DE2059022C3 - Selbstverlöschende Kunststoffmasse - Google Patents

Description

Es ist aus der US-Patentschrift 3437550 bekannt, daß man Polypropylen mit Glasfasern vorteilhaft verstärken kann, wenn die Glasfasern mit einem Silan geschlichtet worden sind, welches mit Carbonsäuregruppen oder Carbonsäureanhydrid-Gruppen reagierende Substituenten trägt, und gleichzeitig das Polypropylen mit einer kleinen Menge Maleinsäureanhydrid modifiziert ist, wodurch eine gute Verbindung zwischen dem Polymerisat und den geschlichteten Glasfasern erreicht wird. Formkörper, die aus einem derart, modifizierten Polypropylen hergestellt werden, zeichnen sich durch eine hohe Reißfestigkeit und Schlagzähigkeit aus, sind aber ebenso brennbar wie Polypropylen selbst.

Es ist weiterhin bekannt, daß man Polypropylen flammhemmend ausrüsten kann, wenn man eine Kombination von Antimontrioxid mit einer organischen Halogenverbindung, vorzugsweise einer chlorierten oder bromierten Verbindung versetzt.

Es wurde nun gefunden, daß selbstverlöschende Kunststoffmassen dann besonders vorteilhafte Eigenschaften haben, wenn sie aus kristallinem Polypropylen oder Mischpolymerisaten von Propylen mit bis zu 25 Gew.-% anderer a-Olefine, 10 bis 50 Gew.-% Glasfasern, 4-45% mindestens einer an sich bekannten, flammhemmenden, organischen Halogenverbindung, 2-23 Gew.-% Antimontrioxid und 0,5 bis 3 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens oder des genannten Mischpolymerisats, bestehen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, der selbstverlöschenden Kunststoffmasse als flammhemmende, organische Halogenverbindung das Anlagerungsprodukt von Hexachlorcyclopentadien an ein Molekül Cyclooctadien zuzusetzen.

Überraschenderweise wird durch die Zumischung tier angegebenen Mengen von Antimontrioxid und einer organischen Halogenverbindung die Kupplungsfunktion des mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens, durch welches eine enge Verbindung zwischen den geschlichteten Glasfasern und dem Polypropylen hergestellt wird, nicht gestört. Somit zeichnen sich die aus der beanspruchten Kunststoffmasse hergestellten Formkörper durch eine hohe Reißfestigkeit und gute Schlagzähigkeit aus und haben außerdem selbstverlöschende Eigenschaften.

Die beanspruchten Kunststoffmassen haben dann besonders gute Eigenschaften, wenn ein kristallines, isotaktisches Polypropylen oder kristalline Mischpolymerisate von Propylen mit bis zu 25 Gew.-% ande-

Ki rer Olefine eingesetzt werden. Besonders bewährt haben sich Mischpolymerisate aus Propylen und Äthylen.

Bei den in den erfindungsgemäßen Massen zuzusetzenden organischen Halogenverbindungen handelt

ι > es sich um Substanzen, von denen an sich bekannt ist, daß sie in Kombination mit Antimontrioxid Polyolefine selbstverlöschend oder nicht brennbar machen können. In der Regel enthalten diese Veroindungen mindestens 50% Halogen, vorzugsweise Chlor oder

><> Brom. Zu der Gruppe der dafür geeigneten Substanzen gehören beispielsweise chlorierte aüphatischc Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Paraffin, chlorierte cycloaliphatische Verbindungen wie Tetrachlorphthalsäureanhydrid, das Dhnere von Hexa-

2Ί chlorcyclopentadien, Tetrachlorphthalimid, Octachlordiphenyldioxid, chloriertes Diphenylamin, Pentabromdiphenyläther, Tribromtrichlordiphenyläther, 2,4,6-Tribromanilin, Pentabromtoluol und Hexabromcydodecan. Herstellung und Anwendung

«ι dieser Verbindungen ist aus zahlreichen Patentschriften bekannt.

