DE69104992T2

DE69104992T2 - Flammhemmende überzüge auf basis bromierter styrole.

Info

Publication number: DE69104992T2
Application number: DE69104992T
Authority: DE
Inventors: Nicolai Favstritsky; David Honkomp; David May; Richard Rose; Jin-Liang Wang
Original assignee: Great Lakes Chemical Corp
Current assignee: Great Lakes Chemical Corp
Priority date: 1990-09-06
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2011-08-22
Also published as: WO1992004417A1; CA2049856A1; ATE113644T1; TW203089B; HK172295A; KR930702458A; MX9100966A; IL99391A0; AU8506191A; AU651134B2; IL99391A; US5290636A; ES2063525T3; EP0548199B1; EP0548199A1; JPH06500816A; DE69104992D1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Latexzusammensetzungen für Überzüge, wobei Rückenbeschichtungen, Versiegelungen, Adhäsionsmittel und dergleichen eingeschlossen sind, und insbesondere Überzüge, welche ringhalogenierte, ethylenisch ungesättigte, aromatische Monoinere und mindestens ein anderes Monomer enthalten.
Acryl-, Styrolacryl- und Vinylacryllatices werden im Handel in einer Vielzahl von Überzügen verwendet. In vielen Anwendungen für Überzüge ist es erwünscht, daß die verwendeten Latices flammhemmende Eigenschaften besitzen. Dies trifft besonders da zu, wo Latices in Textilien, Teppichstoffen, Farben, klaren Überzügen, Adhäsionsmitteln, Versiegelungen, Abdichtungen, nicht-gewebten Trägern bzw. Vliesstoffen und so weiter eingesetzt werden.
Das übliche Verfahren, mit dem flammhemmende Eigenschaften an Latices vermittelt werden, ist die Beimischung von flammhemmenden Zusatzstoffen. Viele dieser flammhemmenden Zusatzstoffe enthalten Brom, wie z.B. bromierte Diphenyl- oder Diphenyloxidverbindungen, zusammen mit Antimontrioxid. Jedoch haben solche flammhemmenden Zusatzstoffe einen Hauptnachteil dadurch, daß ihre Verwendung Probleme hervorruft, wie z.B. die Erzeugung einer starken weißen Pigmentierung und eines Sedimentationseffektes, und die aus dein Vorhandensein von Antimontrioxid resultierende Giftigkeit.
Ein übliches Vorgehen war das Zugeben von festen organischen und anorganischen Verbindungen zu Latices, um Flammhemmungsvermögen zu vermitteln. Die US-PS 3 877 974 beschreibt die Beimischung einer Wäßrigen Dispersion einer halogenierten organischen Verbindung und eines Metalloxids mit einem polymeren adhäsiven Bindungsmittel. Obwohl gezeigt wurde, daß diese Methode das gewünschte Flammhemmungsvermögen liefert, wurden wiederum viele unerwünschte Eigenschaften eingeführt. Feststoffe trennen sich letztlich, ungeachtet jeder verwendeten Dispersionstechnik, aus der Latexemulsion ab. Die Dispersionen neigen dazu, hoch viskos zu sein, und behindern die Anwendung des Latex. Die Latexüberzüge werden aufgrund der Gegenwart von Feststof fen steifer, was die Flexibilität oder die Handhabung des Latex stört. Darüberhinaus neigen Feststoffe dazu, einen Pigmentierungseffekt aufzuweisen, welcher die Farbe des Substrats maskiert oder verändert.
Auch flüssige Verbindungen wurden Latices beigegeben. Die US- PS 3 766 189 lehrt die Verwendung von flüssigem chloriertem Paraffin in einem Latex, um ein Flammhemmungsvermögen zu erreichen. Nachteile der Verwendung von Flüssigkeiten umfassen das Entweichen aus dem Polymer im Laufe der Zeit, die Abtrennung aus der flüssigen Latexemulsion, nachteilige Effekte auf die Adhäsion, die Plastifizierung, die Quellung des Latex und eine geringe Wasserfestigkeit. Salze und andere wasserlösliche Feststoffe eliminieren die Probleme des Ausfallens bzw. Sedimentierens von Feststoffen, aber sie werfen die anderen erwähnten Probleme auf, wie sie auch im allgemeinen einen nachteiligen Effekt auf die Stabilität der Latexemulsion ausüben.
