins, plastics and / or metals obtained, such as aluminum, for example. Furthermore, mats or webs can preferably be used as the top layer, which comprise glass fibers, carbon fibers and / or aramid fibers, wherein webs which have a multilayer structure can also be used as the top layer.
Diese faserhaltigen Bahnen können unter anderem als Prepregs auf die Schaumstoffe aufgebracht werden. Dies sind mit härtbaren Kunststoffen vorimprägnierte Fasermatten, meist Glasfasermatten oder Glasfilamentgewebe, die durch Warmpressen zu Formteilen oder Halbzeug verarbeitet werden können. Hierzu gehören u.a. sog. GMT und SMC.These fibrous webs can be applied to the foams, among other things, as prepregs. These are fiber mats pre-impregnated with curable plastics, mostly glass fiber mats or Glass filament fabric that can be processed into molded parts or semi-finished products by hot pressing. These include GMT and SMC.
Des weiteren sind auch kohlefaserverstärkte Kunststoffe bekannt, die als Deckschichten besonders geeignet sind.Furthermore, carbon fiber reinforced plastics are also known which are particularly suitable as cover layers.
Vorzugsweise liegt die Dicke der Deckschicht im Bereich von 0,1 bis 100 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 10 mm.The thickness of the cover layer is preferably in the range from 0.1 to 100 mm, preferably in the range from 0.5 to 10 mm.
Zur Verbesserung der Haftung kann auch ein Klebstoff eingesetzt werden. Je nach Material der Deckschicht ist dies jedoch nicht notwendig.An adhesive can also be used to improve adhesion. Depending on the material of the cover layer, this is not necessary.
Die erfindungsgemäßen Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffe und insbesondere die diese Schaumstoffe enthaltenden Schichtwerkstoffe können beispielsweise im Flugzeugbau und zum Bau von Schiffen oder Schienenfahrzeugen eingesetzt werden.The poly (meth) acrylimide foams according to the invention and in particular the layer materials containing these foams can be used, for example, in aircraft construction and for the construction of ships or rail vehicles.
Beispiele und VergleichsbeispieleExamples and comparative examples
Beispiel 1example 1
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 400g (4 Gewichtsteile) Isopropanol und 200g (2 Gewichtsteile) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.-400 g (4 parts by weight) of isopropanol and 200 g (2 parts by weight) of water were added as a blowing agent to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). Furthermore, 5 g (0.05 part by weight) of tert.-
Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 1500g (15,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO und 140g (1,4 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel).Butyl perbenzoate, 8g (0.08 part by weight) 2, 2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5g (0.05 part by weight) 2, 2-azobisisobutyronitrile and 5g (0.05 part by weight) Di-tert-butyl peroxide added as initiators. In addition, 1000g (10.0 wt. Parts) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) and 1500 g (15.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) Were added as flame retardants. Finally, the mixture contained 40 g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70 g (0.70 part by weight) of ZnO and 140 g (1.4 part by weight) of carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zurThis mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then
Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Ξchäumung erfolgte 3h bei 193°C.Final polymerization is subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place for 3 hours at 193 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 48 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 48 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde anschließend verschiedenen Brandversuchen unterworfen. Hierzu gehörten der Vertikaltest 60s gemäß FAR 25.853 (a) (1) (i) sowie der Rauchgasdichteversuch nach FAR 25.853(c), AITM 2.0007. Darüber hinaus würde der Brandtest fürThis foam was then subjected to various fire tests. These included the vertical test 60s in accordance with FAR 25.853 (a) (1) (i) and the flue gas density test in accordance with FAR 25.853 (c), AITM 2.0007. In addition, the fire test for
Schienenfahrzeuge gemäß DIN 54837 sowie eine Analyse der Rauchgase auf toxische Bestandteile gemäß AITM 3.0005 durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.Rail vehicles according to DIN 54837 as well as an analysis of the smoke gases for toxic components according to AITM 3.0005. The results obtained are shown in Table 1.
Beispiel 2Example 2
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 400g (4 Gewichtsteile) Isopropanol und 100g (1 Gewichtsteil) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 1500g (15,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO und, 140g (1,4 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel).400 g (4 parts by weight) of isopropanol and 100 g (1 part by weight) of water were added as a blowing agent to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). Furthermore, the mixture was 5g (0.05 parts by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8g (0.08 parts by weight) of 2,2-azobisiso 2, 4-dimethylvaleronitrile, 5g (0.05 parts by weight) 2, 2-azobisisobutyronitrile and 5g (0.05 parts by weight) di-tert-butyl peroxide added as initiators. In addition, 1000 g (10.0 parts by weight) of dimethyl methanephosphonate (DMMP) and 1500 g (15.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 40g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70g (0.70 part by weight) ZnO and, 140g (1.4 part by weight) carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel).