Die verschiedenen Zusätze werden in an sich gebräuchlichen Mengen angewendet. Glasfasern werden in einer Menge von 10-50 Gew.-%, die Halogenver-

i. bindung in einer Menge von etwa 4-45 Gew.-%, das Antimontrioxid in einer Menge von 2-23 Gew.-% und das mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Polypropylen in einer Menge von 0,5-3 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Polypropylens oder des genann-

w ten Mischpolymerisaten zugesetzt.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert:

Beispiel 1:

π Eine selbstverlöschende Kunststoffmasse wird hergestellt aus:

1) 244 Gewichtsteilen Äthylen/Propylen-Misch-

polymerisat

2) 85 Gewichtsteilen des Anlagerungsproduktes vi aus 2 Molekülen Hexachlorcyclopentadien

und einem Molekül Cyclooctadien,

3) 42,5 Gewichtsteilen Antimontrioxid

4) 6,2 Gewichtsteilen mit Maleinsäureanhydrid

modifiziertem Polypropylen,

-,-, 5) 107 Gewichtsteilen mit Aminosilan behandelten Glasfasern.

Als Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat wurde ein Blockmischpolymerisat verwendet, das etwa 25 Gew.-% Äthylen enthält und einen Schmelzindex ho von etwa 4 aufweist, gemessen nach ASTM D 1238-657. Die chlorierte Verbindung hat eine Teilchengröße zwischen 5 und 15 μ. Das mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Polypropylen enthält etwa 3 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid.
_h-, Die genannten Verbindungen mit Ausnahme der Glasfasern werden im trockenen Zustand in das Mischpolymerisat eingebracht und die Mischung etwa 5 Minuten lang in einem handelsüblichen Mischer bei

180° C plastifiziert, worauf die Glasfasern langsam 180° C plastifiziert und 30 Gewichtsteile mit Aminu-

während etwa 15 Minuten zugesetzt werden. Die er- silan behandelte Glaslasern im Laufe von 15 Minuten

haltene Masse wird granuliert und bei 200° C zu Plat- zugegeben. Die erhaltene Masse wird granuliert und

ten mit einer Dicke von 1,9 mm verpreßt. zu Platten mit einer Dichte von 1,9 mm verpreßt. Zum

Bei der Flammfestprüfung nach ASTM D 635 er- ·-, Vergleich wird die gleiche Masse ohne Zusatz des mit

weisen sich die erhaltenen Platten als selbstverlö- Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens

sehend und nicht tropfend. Die Platten haben eine hergestellt.

Kerbschlagzähigkeit nach Izod von 6,54 cm kp/cm Bei der Prüfung gemäß ASTM D 635 zeigt sich,

Kerblänge, während Platten der gleichen Zusammen- daß die unter Zusatz des mit Maleinsäureanhydrid

Setzung aber ohne Zusatz des mit Maleinsäureanhy- m hergestellten Polypropylens selbstverlöschend und

drid modifizierten Polypropylens nur eine Izod-Kerb- nicht tropfend ist.

Schlagzähigkeit von 2,73 cm kp/cm Kerblänge auf- Die Prüfkörper weisen eine Izod-Kerbschlagzähig-

weisen. keit von6,7 cm kp/cm Kerblänge, eine Biegefestigkeit

von 598 kg/cm² und eine Durchbiegungstemperatur

Beispiel 2: ,. _von 140° C bei einer Belastung von 18,48 kg/cm² auf.

100 Teile Polypropylen werden mit 36 Gewichts- Im Vergleich dazu haben Prüfkörper, die ohne Zusatz

teilen des Anlagerungsproduktes von Hexachlorcy- des mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypro-

clopentadien/Cyclooctadien, 18 Gewichtsteilen Anti- pylens hergestellt sind, eine Izod-Kerbschlagzähiäkeit

montrioxid und 1,25 Gewichtsteilen des mit Malein- von 4,57 cm kp/cm Kerblänge, eine Reißfestigkeit

säureanhydrid modifizierten kristallinen Polypropy- _>» von 415 kg/cm- und eine Durchbiegungstemperatur

lens vermischt. Die Mischung wird 5 Minuten bei von 113° C bei einer Belastung von 18,48 kg/cm².

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbstverlöschende Kunststoffmasse, bestehend aus kristallinem Polypropylen oder Mischpolymerisaten von Propylen mit bis zu 25 Gew.-% anderer Olefine, 10-50 Gew.-% Glasfasern, 4-45 Gew.-% mindestens einer an sich bekannten, flammhemmenden, organischen Halogenverbindung, 2-23 Gew.-% Antimontrioxid und 0,5-3 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylens, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens oder des genannten Mischpolymerisates.

2. Selbstverlöschende^ Kunststoffmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flammhemmende organische Halogenverbindung das Anlagerungsprodukt von zwei Molekülen Hexachlorcyclopentadien an ein Molekül Cyclooctadien eingesetzt wird.