DE2515302A1 - Vorgemisch fuer kunststoffmassen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Γ>-8 MÜNCHEN ΘΟ MARIAHILFPIiATZ 2*3 DR. O. Ε,ΓΓΓΜΑΝΝ _ftMC._n. POSTADRESSE

K. L. SCHIFF 2515302 D-8 MÜNCHEN 05

dr. A. v. FÜNER Postfach QBOleo

DIPL. INO. P. STREHL TELEFON (Ο8Θ) 48 2O 54

dr. U. SCHUBBL-HOPF tblegr. auromarcpat München

DIPL-ING. E^ BBBINGHATJS TELEX B-23565 AURO D

STEETLEY (MFG) LIMITED 8. April 1975

DA - 11-680

Priorität: 9. April 1974, Großbritannien, Rr. 15 722

Yorgemisch für Kunststoffmassen

Die Erfindung betrifft ein Vorgemisch für Kunststoffmassen. Die hierin verwendete Bezeichnung "Vorgemisch" soll die Bedeutung haben, wie sie normalerweise in der Kunststoff Industrie verwendet wird, nämlich eine Kunststoffmasse, welche einen Kunststoffzusatzstoff, z.B. ein flammverzögerndes Mittel, in relativ hoher Konzentration enthält. Diese Konzentration ist höher als die Konzentration, in welcher der Zusatzstoff normalerweise in den fertigen Kunststoffmassen vorhanden ist. Für den Endverbraucher ist die Verwendung von Vorgemischen ein geeignetes

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MIttel, um Zusatzstoffe ±n Kunststoffmassen einzuarbeiten.

Die Erfindung· baut sich auf der Entdeckung auf, daß bestimmte polymere Träger dazu imstande sind, überraschend große Mengen von flammverzögernden Mitteln aufzunehmen, wodurch hochwirksame Vorgemische hergestellt werden können. Trotz der hohen Gehalte an flammverzögernden Mitteln in solchen Vorgemischen können diese in den Polymeren durch herkömmliches Vermählen, Extrudieren oder Spritzgießen leicht dispergiert werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Vorgemisch, welches ein synthetisches elastomeres Polymeres und ein oder mehrere flammverzögernde Mittel, vorzugsweise solche, die nicht unterhalb der Verarbeitungstemperatur des synthetischen Polymeren schmelzen, enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von flammverzögerndem Mittel zu synthetischem Polymeren größer als k : 1, vorzugsweise 5 : 1 bis 12 : 1, am meisten bevorzugt 6 : 1 bis 10 : 1, beträgt.

Geeignete elastomere Polymere zur Bildung des Trägers sind z.B. Äthylen/Propylen- (EP-) Kautschuk, Äthylen/Propylen-Terpolymer-(EPDM-) Kautschuke, Styrol/Butadien/styrol-Copolymer-(SBS-) Kautschuke, Nitrilkautschuke, Butylkautschuke, Silikonkautschuke und/oder Äthylen/Vinylacetat-(EVA-) Copolymere. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein Gemisch aus einem elastomeren Polymeren und einem nicht-elastomeren Polymeren, z.B. Polystyrol, ABS, Polyolefinen und ungesättigten Polyestern, zu verwenden. Venn das elastomere Polymere vernetzbar ist, z.B. im Falle von EPDM-Kautschuken, Styrol/Butadienkautschuken oder

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Silikonkautschuken, dann kann das Polymere gewünschten— falls nach dem Vermischen mit dem flammverzögernden Mittel vernetzt werden, wodurch die Verflüchtigung· des flammverzögernden Mittels vermindert wird.

Als synthetisches elastomeres Polymeres wird vorzugsweise ein Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres, z.B. mit einem Gehalt von 10 bis 40 Gew.-5& Vinylacetateinheiten, vorzugsweise von 15 bis 25 Gew.-56 Vinylacetateinheiten, verwendet.

Geeignete flammverzögernde Mittel sind z.B. halogenhaltige Verbindungen, phosphorhaltige Verbindungen, antimonhaltige Verbindungen und borhaltige Verbindungen.

