DE1794271A1

DE1794271A1 - Verfahren zur Herstellung flammfester,selbstverloeschender Formmassen,Formteile,Lacke,Filme,Folien und UEberzuege aus an sich brennbaren Kunststoffen

Info

Publication number: DE1794271A1
Application number: DE19681794271
Authority: DE
Inventors: Praetzel Dipl-Chem Ha Eberhard; Jenkner Dr Herbert
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1968-09-30
Publication date: 1971-02-11
Also published as: US3660321A; FR2019151A1; GB1270990A; DE1794271B2

Description

DiPL-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATENTANWALT

50^8 Rodenkirchen Bz. Köln, Grüngürtelstr. 10

25.9.1968 Dl/L/ra; CFK

Chemisohe Fabrik Kalk GmbH, Köln-Kalk, Kalker Hauptstr.

"Verfahren zur Herstellung flammfester, selbstverlöschender Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und Überzüge aus an sich brennbaren Kunststoffen"

Um die Brennbarkeit von Kunststoffen herabzusetzen und damit ihre Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern, hat es sich bewährt, den Kunststoffen organische Halogen und/oder Phosphor enthaltende Verbindungen, wie beispielsweise Chlorparäffine, Te tr abr oma than, PoIychlordiphenyl, Pentabromdiphenyläther, Tr is-(2-chloräthyl)-phosphat oder Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat, als Flammschutzkomponente zuzusetzen. Soweit diese Flammschutzkomponenten niedermolekular sind und den Kunststoffen, beispielsweise bei deren Verformung zu einem Formteil, nur mechanisch zugemischt werden, haben diese Flammschutzkomppnenten den Nachteil, nach einiger Zeit aus dem Kunststoff zu migrieren. Dadurch

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sinkt der Gehalt an Plammschutzkomponenten In dem Kunststoff bzw. in dem Formteil, und diese werden wieder brennbar.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Kunststoffbildungsgemischen einbaufähige organische Halogen- und/oder Phosphorverbindungen so zuzusetzen, daß diese in die Makromoleküle des Kunststoffs eingebaut werden. Hierzu können beispielsweise Tetrabrombisphenole, Hexachlorendomethylentetrahydr©phthalsäureanhydrid (HET-Säureanhydrid), TetrabromphthalsäureanhydrId sowie freie Hydroxylgruppen "enthaltende Phosphate oder Phosphonate eingesetzt werden. Durch den Zusatz dieser Verbindungen wird -jedoch die Rezeptur und in den meisten Fällen auch das Verfahren zur Herstellung der Kunststoffe verändert, was zu technischen Schwierigkeiten bei der Herstellung und zu Veränderungen der mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe führt. Viele organische Phosphorverbindungen haben beispielsweise eine weichmachende Wirkung auf die Kunststoffe, während der Austausch von Phthalsäureanhydrid gegen HET-Säureanhydrld bei der Herstellung flammfester, ungesättigter Polyesterharze zu einer Versprödung der Harze führt. Außerdem müssen bei der Herstellung solcher flammfester Kunststoffe oftmals andere Katalysatoren, Initiatoren, Beschleuniger oder Stabilisatoren eingesetzt werden« um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden.

Es wurde daher nach Möglichkeiten gesucht, diese Nachteile zu vermeiden, ohne daß die erprobte Wirksamkeit der seit langen technisch eingesetzten Flammschutzkomponenten verzichtet werden muß.

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung flanaffester, selbstverlöschender Formmassen, Formteile, Laoke, Filme, Folien und Überzüge, die in der Hauptaenge oder vollständig aus

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an sich brennbarem Kunststoff bestehen, durch Zumischen von flammhemmenden Verbindungen gefunden. Danach werden die flammhemmenden Verbindungen in Mikrokapseln von 5 bis 5.000 L· Durchmesser eingeschlossen eingesetzt.