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 195°C.This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 55 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 55 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde einer Untersuchung der Wärmeentwicklung gemäß FAR 25.853 (c) unterzogen.This foam was subjected to a heat development study in accordance with FAR 25.853 (c).
Die erhaltenen Daten sind in Tabelle 1 aufgeführt.The data obtained are shown in Table 1.
Beispiel 3Example 3
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 400g (4 Gewichtsteile) Isopropanol und 100g (1 Gewichtsteil) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 1000g (10,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO und 130g (1,3 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel) .400 g (4 parts by weight) of isopropanol and 100 g (1 part by weight) of water were added as a blowing agent to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). In addition, 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. parts) 2, 2-Azobisisobutyronitrile and 5g (0.05 parts by weight) of di-tert-butyl peroxide added as initiators. In addition, 1000 g (10.0 parts by weight) of dimethyl methanephosphonate (DMMP) and 1000 g (10.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 40g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70g (0.70 part by weight) ZnO and 130g (1.3 part by weight) of carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
Diese Mischung wurde erst 21h bei 38 °C und danach noch 48h bei 39°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 195°C.This mixture was polymerized only 21 hours at 38 ° C. and then for another 48 hours at 39 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 50 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 50 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Beispiel 4Example 4
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden alsTo a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight) were used as
Treibmittel 400g (4 Gewichtsteile) Isopropanol und 200g (2 Gewichtsteile) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile)Blowing agent 400g (4 parts by weight) of isopropanol and 200g (2 parts by weight) of water are added. In addition, 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. parts)
2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 2000g (20,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassrαan GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO und 130g (1,3 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel).2, 2-Azobisisobutyronitrile and 5g (0.05 parts by weight) of di-tert-butyl peroxide added as initiators. In addition, 1000 g (10.0 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) and 2000 g (20.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassrαan GmbH & Co.) were added as a flame retardant. Finally, the mixture contained 40g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70g (0.70 part by weight) ZnO and 130g (1.3 part by weight) of carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
Diese Mischung wurde 71h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 190°C.This mixture was polymerized for 71 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 190 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 52 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 52 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Beispiel 5Example 5
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 400g (4 Gewichtsteile) Isopropanol und 200g (2 Gewichtsteile) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt.400 g (4 parts by weight) of isopropanol and 200 g (2 parts by weight) of water were added as a blowing agent to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). In addition, 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. Parts) 2, 2-azobisisobutyronitrile and 5 g (0.05 parts by weight) of di-tert-butyl peroxide added as initiators.
Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 2000g (20,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO und 140g (1,4 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel).In addition, 1000g (10.0 parts by weight) of dimethyl methanephosphonate (DMMP) and 2000g (20.0 Parts by weight) expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) As a flame retardant. Finally, the mixture contained 40 g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70 g (0.70 part by weight) of ZnO and 140 g (1.4 part by weight) of carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 3h bei 193 °C.This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place for 3 hours at 193 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 58 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 58 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Beispiel 6Example 6
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 500g (5 Gewichtsteile) Isopropanol und 200g (2 Gewichtsteile) Formamid zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 2500g (25,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 30g (0,30 Gew. -Teile) ZnO und 120g (1,2 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel) .500 g (5 parts by weight) of isopropanol and 200 g (2 parts by weight) of formamide were added as blowing agents to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). In addition, 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. Parts) 2, 2-azobisisobutyronitrile and 5 g (0.05 parts by weight) of di-tert-butyl peroxide added as initiators. In addition, 1000 g (10.0 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) and 2500 g (25.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 40 g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 30 g (0.30 part by weight) of ZnO and 120 g (1.2 part by weight) of carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ).
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 195°C.This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 95 kg/m3 auf. Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.The foam thus obtained had a density of 95 kg / m 3 . This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Beispiel 7Example 7
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 500g (5 Gewichtsteile) Isopropanol und 200g (2 Gewichtsteile) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt.500 g (5 parts by weight) of isopropanol and 200 g (2 parts by weight) of water were added as a blowing agent to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). In addition, 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. Parts) 2, 2-azobisisobutyronitrile and 5 g (0.05 parts by weight) of di-tert-butyl peroxide added as initiators.
Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 2500g (25,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO und 150g (1,5 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 EC von Akzo Nobel). Diese Mischung wurde 68h bei 39,5°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 195°C.In addition, 1000 g (10.0 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) and 2500 g (25.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 40g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 70g (0.70 part by weight) ZnO and 150g (1.5 part by weight) carbon black (KB 600 EC from Akzo Nobel ). This mixture was polymerized for 68 hours at 39.5 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming was carried out for 2 hours at 195 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 97 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 97 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Beispiel 8Example 8
Zu einem Gemisch aus gleichen Mol-Teilen an 5620g Methacrylsäure (56,2 Gew. -Teile) und 4380g Methacrylnitril (43,8 Gew. -Teile) wurden als Treibmittel 500g (5 Gewichtsteile) Isopropanol und 200g (2 Gewichtsteile) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 5g (0,05 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 8g (0,08 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisiso- 2, 4-dimethylvaleronitril, 5g (0,05 Gew. -Teile) 2, 2-Azobisisobutyronitril und 5g (0,05 Gew. -Teile) Di-tert .-butylperoxid als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,0 Gew.- Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 2500g (25,0 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 40g (0,40 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 30g (0,30 Gew. -Teile) ZnO und 120g (1,2 Gew. -Teile) Ruß (KB 600 ,EC von Akzo Nobel).500 g (5 parts by weight) of isopropanol and 200 g (2 parts by weight) of water were added as a blowing agent to a mixture of equal molar parts of 5620 g of methacrylic acid (56.2 parts by weight) and 4380 g of methacrylonitrile (43.8 parts by weight). In addition, 5 g (0.05 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 8 g (0.08 part by weight) of 2,2-azobisiso-2, 4-dimethylvaleronitrile, 5 g (0.05 part by weight) were added to the mixture. Parts) 2, 2-azobisisobutyronitrile and 5 g (0.05 parts by weight) of di-tert-butyl peroxide added as initiators. In addition, 1000 g (10.0 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) and 2500 g (25.0 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 40 g (0.40 part by weight) of release agent (PAT 1037), 30 g (0.30 part by weight) of ZnO and 120 g (1.2 part by weight) of carbon black (KB 600, EC from Akzo Nobel).
Diese Mischung wurde 92h bei 39,5°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer poly erisiert . Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 185°C.This mixture was 92h at 39.5 ° C in one of two glass plates size 50 * 50cm and a 2.2cm thick Edge seal formed chamber poly erized. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place at 185 ° C. for 2 hours.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 146 kg/m3 auf. Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.The foam thus obtained had a density of 146 kg / m 3 . This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Beispiel 9Example 9
Zu einem Gemisch aus 6140g (61,4 Gew. -Teile) Methacrylsäure und 3860g (38,6 Gew. -Teile) Methacrylnitril wurden als Treibmittel 360g (3,6 Gewichtsteile) Formamid und 360g (3,6 Gewichtsteile) Wasser zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 6,9g (0,069 Gew. -Teile) tert .-Butylperbenzoat, 3,9g (0,039 Gew. -Teile) tert . -Butylperpivalat, 3,9g (0,039 Gew.- Teile) tert .-Butylper-2-ethylhexanoat und 9,9g (0,099 Gew. -Teile) Cumylperneodecanoat als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 990g (9,90 Gew. -Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) und 990g (9,90 Gew. -Teile) Blähgraphit (Nord Min 250 von Nordmann, Rassman GmbH&Co.) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 15g (0,15 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT 1037), 70g (0,70 Gew.-To a mixture of 6140 g (61.4 parts by weight) of methacrylic acid and 3860 g (38.6 parts by weight) of methacrylonitrile, 360 g (3.6 parts by weight) of formamide and 360 g (3.6 parts by weight) of water were added as blowing agents. Furthermore, 6.9 g (0.069 part by weight) of tert-butyl perbenzoate and 3.9 g (0.039 part by weight) of the mixture were tert. -Butyl perpivalate, 3.9 g (0.039 parts by weight) of tert-butyl per-2-ethylhexanoate and 9.9 g (0.099 parts by weight) of cumyl perneodecanoate were added as initiators. In addition, 990 g (9.90 parts by weight) of dimethyl methanephosphonate (DMMP) and 990 g (9.90 parts by weight) of expanded graphite (Nord Min 250 from Nordmann, Rassman GmbH & Co.) were added as a flame retardant. Finally, the mixture contained 15g (0.15 parts by weight) of release agent (PAT 1037), 70g (0.70 parts by weight)
Teile) ZnO und 337g (3,37 Gew. -Teile) Aerosil (Aerosil 200 von Degussa-Hüls AG) .Parts) ZnO and 337 g (3.37 parts by weight) Aerosil (Aerosil 200 from Degussa-Huls AG).
