DE2312804B2

DE2312804B2 - Selbstverloeschendes schlagfestes polystyrol

Info

Publication number: DE2312804B2
Application number: DE19732312804
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen; Jenne Helmut Dipl.-Chem. Dr. 6905 Schriesheim; Benker Klaus 6730 Neustadt Vestner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1973-03-15
Publication date: 1976-01-15
Also published as: NL7403038A; GB1453692A; BE812363A; IT1007603B; FR2221475B1; SE395710B; FR2221475A1; DE2312804A1

Description

(B) 2 bis 20 Gewichtsteile eines zusätzlichen Verstärkerkautschuks aus einem Copolymerisat von Butadien oder Isopren mit 10 bis 70 Gewichtsprozent Styrol, '

(C) 5 bis 30 Gewichtsteilen der mehr als 30 Gewichtsprozent Halogen enthaltenden organischen Verbindung,

(D) 2 bis 10 Gewichtsteilen Antimontrioxid,

(E) 0,05 bis 3 Gewichtsteilen eines organischen Phosphits,

(F) 0 bis 3 Gewichtsteilen eines Alkanpolyols mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und 4 bis 12 Hydroxylgruppen,

(G) 0 bis 1 Gewichtsteilen eines sterisch gehinderten Phenols,

(H) 0 bis 1 Gewichtsteilen eines substituierten Benzotriazols.

Die Erfindung betrifft selbstverlöschende Formmassen auf der Basis von schlagfestem Polystyrol, die bei Berührung mit einer heißen Flamme nicht brennend abtropfen und außerdem gegen Verfärbung bei hohen Temperaturen stabilisiert sind.

Die Flammfestausrüstung von Styrolpolymerisaten mit halogenhaltigen organischen Verbindungen ist bekannt. Es ist auch bekannt, daß man bei Anwendung verhältnismäßig großer Mengen an Flammschutzmittel und vor allem bei gleichzeitiger Zugabe von Antimontrioxid als Synergis· erreichen kann, daß die Polymerisate bei Berührung mit einer heißen Flamme nicht brennend abtropfen.

Wenn man nun solche selbstverlöschenden Formmassen bei erhöhter Temperatur verarbeitet, dann kann es zu unerwünschter Verfärbung der Produkte und zu Korrosion der Verarbeitungsmaschinen kommen. Diese Erscheinungen rühren wohl von einer thermisch ausgelösten Reaktion der Halogenverbindung mit dem so Polystyrol her. Bei schlagfestem Polystyrol führt die Anwesenheit größerer Mengen Flammschutzmittel darüber hinaus zu einer starken Herabsetzung der Zähigkeit und Festigkeit.

Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, ss selbstverlöschendes nicht brennend abtropfendes Polystyrol zu entwickeln, das bei der Verarbeitung sich nicht oder nur in sehr geringem Maß verfärbt und das eine gute Schlagzähigkeit aufweist.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe durch fto Einarbeiten eines geeigneten Stabilisatorsystems und von Verstärkerkautschuken in das flammfest ausgerüstete schlagfeste Polystyrol gelöst wird.

Die Komponente A ist schlagfestes Polystyrol, das üblicherweise durch Polymerisation von Styrol, gegebenenfalls zusammen mit bis zu 30 Gewichtsprozent an Comonomeren, wie Acrylnitril, «-Methylstyrol oder Methylmethacrylat, in Gegenwart von 2 bis 12,

SfASSAe Mischpoke-

riste des Butadiens oder Isoprens mit 10 bis 70 Gewichtsprozent Styrol in Frage. Vorzugsweise ver-

fnrfp* man Blockpolymerisate der allgemeinen wendev manJ™^. ₍£_!γ)_η_χ, wobei X Styrol, Y

Buiadien oder Isopren und η eine ganze Zahl zwischen 1 nnd 3 ist Bezogen auf 100 Gewichtsteile schlagfestes Pottyrol sollen 2 bis 20, vorzugsweise 3 bis 12 Teile des Verstärkerkautschuks eingearbeitet werden Die Menge an Verstärkerkautschuk richtet sich nach der «wünschten Zähigkeit des Polystyrols. Es hat sich ILeiet daß die Anwesenheit des Verstärkerkautschuks Fm schlagfesten Polystyrol ebenfalls dazu beiträgt, daß dTe Formmassen nicht brennend abtropfen.

Flammschutzmittel C sind Halogen enthaltende organische Verbindungen, wie sie z. B. in der Monographie von H Vogel, »Flammfestmachen von Kunst- «offen« Hüthig-Verlag, 1966, auf den Seiten 94 bis 102 besehen sind. Die Verbindungen sollen mehr als 30 Gewichtsprozent Halogen enthalten, vorzugsweise mehr als 40 Gewichtsprozent Chlor bzw. mehr als 50 Gewichtsprozent Brom. Besonders gut geeignete Flammschutzmittel sind Hexabromcyclododecan, Octabromhexadecan, chloriertes Paraffin mit etwa 7O<>/o Chlor chloriertes oder bromiertes Diphenyl oder Naphtalin sowie halogenhaltige Diels-Alder-Addukte_; ζ B von Cyclopentadien mit ungesättigten Verbindungen wie Furan. Die Flammschutzmittel sollen in Mengen von 5 bis 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile schlagfestes Polystyrol, eingesetzt werden. Vorzugsweise verwendet man 12 bis 25 Teile einer Chlorverbindung oder 8 bis 20 Teile einer Bromverbindung Geeignet sind auch Gemische von Chlor- und Bromverbindungen oder gemischt halogenierte Verbin-

cteTzusatz von 2 bis 10 Teilen Antimontrioxid D verbessert in derartigen, relativ wie Halogenverbindung und Kautschuk enthaltenden Systemen die Flammschutzwirkung der Halogenverbindung.