Beispiele für geeignete halogenhaltige Verbindungen sind z.B. chlorierte Paraffine der Formel CY^CYg-^CYo, worin mindestens einer der Reste Y Chlor ist und die Y-Reste, die nicht Chlor sind, Wasserstoff sind, bromierte einkernige Aromaten, wie Hexabrombenzol und Pentabromtoluol, bromierte mehrkernige Aromaten, wie bromierte Diphenyle mit 7 bis 1O Bromatomen und 0 bis 3 Chloratomen, z.B. Octabromdiphenyl und Decabromdiphenyl, bromierte Diphenyläther, wie Pentabromdi phenyl äther, Hexabrotndiphenyläther und Decabromdiphenyläther, bromierte Terphenyle und Addukte von Hexachlorcyclopentadien mit sich selbst oder mit anderen ungesättigten Verbindungen, die gegebenenfalls halogeniert sein können, oder mit nicht-halogenierten ungesättigten Verbindungen, die nach der Adduktion halogeniert werden können.

Besondere Beispiele für halogenhaltige Verbindungen sind z.B. Verbindungen der Formeln:

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Ar(Br)_m (Cl)_nR oder Ar(Br)_m (Cl)_nOR

worin Ar einen Arylrest bedeutet, m 1 oder mehr ist, n 0 oder, eine ganze Zahl darstellt und R für H, Alkyl, halogeniertes Alkyl, Alkenyl, halogeniertes Alkenyl, Aryl, halog-eniertes Aryl, Aralkyl oder halogeniertes Aralkyl steht. Solche Verbindungen werden z.B. in der GB-PS 994 087 beschrieben.

Geeignete phosphorhalüge Verbindungen sind z.B. Phosphornitrilverbindungen, Phosphine, Phosphinoxide, Phosphonium-

OR¹ salze, und Phosphate der Formel O=P- OR" , worin die

OR" '

Reste R¹, R" und R¹",die gleich oder verschieben sein können, Aryl, Alkyl, Alkenyl, Alkaryl oder Aralkyl bedeuten und wobei diese Gruppen gegebenenfalls halogeniert sein können, wie es z.B. bei Tris(tribromphenyl)phosphat der Fall ist.

Geeignete antiraonhaltige Verbindungen sind z.B. Antimoncaproat und Antimonpolymethylenglykolat.

Geeignete borhaltige Verbindungen sind z.B. boratierte Alkylharze.

Die e rfindungs gemäß en Vorgemische können neben den flammverzögernden Mitteln noch weitere Kunststoffzusatzmittel, wie Stabilisatoren, Pigmente, Treibmittel, Antioxidantien, Antitropfmittel oder Weichmacher, enthalten. Synergistische Mittel für das flammverzögernde Mittel, wie Antimonoxid, können ebenfalls zugesetzt werden.

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Die erfindungsgemäßen Vorgemische können durch herkömmliche Kompundierungstechniken, wie sie in der Kunststoffindustrie angewendet werden, hergestellt werden, z.B. durch ein Innenmischen und Extrudierung. Das Gemisch kann als teilchenförmiges Material verwendet werden oder es kann zu Platten oder Folien verformt werden und zu Schnitzeln granuliert werden. Es kann schließlich auch als teilchenförmiges Material extrudiert werden.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind alle Angaben bezüglich der Teile und Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Die folgenden Komponenten wurden in einem geeigneten Innenmischer miteinander vermengt:

Äthylen/Propylen-Copolymerkautschuk 0,50 Teile Decabromdiphenyl 3.75 Teile

Antimonoxid 1,25 Teile

Das Gemisch wurde auf einer kalten Zweiwalzenmühle zu einer

Platte bzw. Folie verarbeitet und zu Schnitzeln granuliert, wodurch ein flammverzögerndes Vorgemisch erhalten wurde, das für die Einkompundierung in eine weite Vielzahl von Kunststoffmassen geeignet war.

Beispiel 2

28 Teile des Vorgemisches des Beispiels 1 wurden zu 96 Teilen ABS Ronafil DSM (ein Acrylnitril/Butadien/Styrol-Co-

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polymeres) auf einer erhitzten Walzenmühle gegeben. Das Vorgemisch vermengte sich rasch und gleichmäßig mit dem Ronafil auf der erhitzten Walzenmühle.

Vergleichsbeispiel

18 Teile Decabromdiphenyl und 6 Teile Antimonoxid wurden mit 100 Teilen ABS Ronafil DSM vermischt. Es wurde ein Produkt erhalten, das einen FGSF-Wert von 0,64 kpm hatte. Demgegenüber betrug der FGSF-Wert des Produkts des Beispiels 2 1,38 kpm und derjenige des ABS Ronafil DSM selbst 3,h6 kpm. (FGSF bedeutet die Fallgewichtschlagfestigkeit).