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert. Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 3h bei 200°C.This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a final polymerization of 17.25 h from 40 ° C. to 115 ° C. sufficient tempering program. The subsequent foaming took place for 3 hours at 200 ° C.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 40 kg/m3 auf. Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.The foam thus obtained had a density of 40 kg / m 3 . This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Ein Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 71 kg/m3 wurde gemäß DE 33 46 060 hergestellt, wobei 10 Gew.- Teile DMMP als Flammschutzmittel eingesetzt wurden.A foam with a density of 71 kg / m 3 was produced in accordance with DE 33 46 060, 10 parts by weight of DMMP being used as the flame retardant.
Hierzu wurden einer Mischung aus gleichen Mol-Teilen an 5620g (56,2 Gewichtsteile) Methacrylsäure und 4380g (43,8 Gewichtsteile) Methacrylnitril 140g (1,4 Gewichtsteile) Formamid und 135g (1,35 Gewichtsteile) Wasser als Treibmittel zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 10,0g (0,100 Gew. -Teile) tert.- Butylperbenzoat, 4,0g (0,0400 Gew. -Teile) tert.- Butylperpivalat, 3,0g (0,0300 Gew. -Teile) tert.- Butylper-2-ethylhexanoat und 10,0g (0,1000 Gew. -Teile) Cumylperneodecanoat als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,00 Gew. -Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 20g (0,20 Gew. -Teile) Trennmittel (MoldWiz) und 70g (0,70 Gew.- Teile) ZnO.For this purpose, a mixture of equal molar parts of 5620 g (56.2 parts by weight) of methacrylic acid and 4380 g (43.8 parts by weight) of methacrylonitrile, 140 g (1.4 parts by weight) of formamide and 135 g (1.35 parts by weight) of water was added as the blowing agent. Furthermore, 10.0 g (0.100 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 4.0 g (0.0400 part by weight) of tert-butyl perpivalate, 3.0 g (0.0300 part by weight) were tert of the mixture .- Butyl per-2-ethylhexanoate and 10.0 g (0.1000 parts by weight) of cumyl perneodecanoate added as initiators. In addition, 1000 g (10.00 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 20 g (0.20 part by weight) of release agent (MoldWiz) and 70 g (0.70 part by weight) of ZnO.
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert. Anschließend wurde das Polymerisat zurThis mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then
Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 215°C.Final polymerization 17.25 hours from 40 ° C to 115 ° C sufficient tempering program. The subsequent foaming took place at 215 ° C. for 2 hours.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 71 kg/m3 auf.The foam thus obtained had a density of 71 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2
Hierzu wurden einer Mischung an 5700g (57,0 Gewichtsteile) Methacrylsäure und 4300g (43,0A mixture of 5700 g (57.0 parts by weight) of methacrylic acid and 4300 g (43.0
Gewichtsteile) Methacrylnitril 140g (1,4 Gewichtsteile) Formamid und 135g (1,35 Gewichtsteile) Wasser als Treibmittel zugesetzt. Des weiteren wurden der Mischung 10,0g (0,100 Gew. -Teile) tert .-Butylperbenzoat, 4,0g (0,040 Gew. -Teile) tert .-Butylperpivalat, 3,0g (0,030 Gew. -Teile) tert . -Butylper-2-ethylhexanoat und 10g (0,100 Gew. -Teile) Cumylperneodecanoat als Initiatoren beigefügt. Darüber hinaus wurden dem Gemisch 1000g (10,00 Gew. -Teile) Dimethylmethanphosphonat (DMMP) als Flammschutzmittel zugefügt. Schließlich enthielt die Mischung 15g (0,15 Gew. -Teile) Trennmittel (PAT) und 70g (0,70 Gew. -Teile) ZnO.Parts by weight) methacrylonitrile 140 g (1.4 parts by weight) formamide and 135 g (1.35 parts by weight) water as a blowing agent. Furthermore, 10.0 g (0.100 part by weight) of tert-butyl perbenzoate, 4.0 g (0.040 part by weight) of tert-butyl perpivalate, 3.0 g (0.030 part by weight) were tert. -Butylper-2-ethylhexanoate and 10g (0.100 parts by weight) cumyl perneodecanoate added as initiators. In addition, 1000 g (10.00 parts by weight) of dimethyl methane phosphonate (DMMP) were added to the mixture as a flame retardant. Finally, the mixture contained 15 g (0.15 part by weight) of release agent (PAT) and 70 g (0.70 part by weight) of ZnO.