Als organische Phosphite E werden Ester oder Teilester der phosphorigen Säure mit gleichartigen oder verschiedenartigen Alkoholen oder Phenolen verwendet. Vorzugsweise werden Alkarylphosphite mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen in den Alkoholresten, z. B. Trisnonylphenylphosphit, eingesetzt. Die organischen Phosphite sollen in Mengen von 0,03 bis 3, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen vorliegen.

Die Alkanpolyole F enthalten 4 bis 12 Kohlenstoffatome sowie 4 bis 12 Hydroxylgruppen. Gut geeignete Alkanpolyole sind Tetrite, wie Mesoerythrit, Pentite, wie Arabit und Quercit, Hexite, wie Glucit, Mannit oder Galactit, sowie Heptite. Wie es sich gezeigt hat, ist als Alkanpolyol ganz besonders gut das Pentaerythrit geeignet. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen eingesetzt.

Sterisch gehinderte Phenole G sind bekannte Antioxidantien. Man verwendet vorzugsweise solche der allgemeinen Formel

R₁ j R₁

in der Ri Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,

vorzugsweise tert-Butyl, darstellen und R2 ebenfalls ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder ein Esterrest ist, z.B. -CHi-CH₂COORs (Rs = Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen).

Substituierte Benzotriazole H sind bekannte UV-Stabilisatoren. Man verwendet vorzugsweise solche der allgemeinen Formel

OH

in der R4 einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt.

Die Stabilisatoren G und H werden vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 1 Gewichtsteilen verwendet

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten außer dem organischen Phosphit E vorzugsweise noch mindestens einen der Stabilisatoren F, G oder H. Eine ganz besonders gute Stabilisatorwirkung liegt bei gleichzeitiger Anwesenheit aller genannten Komponenten vor.

Durch diese speziellen Stabilisatorgemische wird es möglich, genügend große Mengen an Flammschutzmitteln in Styrolpolymerisate einzuarbeiten, ohne daß diese bei den üblichen Verarbeitungstemperaturen von 190 bis 220° C Verfärbung zeigen. Dies ist bei derartigen, nicht brennend abtropfenden Produkten besonders wichtig, da hier relativ hohe Zusatzmengen an Halogenverbindungen benötigt werden.

Es ist wohl aus K. T h i η i u s, »Stabilisierung und Alterung von Plastwerkstoffen«, 1969, S. 421, Verlag Chemie, bereits bekannt, schlagfestem Polystyrol Stabilisatorgemische aus einem substituierten Benzotriazol einem sterisch gehinderten Phenol und Trisarylphosphiten zur Vermeidung des Vergilbens der Styrolpolymerisate beim Bewittern zuzusetzen. Es war hiernach jedoch nicht vorhersehbar, daß ein solches Stabilisatorsystem, welches für seine antioxydative und UV-absorbierende Wirkung bekannt ist, zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe verwendet werden kann und dazu geeignet ist, die Verfärbung bei der Verarbeitung von mit organischen Halogenverbindungen flammfest ausgerüstetem schlagfestem Polystyrol herabzusetzen bzw. zu verhindern.

S Die Zusätze können nach üblichen Methoden in das schlagfeste Polystyrol A eingearbeitet werden, indem man sie beispielsweise in Pulver- oder Granulatform auf Polystyrolgranulat, welches mit einem Mineralöl als Haftvermittler beschichtet ist, aufgibt und durch Rollen

vermischt Auch die Einarbeitung durch Zugabe der Zusatzstoffe zu geschmolzenem schlagfestem Polystyrol, ζ B. in Extrudern, Knetern oder Walzen, ist möglich. Die erfindungsgemäßen Formmassen können außer den Flammschutzmitteln und Stabilisatoren noch

andere übliche Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Kunststoffe, Farbpigmente, Gleitmittel, Weichmacher, Antistatika oder Treibmittel, enthalten. Die Formmassen können durch Spritzgießen oder Strangpressen zu selbstverlöschenden Formkörpern oder Profilen verarbeitet

ία werden.

Die in dem Beispiel genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel

100 Teile schlagfestes Polystyrol mit einem Polybutadiengehalt von 8% werden in Form von Granulat mit 0,3 Teilen Mineralöl und 0,5 Teilen Trisnonylphenylphosphit versetzt und auf einem Trommelmischer gerollt. y> Dazu werden 20 Teile eines Chlorparaffins mit 70% Chlor, 10 Teile eines Styrol-Butadien-Styrol-Dreiblockcopolymerisats mit 30% Styrol, 0,3 Teile Pentaerythrit, 7 Teile Antimontrioxid, 0,1 Teile 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol und 0,1 Teile 2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)-benzotriazol gegeben. Durch weiteres Rollen wird eine intensive Durchmischung erreicht Das Gemisch wird dann auf einem Extruder bei 170 bis 190° C aufgeschmolzen und dabei homogenisiert; anschließend wird es granuliert. Bei der Prüfung auf thermische Stabilität durch einstündiges Lagern des Granulats in einem Umluittrockenschrank bei 240° C zeigte sich keine Verfärbung. Bei der Bestimmung der Schlagzähigkeit bei 20° C nach DIN 53 453 erfolgte kein Bruch.

Claims

Patentanspruch:

vorzugsweise von 4 bis 8 Gewichtsprozent eines

Sßlbstverlöschende Formmassen aus

(A) einem schlagfesten Polystyrol mit 4 bis 12% Butadienkautschuk sowie einer mehr als 30 Gewichtsprozent Halogen enthaltenden organischen Verbindung und Antimontrioxid als Flammschutzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen, je 100 Gewichtsteile der Komponente (A), enthalten,