Gegenstand der Erfindung ist weiter die Verwendung von in Mikrokapseln eingeschlossenen, flammhemmenden Verbindungen als Flammschutzkomponente in Formmassen, Formteilen, Lacken, Filmen, Folien und überzügen, welche in ihrer Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbarem Kunststoff bestehen und bei maximalen Temperaturen und/ oder unter einer maximalen Druckbelastung erzeugt oder verformt werden, die unter der maximalen thermischen und/oder mechanischen Festigkeit der Mikrokapseln liegt.

Außerdem werden flammfeste und selbstverlöschende Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und Überzüge ,_v die in ihrer Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbarem Kunststoff bestehen und flammhemmende Verbindungen enthalten, gefunden, in denen die flammhemmenden Verbindungen in Mikrokapseln von 5 bis 5*000 L^ Durchmesser eingeschlossen sind.

Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden und mit flammhemmenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln kann nach Verfahren erfolgen, die für die Erzeugung von mit Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen gefüllten Kapseln von 5 bis 5·000 ^</Durchmesser bekannt sind. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 159 585 beschrieben. Nach diesem bekannten Verfahren werden die einzuschließenden Substanzen allseitig mit einem Häutchen des Überzugsstoffes umschlossen, das so die Mikrokapsel bildet. Als Überzugsstoffe haben sich bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Mikrokapseln beispielsweise Dextrin- oder Gelatine-Derivate, Homo- und Mischpolymerisate aus ungesättigten Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten bewährt, wie bei-

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spielsweise Styrol, Mischpolymerisate aus Acrylamid und tertiärem Butylacrylamid oder aus Styrol und Divinylbenzol. Auoh Naturharze, wie Gummiarabicum oder Gemische von Gummiarabicum und Gelatine, sind geeignet. Andere Substanzen können auch als Überzugsstoffe eingesetzt werden, wenn sie zur Bildung von Mikrokapseln geeignet sind. Als Beispiel für die Erzeugung von erfindungsgemäß .verwendbaren Mikrokapseln wird nachstehend die Herstellung von aus carboxyHertem Dextrin bestehenden Mikrokapseln angegeben, die mit Tris-(2,3-dibrorapropyl)-phosphat gefüllt sind.

500 Gewichtsteile Malsstärke werden in 700 Gewichtsteilen Wasser bei einer Temperatur von 30° C suspendiert. In diese Lösung wird im Verlauf von zwei Stunden eine wässrige Lösung von Natriumhypochlorit, die 25j£ aktives Chlor enthält, eingerührt, wobei der p_H-Wert der Suspension durch ständige Zugabe geringer Mengen wässriger Salzsäure auf 7,5 + 0,1 gehalten wird. Nach Zugabe der Natriumhypochloritlösung wird die Suspension 5 Stunden lang auf dem p_H-Wert von 7,5 +0,1 gehalten. Anschließend wird durch Zugabe von 0,25 Gewichtsteilen Natriumhydrogensulfit, gelöst in der geringstmöglichen Wassermenge, Überschüssiges Chlor entfernt. Durch Zusatz von konzentrierter Salzsäure wird dann der p„-Wert des Reaktionsgemische auf 2,2 bis 2,5 eingestellt und dieses anschließend zwei Stunden gerührt. Sodann wird das Gemisch filtriert« Die als Rückstand verbleibende carboxylierte Stärke wird säure- und salzfrei gewaschen und bei Temperaturen von 50 bis 80° C auf einen Restfeuchtegehalt von ca. 10j6 getrocknet.

Die so hergestellte carboxylierte Stärke wird durch Besprühen nlt wässriger Salzsäure bei e,iner Temperatur von 190° C in 15 Min. in carboxyliertes Dextrin übergeführt. Dieses carboxylierte Dextrin ist zu über 90j£ in Wasser von 22° C löslich.