Diese Mischung wurde 92h bei 40°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50*50cm und einer 2,2cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert. Anschließend wurde das Polymerisat zur Endpolymerisation 17,25h einem von 40°C bis 115°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgte 2h bei 220°C.This mixture was polymerized for 92 hours at 40 ° C. in a chamber formed from two glass plates of size 50 * 50 cm and a 2.2 cm thick edge seal. The polymer was then subjected to a tempering program ranging from 40 ° C. to 115 ° C. for 17.25 hours. The subsequent foaming took place at 220 ° C. for 2 hours.
Der so erhaltene Schaumstoff wies ein Raumgewicht von 51 kg/m3 auf. Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten.The foam thus obtained had a density of 51 kg / m 3 . This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3
Es wurde im Wesentlichen verfahren, wie im Fall desThe procedure was essentially the same as in the case of the
Vergleichsbeispiel 1, außer das die Schäumung bei 210°C erfolgte und das Raumgewicht des erhaltenen Schaumes daraufhin 110 kg/m3 betrug.Comparative Example 1, except that the foaming took place at 210 ° C. and the density of the foam obtained was then 110 kg / m 3 .
Dieser Schaumstoff wurde den Versuchen unterzogen, die in Tabelle 1 dargelegt sind. Diese Tabelle enthält ebenfalls die erhaltenen Daten. This foam was subjected to the tests set out in Table 1. This table also contains the data obtained.
Tabelle 1Table 1
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Die dargelegten Werte zeigen deutlich, daß die erfindungsgemäß flammgeschützten Poly (meth) acrylimid- Schau stoffe die zuvor dargelegten Brandtests hervorragend erfüllen. Besonders überraschend ist die geringe Zunahme der Wärmeentwicklung bei Schaumstoffen it hohem Raumgewicht . The values shown clearly show that the flame-retardant poly (meth) acrylimide materials according to the invention excellently meet the fire tests described above. It is particularly surprising slight increase in heat development for foams with high density.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzung zur Herstellung von1. Composition for the production of
Poly (meth) acrylimid-Schaumstof fen mit verminderter Entflammbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß diePoly (meth) acrylimide foam with reduced flammability, characterized in that the
Zusammensetzung Blähgraphit aufweist.Composition has expanded graphite.
2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 5 bis 50 Gew.-% Blähgraphit, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, aufweist.2. Composition according to claim 1, characterized in that the composition has 5 to 50 wt .-% expanded graphite, based on the weight of the monomers.
3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung weitere Flammschutzmittel enthält.3. Composition according to claim 1 or 2, characterized in that the composition contains further flame retardants.
4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Flammschutzmittel eine Phosphorverbindung ist.4. Composition according to claim 3, characterized in that the further flame retardant is a phosphorus compound.
5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphorverbindung aus Phosphanen, Phosphanoxiden, Phosphoniumverbindungen, Phosphonaten, Phosphiten und/oder Phosphaten ausgewählt ist.5. Composition according to claim 4, characterized in that the phosphorus compound is selected from phosphines, phosphine oxides, phosphonium compounds, phosphonates, phosphites and / or phosphates.
6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phosphorverbindung der Formel (I)6. Composition according to claim 4, characterized in that a phosphorus compound of formula (I)
X-CH2-P(0) (OR)2 (I),X-CH 2 -P (0) (OR) 2 (I),
worin R gleiche oder verschiedene Reste aus derwhere R is the same or different radicals from the
Gruppe Methyl, Ethyl und Chlormethyl sind und X ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Gruppe F^O-CO-, worin R1 Methyl, Ethyl oder Chlormethyl bedeutet, ist, als weiteres Flammschutzmittel eingesetzt wird.Group is methyl, ethyl and chloromethyl and X is a hydrogen or halogen atom, a hydroxyl group or a group F ^ O-CO-, wherein R 1 is methyl, ethyl or Chloromethyl means, is used as a further flame retardant.