Die Verwendung dieses Vorgemisches ermöglicht somit nicht nur die Handhabung von flammverzögernden Mitteln in Form eines Vorgemisches, sondern übt auch einen geringeren nachteiligen Effekt auf die Schlagfestigkeit des Kunststoffmaterials aus, dem es zugesetzt wird.

Beispiel 3

1 Teil Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres mit 18$ Vinylacetateinheiten und einer Korngröße von ungefähr O,32 cm, 4,5 Teile Decabromdiphenyl mit einer Teilchengröße von 2 bis 5 Ji und 1,5 Teile Antimontrioxid mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 0,5 Ji wurden miteinander auf einer erhitzten Zweiwalzenmühle vermengt und zu Schnitzeln granuliert. Es wurde ein gleichförmiges Granulat erhalten.

Beispiel 4

Es wurde wie im Beispiel 3 verfahren, mit der Ausnahme, daß

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1 Teil Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres mit 2.k $ Vinylacetat einheit en und mit einer maximalen Teilchengröße von UOO Ai und 5 Teile Decabromdiphenyläther mit einer solchen Teilchengroßenvertexlung, daß 90$ eine Größe von weniger als 20 p. hatten, verwendet wurden. Es wurde ein gleichförmiges Granulat erhalten.

Beispiel 5

Die folgenden Gemische wurden wie im Beispiel 3 zu Vorgemischgranulaten verformt:

(a) 1 Teil Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres mit 28$ Vin_vlacetateinheiten und 8 Teile Hexabrombenzol;

(b) 1 Teil Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres mit 28$ Vivinylacetateinheiten und 6 Teile Tris(pentabromphenyl)phosphat;

(c) 1 Teil Äthylen/Propylen-Copolymerkautschuk und 10 Teile Pentabromphenylallylätlier;

(d) 1 Gewichtsteil Butyl kaut schule, 5,0 Teile Perchlorpentacyclodecan und 1,0 Teile Antimontrioxid.

Es wurde gefunden, daß die obigen Vorgemische sich in Polypropylen, Polyäthylen, Polystyrol und dergleichen dispergieren ließen. Die Leichtigkeit der Dispergierung hing von der verwendeten Einrichtung und dem polymeren Träger des Vorgemisches ab. In der untenstehenden Tabelle sind typische Verarbeitungseigenschaften gezeigt.

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Einrichtung Dispergierung in hochschlagfestern

^% Polystyrol

Vorgemisch-Träger Vorgemisch-

EP oder Butylkaut- Träger EVA schuk

erhitzte Mühle gut gut

Extruder mäßig gut

Spritzgußmaschine mäßig gut

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Claims (11)

Patentansprüche

1.) Vorgemisch zur Einarbeitung· in Kunststoffmassen " t einem Gehalt an einem oder mehreren flammverzögernden Mitteln und einem Träger hierfür, dadurch g e k e η η ζ e i ch net, daß es als Träger ein synthetisches elastomeres Polymeres enthält und daß das Gewichtsverhältnis von flammverzögerndem Mittel zu synthetischem Polymeren größer als h : 1 ist.

2. Vorgemisch nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

zeichnet , daß das Gewichtsverhältnis 5 : 1 bis 12 : 1 ist.

3. Vorgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gewichtsverhältnis 6:1 bis 10 : 1 ist.

h. Vorgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß es als elastomeres Polymeres Äthylen/Propylen-Kautschuk, Äthylen/Propylen-Terpolymerkautschuk, SBS-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk _roder/und Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres enthält.

5. Vorgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet , daß es als elastomeres Polymeres ein Äthylen/Vinylacetatcopolymeres mit 10 bis 40 Gew.-$ Vinylacetateinheiten enthält.

6. Vorgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß es als elastomeres

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Polymeres ein Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres mit 15 bis 25 Gew. -^o Vinylacetateinheiten enthält.

7· Vorgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet _t daß es das elastomere Polymere im Gemisch mit einem nicht-elastomeren Polymeren enthält.

8. Vorgemisch nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet , daß es als nicht-elastomeres Polymeres Polystyrol j ABS, ein Polyolefin und/oder einen ungesättigten Polyester enthält.

9. Vorgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß es ein elastomeres Polymeres enthält, das vernetzbar ist und das nach dem Vermischen mit dem flammverzögernden Mittel vernetzt wird.

10. Vorgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 9 t dadurch gekennzeichnet , daß es weiterhin ein synergistisches Mittel für das oder die flaminverzögernden Mittel enthält.

11. Vorgemisch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß es als synergistisches Mittel Antimontrioxid enthält.

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