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150 Gewichtsteile des so erhaltenen carboxylierten Dextrins werden innerhalb von 20 Min. in 300 Gewichtsteilen Wasser bei 75° C gelöst und auf 22 bis 25° C abgekühlt. Unter Rühren werden 300 Gewichtsteile Tris-2,3-dibrompropyl)-phosphat in dieser Lösung emulgiert. Die Emulsion wird bei einer Temperatur von 80 bis 85° C sprühgetrocknet. Das resultierende und aus Mikrokapseln mit etwa 20 J^ Durchmesser bestehende Trockenprodukt enthält 40 Gewichtsprozent Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat. Nach dem gleichen Verfahren können Chlorparaffine mit bis zu 70 Gewichtsprozent Chlorgehalt, Dibromäthan, 1,1,2,2 -Tetrabromäthan, Pentabromdiphenyläther oder Tris-(chloräthyl)-phosphat in Mikrokapseln eingeschlossen werden. Solche Mikrokapseln enthalten vorzugsweise 90 Gewichtsprozent Chlorparaffin, 85 Gewichtsprozent Dibromathan, 90 Gewichtsprozent 1,1,2,2 -Tetrabromäthan, 80 Gewichtsprozent Pentabromdiphenyläther oder 50 Gewichtsprozent Tris-(chlorHthyI)-phosphat. Auch andere flammhemmende Verbindungen können in Mikrokapseln eingeschlossen werden,und bestehen, welche mit den eingeschlossenen flammheramenden Verbindungen nioht reagieren. Die Mikrokapseln aollen nach Möglichkeit gegenüber dem Kunststoff, mit den sie verarbeitet werden, Inert sein. In einigen Fällen kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die Substanz, aus der die Mikrokapsel· ibeeteht, oberflächlich mit den Kunststoff oder dessen Bestandteilen reagiert. Eine derartige Reaktion an der Oberfläche der Mikrokapsel darf jedoch nie zur Zerstörung der Mikrokapsel führen. Allein in de» Fall der zerstörungsfreien Reaktion dee Kunststoffe nlt der Oberfläche der Mikrokapsel wird ein· Verstärkung der Kapeelwandung bewirkt und die Mikrokapsel feet in dem GefUge der Makromoleküle dee Kunststoffs verankert.

x) wenn diese aus Substanzen erzeugt werden

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Die mit den flammhemmenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln werden den Bildungsgeraischen für die Formnassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und Überzüge oder diesen selbst, die in Ihrer Hauptmenge aus an sich brennbaren Kunststoffen bestehen, zugemischt und diese Gemische nach den bisher für solche Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und Überzüge oder deren Bildungsgemische gebräuchlichen Verfahren weiter verarbeitet, wobei jedoch flammfeste oder selbstverlöschende Produkte entstehen.

So können die mit flanmhemmenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln den Lösungen ungesättigter Polyester, die beispielsweise aus Phthalsäureanhydrid oder Adipinsäureanhydrid, dem Anhydrid einer ungesättigten, mehrwertigen Carbonsäure, wie Maleinsäureanhydrid« und einem mehrwertigen Alkohol, wie Äthylenglycol, gebildet worden sind, In Styrol zugesetzt werden, worauf das erhaltene Gemisch als Gießharz oder Lacklösung nach gebräuchlichem Verfahren welter verarbeitet wird« Die mit flammhenaenden Verindungen gefüllten Mikrokapseln können auch den beispielsweise aus Bisphenol-bis-(glyeidylather) bestehenden Auegangsgemischen für die Erzeugung von PoIyepoxiden vor deren Aushärtung zugemlsoht werden. Die hierbei entstehenden und als Gießharz oder Lacklösung vorliegenden Gealsohe werden dann naoh Zusatz von AmIn, wie beispielsweise. Triäthylentetranin, Metaphenylendl-•JBln, oder von Anhydriden, wie beispielsweise Hexahydrophthalsäureanhydrid oder Maleopiaarsäureanhydrid, in an sich bekannter Welse ausgehärtet und verformt. Zur Erzeugung von gegebenenfalls verschäumen Formteilen au« Polyurethanen werden die mit flaaaheanenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln den Polyurethan-Blldungsgeeisohen zugesetzt. Diese Bildur^egeeieohe bestehen bekanntlich in der Hauptnenge aus Polyestern oder PoIy-Ithern alt freien Hydroxylgruppen und mehrwertigen Iso-