7. Poly (meth) acrylimid-Formmasse zur Herstellung von Formkörpern mit verminderter Entflammbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse Blähgraphit enthält.7. poly (meth) acrylimide molding composition for the production of moldings with reduced flammability, characterized in that the molding composition contains expanded graphite.
8. Formkörper hergestellt aus einer Formmasse gemäß Anspruch 7.8. Shaped body made from a molding composition according to claim 7.
9. Poly (meth) acrylimid-Schaumstoff erhältlich durch Polymerisieren und Schäumen einer Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder durch Schäumen einer Formmasse gemäß Anspruch 7.9. poly (meth) acrylimide foam obtainable by polymerizing and foaming a composition according to one or more of claims 1 to 6 or by foaming a molding composition according to claim 7.
10. Verfahren zur Herstellung eines Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffes gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung bestehend aus10. A method for producing a poly (meth) acrylimide foam according to claim 9, characterized in that a mixture consisting of
(A) 20 - 60 Gew.-% (Meth) acrylnitril, 40 - 80 Gew.-% (Meth) acrylsäure und 0 - 20 Gew.-% weitere vinylisch ungesättigte(A) 20-60% by weight of (meth) acrylonitrile, 40-80% by weight of (meth) acrylic acid and 0-20% by weight of other vinylically unsaturated ones
Monomere, wobei die Bestandteile der Komponenten (A) 100 Gew.-% ergeben;Monomers, the components of component (A) giving 100% by weight;
(B) 0,5 - 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) , eines Treibmittels; (C) 1 - 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der(B) 0.5-15% by weight, based on the weight of components (A), of a blowing agent; (C) 1-50% by weight based on the weight of the
Komponenten (A) , Blähgraphit; (D) 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) , einesComponents (A), Expandable Graphite; (D) 0.01 to 0.3 wt .-%, based on the weight of components (A), one
PolymerisationsInitiators; (E) 0 - 200 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht derpolymerization initiator; (E) 0-200% by weight, based on the weight of the
Komponenten (A) , üblichen Zusatzstoffen zu einer Platte polymerisiert und anschließend diese Polymerisatplatte bei Temperaturen von 150 bis 250 °C schäumt.Components (A), usual additives polymerized to a plate and then foamed this polymer plate at temperatures of 150 to 250 ° C.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel ein aliphatischer Alkohol mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, Harnstoff, Monomethyl- oder N,N'-Dimethylharnstoff eingesetzt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that an aliphatic alcohol having 3 to 8 carbon atoms, urea, monomethyl or N, N'-dimethylurea is used as blowing agent.
12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff ein Antiabsetzmittel eingesetzt wird.12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that an anti-settling agent is used as an additive.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Ruß oder Aerosil als Antiabsetzmittel eingesetzt wird.13. The method according to claim 12, characterized in that carbon black or Aerosil is used as an anti-settling agent.
14. Schichtwerkstoff enthaltend eine Schicht eines Poly (meth) acrylimid-Schaumstoffes gemäß Anspruch 9. 14. Layer material containing a layer of a poly (meth) acrylimide foam according to claim 9.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011138060A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Evonik Röhm Gmbh Polymethacrylimide foam materials having reduced flammability and method for producing same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259674A1 (en) * 2002-12-18 2004-07-15 Röhm GmbH & Co. KG Production of a polymethacrylimide foam comprises polymerization of methacrylonitrile and other vinyl unsaturated monomers in the presence of a propellant and a polymerization initiator to form a sheet followed by foaming at 150-250 oC
DE102008001695A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Evonik Röhm Gmbh Poly (meth) acrylimides with improved optical and color properties, especially under thermal stress

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29605891U1 (en) * 1996-03-29 1996-06-20 Heuser, Holger, 41469 Neuss Guide hose
JPH09208731A (en) * 1996-02-06 1997-08-12 Sekisui Chem Co Ltd Flame-retardant polyolefin-based resin foam

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09208731A (en) * 1996-02-06 1997-08-12 Sekisui Chem Co Ltd Flame-retardant polyolefin-based resin foam
DE29605891U1 (en) * 1996-03-29 1996-06-20 Heuser, Holger, 41469 Neuss Guide hose

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 12 25 December 1997 (1997-12-25) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011138060A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Evonik Röhm Gmbh Polymethacrylimide foam materials having reduced flammability and method for producing same
US20130041056A1 (en) * 2010-05-06 2013-02-14 Evonik Roehm Gmbh Polymethacrylimide foam materials having reduced flammability and method for producing same

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