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eyanaten, wie beispielsweise Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat oder Polymethylenpolyphenylisocyanat, denen noch gebräuchliche Katalysatoren, Stabilisatoren und gegebenenfalls Lösungs- und/oder Treibmittel zugesetzt sein können. Nach Zumischung der mit den flammhemmenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln werden diese Bildungsgemische unter Formgebung, gegebenenfalls unter Aufschäumen, in an sich bekannter Weise ausgehärtet.

Zur Herstellung flammfester Polystyrolschäume werden die Mikrokapseln auf die Oberfläche bereits vorgefertigter blähfähiger Polystyrolgranalien oder von Granalien, die aus einem Mischpolymerisat des Styrole unter Zusatz von 2 Gewichtsprozent Divinylbenzol bestehen, in einer Schicht aufgebracht. Hierzu werden die Mikrokapseln als Suspension in leichtflüchtigen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Pentan, Petroläther (Kp 40 bis 60° C), Wasser oder Methanol, mit den Polystyrolgranalien vermischt, worauf das Suspensionsmittel verdampft wird. Es ist vorteilhaft, der Suspension noch ein gebräuchliches Bindemittel, wie beispielsweise Polyisobutylen, Polyvinylalkohol, Polyvlnylather, zuzusetzen, um die Haftung der Mikrokapseln auf der Oberfläche der Polystyrolgranalien zu verstärken. Die mit einer Schicht der Mikrokapseln überzogenen Polystyrolgranalien werden anschließend wie üblich unter Verschäumen verformt.

Die mit dem flammhemmenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln werden in solchen Mengen eingesetzt, daß die in der Hauptmenge oder vollständig aus Kunststoff bestehenden Formmassen, Formteile, Lack«, Filme, Folien, Überzug« oder deren Bildungsgemische bis zu 25 Gewichtsprozent Chlor, bis zu 12 Gewichtsprozent Brom und/oder bis zu 4 Gewichtsprozent Phosphor¹ enthalten.

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überraschenderweise wird somit nicht mehr an Flammschutzkomponenten als bei der Verwendung nicht in Kapseln eingeschlossenen Flammschutzkomponenten benötigt. Sollte es in speziellen Fällen technisch günstig sein, so können neben den in Mikrokapseln eingeschlossenen Flammschutzkomponenten noch unverkapselte Flammschutzkomponenten, beispielsweise Antimontrioxid, Arsentrioxid, Wismuttrioxid und/oder mit den Bildungskomponenten der Kunststoffe reagierende Flammschutzkomponenten, eingesetzt werden. Die Menge der flammhemmenden Verbindungen zueinander in den Mikrokapseln und die Menge der einzusetzenden Mikrokapseln sollen so aufeinander abgestimmt sein, daß die Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien, überzüge oder deren Bildungsgemische, die in ihrer Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbarem Kunststoff bestehen, z.B. etwa 5 Gewichtsprozent Brom und 0,5 bis 0,7 Gewichtsprozent Phosphor enthalten.

Wenn der Kunststoffanteil der Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien, überzüge oder deren Bildungegemische aus Polyester-Styrol-Gemischen besteht, werden vorteilhaft Mikrokapseln verwendet, die Tris-(dibrom»- propyl)-phpsphat und Triphenylphosphat enthalten. Die gleiche Wirkung kann mit Mikrokapseln hervorgebracht werden, die neben Pentabromdiphenylather noch Trikresylphoaphat oder roten Phosphor enthalten. Es können aber auch Mikrokapseln eingesetzt werden, die nur Pentabromdlphenylather enthalten, wenn dieser Kunststoffanteil der Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien, überzüge oder deren Bildungsgemische eine einbaufähige Phosphorverbindung, wie beispieleweise Trifcllylphosphat, enthält. Allgemein sollen die Gemische aus Styrol und ungesättigten Polyestern insgesamt 5 Gewichtsprozent Bro» und 0,5 bis 0,7 Gewichtsprozent Bho»phor enthalten. Auch in Mikrokapseln eingeschlossene Chlor-

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paraffine können zum Flammfestmachen von Gemischen aus Styrol und ungesättigten Polyestern eingesetzt werden und zwar in solchen Mengen, daß diese Gemische 25 Gewichtsprozent Chlor enthalten. Bei gleichzeitigem Einsatz einer organischen Phosphorverbindung in einer Menge, daß in dem Endprodukt z.B. 0,5 Gewichtsprozent Phosphor vorliegen, kann die Menge der Chlorparäffine so gesenkt werden, daß das Endprodukt etwa 15 Gewichtsprozent Chlor enthält.

Für Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien, überzüge oder ihre Bildungsgemische, die in der Hauptmenge oder vollständig aus Polyepoxiden oder Polyurethanen bestehen, können, mit Ausnahme von Triallylphosphat, alle flammhemmenden Verbindungen eingesetzt werden, die vorstehend für Polyester-Styrol-Gemische genannt sind. Bei Epoxiden ist es auch möglich, den roten Phosphor nicht in Mikrokapseln eingeschlossen zu verwenden. Bei Polyepoxiden und Polyurethanen geben Gehalte von 5 Gewichtsprozent Brom und 2 Gewichtsprozent Phosphor im allgemeinen einen vollständigen Flammschutz.

Aus Polystyrol bestehende oder dieses enthaltende Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien, überzüge oder ihren Bildungsgemischen können in Mikrokapseln eingeschlossenes Dibrora- oder Tetrabromäthan als Flammschutzkomponente in solchen Mengen enthalten, daß in dem Gemisch etwa 2 Gewichtsprozent Brom vorliegen. Diese Brommenge kann auf etwa 1 Gewichtsprozent vermindert werden, wenn zusammen mit dem Dibrom- oder Tetrabromäthan geringe Mengen an organischen Peroxiden, wie beispielsweise Dioumylperoxid, tertiäres Butylperbenzoat, Ferrocen oder Schwermetallacetylacetonate, als Synergisten in die Mikrokapseln eingeschlossen sind. Diese Synergisten können Jedoch auch in gesonderten Mikrokapseln

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eingeschlossen sein, die Im Gemisch mit den Mikrokapseln eingesetzt werden, welche die flammhemmende Komponente enthalten. Ebenso 1st es möglich, bei Anwendung verschiedener Flammschutzkomponenten jede für sich in Mikrokapseln eingeschlossen einzusetzen und in die Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien, Überzüge oder ihren Bildungsgemischen ein Gemisch aus diesen Mikrokapseln einzubringen.

Nach dem Zusatz der mit flammhemmenden Verbindungen gefüllten Mikrokapseln dürfen diese Bildungsgemische, Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und Überzüge nicht auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der die Mikrokapseln zerstört werden. Außerdem muß vermieden werden, die Gemische mit den Mikrokapseln unter mechanischer Druckeinwirkung zu erzeugen oder zu verformen, die über die Festigkeit der Mikrokapseln gegen Druckbelastung hinausgeht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein sicherer Flammschutz von Formmassen, Formteilen, Lacken, Filmen, Folien und überzügen erreicht, die in ihrer Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbaren Kunststoffen bestehen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch flaamhemroende Komponenten eingesetzt werden, die gasförmig oder leicht verdampfbar sind. Ebenso ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Einsatz von flammhenmenden Verbindungen möglich, die, nioht in Mikrokapseln eingeschlossen, für diesen Zweck nicht eingesetzt werden können, entweder weil sie eine starke Migrationstondenz haben oder weil sie die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der In ihrer Hauptmenge oder vollständig aus an sieh brennbaren Kunststoffen bestehenden Formmassen, For»teile, Lacke, Filee, Folien, überzüge oder ihren Bildungegemiachen in unerwünschter Weite ändern. Die erflndungegeaäS zu verwendenden und

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in Mikrokapseln eingeschlossenen Flammschutzkomponenten zeigen keine Tendenz, aus Formmassen, Formteilen, Lakken, Filmen, Folien und überzügen, die in der Hauptmenge oder vollständig aus Kunststoff bestehen, zu migrieren. Außerdem werden durch die erfindungsgemäß zu verwendenden und in Mikrokapseln eingeschlossenen Flammschutzkomponenten keine unerwünschten Verfärbungen oder praktisch keine Änderungen der mechanischen und physikalischen Eigenschaften in Formmassen, Formteilen, Lacken, Filmen, Folien und überzügen bewirkt, die in der Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbaren Kunststoffen bestehen. Auch treten bei der Verarbeitung erfindungsgemäßer Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und überzüge an aus Stahl oder anderen Metallen bestehenden Bearbeitungsvorrichtungen keine Korrosionen auf, die bei der Verarbeitung von Kunststoffen leicht bewirkt werden, welche nicht in Mikrokapseln eingeschlossene Flammschutzkomponenten enthalten.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Beispielen näher erläutert:

Die Prüfung des Brandverhaltens erfolgt nach den ASTM-Vorschriften 1692 und 655.

Nach ASTM-Vorschrift I692 werden aus den zu prüfenden Formteilen 15,24 cm lange Prüfstäbe gesägt, deren quadratische Grundfläche eine Kantenlänge von 1,27 cm aufweist. Als Halterung für die Prüfstäbe während des Ver-

suchs wird ein Drahtgewebe mit 2,5 Maschen pro cm verwendet, das zu einer Rinne mit einem öffnungswinkel von 90° gefaltet wird. In dieser Rinne, die unter einem Neigungswinkel von 30° zugfrei aufgestellt ist, wird der Prüfstab so eingelegt, daß er 1,27 om aus de» tiefer ge- ' legenen Ende der Rinne hervorragt. Unter das aus der

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Rinne hervorragende Ende des Prüfstabs wird 10 Sekunden lang ein Bunsenbrenner gehalten, dessen 5 cm lange entleuchtete Flamme den Prüfstab gerade berührt.

Nach ASTM-Vorschrift 635 werden aus den zu prüfenden Formteilen Prüfstäbe mit den Abmessungen 1) χ 6,5 χ 127 mm geschnitten. Diese Prüfstäbe werden an einem Ende in eine Stativklamraer waagerecht so eingespannt, daß. die Schmalseite der größten der seitlichen Flächen mit der Horizontalen einen Winkel von 45° bildet. Unter dieser Probe wird im Abstand von 9*6 mm - ebenfalls

ρ durch eine Klammer gehalten - ein etwa 10,3 cm großes

2 Bunsenbrennerdrahtnetz mit 58 Maschen pro cm befestigt, dessen Länge II6 mm beträgt. Für den Brandversuch wird das freie Ende des Prüfstabs mit einer entleuchteten Bunsenflamme 30 see lang beflammt und die Zeit gemessen, in der die Probe nach Entfernung der Flamme verlöscht.

Beispiel 1

In einem Gemisch aus 20 Gewichtsteilen Pentan, 0,5 Gewichtstellen Polyisobutylen und 10 Gewichtsteilen Mikrokapseln aus carboxyliertem Dextrin, die 40 Gewichtsprozent TrIs-(2,3-dlbrompropyl)-phosphat eingeschlossen enthalten, werden 100 Gewichtsteile eines Polystyrol-Suspensionspolymerisats umgewälzt und aus dem Gemisch das Pentan bei Raumtemperatur verdunstet. Die Mikrokapseln haben einen Durchmesser von etwa 20 λι. Jede einzelne Perle des so erhaltenen treibmittelhaltigen Polystyrols ist mir einer dünnen Polyisobutylensehicht umgeben, in die das mikroverkapselte Flammschutzmittel eingebettet ist. Die Polystyrolperlen werden durch Erwärmen in siedendem Wasser auf etwa das 30fache ihres Volumens aufgetrieben. Dieses vorgeschäumte Polystyrol wird in Formen gefüllt und durch kurzzeitiges Erwärmen mit Wasserdampf zu einem Formteil verschweißt. Zur Entfernung der Treibmittelreate wird das Formteil ca. 24 Stunden bei 40° C gelagert. Bei der Prüfung des Brandverhaltens nach dem ASTM-Test 1692 verlösoht die Flamme innerhalb von 4 see.

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Beispiel 2

Merden für die Arbeltswelse nach Beispiel 1 anstelle des in Mikrokapseln eingeschlossenen Trie-(2,j5-dibrompropyl)-phosphate 3» 4 Gewichtsteile Mikrokapseln aus carboxyHertem Dextrin eingesetzt, die 85 Gewichtsprozent Dibromäthan enthalten, so beträgt die nach ASTM 1692 gemessene Löschzeit des erhaltenen flammfesten Polystyrols 3 see.

Beispiel 3

Werden für die Arbeitsweise nach Beispiel 1 anstelle des in Mikrokapseln eingeschlossenen Tris-(2,3-dibrompropyl)~phoepilats 3 Gewichtsteile Mikrokapseln aus carb-

oxyliertem Dextrin eingesetzt, die 90 Gewichtsprozent Tetrabromathan enthalten, so beträgt die nach ASTM 1692 gemessene Löschzeit 2 see.

Beispiel 4

Ein Gemisch aus:

27,75 Gewichteteilen eines Polyäthers auf Basis Sorbit und Propylenoxid - OH-Zahl 425

0,45 Gewichtsteilen Poiy-(siloxanglykolester) ^

0,88 Gewichtsteilen Zinnoctoat
25,0 GewichtsteIlen Triehlorfluormethan 17,5 Gewichtsteilen Mikrokapseln aus carboxyliertem Dextrin, die 40 Gewichtsprozent Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat enthalten, wird mit

35,0 Gewichteteilen Polymethylenpolyphenylieocyanat unter HUhren vermischt.

Unter S«lbeterwärmung schauet dae R«aktion«g«nleoh auf und h&rtet zu «Inen Schaumetoff mit einer Diente von 36 kg/wr aus. Bei der Prüfung dee Brandverhaltene naoh dem A3TM-Te»t 1692 verlOeohen die Proben innerhalb von

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Beispiel 5

100,0 Gewichtstelle 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-

glycidylather

9,0 Gewichtsteile Triäthylentetramin

10,0 Gewichtsteile Mikrokapseln aus carboxyHertem

Dextrin, die 80 Gewichtsprozent Pentabromdiphenyläther enthalten,

2,4 Gewichtsteile roter Phosphor 242,0 Gewichtsteile Quarzmehl

werden unter Rühren vermischt und in eine Form gefüllt. Unter Selbsterwärmung härtet die Mischung zu einem Formteil aus, das anschließend durch zweistündiges Tempern bei einer Temperatur von 8o° C nachgehärtet wird.

Bei einer Prüfung des Brandverhaltens nach ASTM 635 verlöschen die Proben innerhalb von 3 see.

Beispiel 6

70,0 Gewichtsteile eines ungesättigten Polyesters aus

Maleinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid und Diäthylenglycol

30,0 Gewichtsteile Styrol
3,0 Gewichtsteile Benzoylperoxid 0,05 Oewiohtsteile N,N-Dirnenthy!anilin 33,0 Gewichtstelle Mikrokapseln aus car boxy Her tem Dextrin, die 90 Gewichtsprozent Chlorparaffine mit 50 Gewichtsprozent Chlor enthalten,

4,0 Gewichtstelle TrialIylphoephat

werden miteinander vermiaoht und in ein· Fora gefüllt. Unter Selbsterwärmung hurtet die Miachung zu einem Formteil aua, daa duroh dreistündiges Tempern bei einer Temperatur von 80° C naohe»härtet wird.

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Bei der Prüfung des Brandverhaltens na.ört MTM 6^5 verlöschen die Proben innerhalb von j5 see.

Die Migrationstendenz der Flammschutzfcomponenten in Kunststoffen und Formteilen läßt sich nur über sehr lange Zeiträume prüfen, während die auch mögliche Kurzzeitmessung bei erhöhter Temperatur oft zu verfälschten Ergebnissen führt. Es werden daher die Mikrokapseln selbst auf die Migrationstendenz der Flammsehutzkomponenten aus den Kapseln geprüft.

Dazu werden Mikrokapseln aus carboxy Her tem Dextrin, die 90 Gewichtsprozent 1,1,2,2 -TetrabromSthan enthalten, ebenso wie nicht in Kapseln eingeschlossenes 1,1,2,2-Tetrabromathan, jedes in einer flachen Schale, bei einer Temperatur von 50° C unter dauernder Frischluftzufuhr gehalten. Hierbei ergeben sich folgende Gewichtsabnahmen:

Zeitdauer	mit Mikro	ohne Mikro
des Versuchs	kapseln in	kapseln in
in Stunden	Gewichts-%	Gewichts-#
4,5	2,23	1,12
12,0 .	2,79	6,12
20,5	2,79	10,62

Die anfängliche hohe Gewichtsabnahme der in Mikrokapseln eingeschlossenen Probe beruht auf einem Gehalt der Kapselwandungen an Restfeuchte.

Der gleiche Versuch, bei einer Temperatur von 100° C durchgeführt, ergibt nach einer Versuehsdauer von 20 Stunden folgende Gewichtsabnahmen:

mit Mikrokapseln 5,03 Gewichtsprozent ·

ohne Mikrokapseln 98,92 Gewichtsprozent.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung flammfester, selbstverlöschender Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und überzüge, die in der Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbaren Kunststoffen bestehen, durch Zumischen von flammhemmenden Verbindungen, dadurch gekennzeiohnet, daß die flammhemmenden Verbindungen in Mikrokapseln von 5 bis 5 000 ax eingeschlossen eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mikrokapseln aus Dextrin-Derivaten eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mikrokapseln aus Gelatine-Derivaten eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mikrokapseln aus Homopolyraerisaten ungesättigter Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden.

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5.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln aus Mischpolymerisaten ungesättigter Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische von Mikrokapseln eingesetzt werden, deren Wandungen aus mindestens zwei der Substanzen der Gruppe Dextrin-, Gelatine-Derivate, Homo- oder Mischpolymerisate ungesättigter Kohlenwasserstoffe bestehen.

/ 7.!Verwendung von in Mikrokapseln eingeschlossenen flammhemmenden Verbindungen als Flammschutzkomponente in Formmassen, Formteilen, Lacken, Filmen, Folien und Überzügen, welche in ihrer Hauptmenge oder vollständig aus an sich brennbaren Kunststoffen bestehen und bei maximalen Temperaturen und/oder unter einer maximalen Druckbelastung erzeugt oder verformt werden, die unter der maximalen thermischen und/oder neehanischen Festigkeit der Mikrokapseln liegt.

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8. Plammfeste und selbstverlöschende Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und überzüge, die in ihrer Hauptmenge
oder vollständig aus an sich brennbaren Kunststoffen bestehen und flammhemmende Verbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß diese flammhemmenden Ver- - bindungen in Mikrokapseln von 5 bis
5 000 /U Durchmesser eingeschlossen
sind.

9· Flaminfeste und selbstverlöschende Formmassen, Formteile, Lacke, Filme, Folien und Überzüge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der
flammhemmenden Verbindungen in die Mikrokapseln eingeschlossen ist.

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