Die chemische Einbindung von Monomeren in Latexpolymere, um ein Flammhemmungsvermögen zu vermitteln, hatte einen beschränkten Erfolg. Vorherrschend Latices auf PVC-Basis haben im allgemeinen nur einen geringfügigen Vorteil in der Entflammbarkeit gegenüber nicht-flammhemmenden Analoga. Die Zugabe von mehr Chlor in der Gestalt von Vinylidenchlorid war aufgrund der hohen Kosten ziemlich begrenzt.
Härtbare Harzzusammensetzungen, die einen basischen Katalysator und eine wäßrige Lösung aus polymerisiertem halogenhaltigem Vinylmonomer und anderen Vinylmonomeren enthielten, werden in dem Japanischen Patent Nr. 56120754-A2, erteilt an Mitsui Toatsu Chemicals am 22.September 1981, offenbart. Das Mitsui-Patent berichtet, daß Suspensionen auf Wasserbasis oder Emulsionen aus Vinylpolymeren eine geringe Resistenz gegen Wasser, Bruch und Verschmutzung (Verfärbung bzw. Fleckenbildung) besitzen, und daß die vorgeschlagenen Zusammensetzungen derartige Mängel überwinden. Das Patent erwähnt verschiedene halogenierte Vinylmonomere, einschließlich bromierten Monomeren, aber offenbart nicht die Verwendung von polybromierten Monomeren.
Darüberhinaus ist das Mitsui-Patent auf die Behandlung von Wasser-, Bruch- und Verschmutzungseigenschaften eingeschränkt. Es sind keine Erkenntnisse über die Herstellung von flammhemmenden Latices unter Verwendung von bromierten Vinylmonomeren im Mitsui-Patent enthalten, und das Patent gibt keine Prozentangaben für die Verwendung solcher Monomere an, um ein Flammhemmungsvermögen zu erzielen. Das Patent schlägt vor, daß das halogenhaltige Monomer höchstens 15 Gew.-% des Copolymers ausmacht, was einem Bromgehalt in dem Harz von höchstens etwa 6% entspricht. Das Mitsui-Patent zeigt ferner auf, daß es bevorzugt ist, einen geringeren Prozentsatz des halogenhaltigen Monomers von höchstens 10 Gew.-% zu haben, entsprechend einem Bromgehalt von höchstens 4%. Diese Prozentsätze sind nicht ausreichend, um das gewünschte Flammhemmungsvermögen zur Verfügung zu stellen. Durch die Bevorzugung des niedrigeren Bromgehalts führt das Mitsui-Patent von der Lehre der vorliegenden Erfindung weg.
Bromhaltige Kunststoffe sind in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 79 200 768.4, eingereicht von Stamicarbon B.V. am 15.Dezember 1979 (veröffentlicht am 9. Juli 1980 unter der Nr. 13 052-A1) beschrieben. Die Stamicarbon-Anmeldung hat die Herstellung von Kunststoffmaterialien zum Ziel, einschließlich Polyolef inen, Polystyrol und Copolymeren aus Styrol und Butadien, Styrol und Acrylnitril und ABS. Die Kunststoffe der Stamicarbon-Anmeldung erfordern hohe Mengen an Brom, und es wurde beschrieben, daß sie 20 - 44 Gew.-% Brom enthalten.
Es blieb dabei der Bedarf an Polymerlatex-Überzügen bestehen, die die erwünschten flammhemmenden Eigenschaften besitzen. Die Überzüge der vorliegenden Erfindung erfüllen diese Bedürfnisse und stellen nützliche flammhemmende Gewebe-Rückenbeschichtungen, Farben, Adhäsionsmittel, Versiegelungen, Abdichtungsmit tel, Nicht-Gewebe-Bindemittel und eine Vielzahl anderer Anwendungen zur Verfügung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Latexüberzüge oder -beschichtungen zur Verfügung gestellt, welche Copolymere aus ringhalogenierten, ethylenisch ungesättigten, aromatischen Monomeren und Alkylacrylat- oder Methacrylat-Monomeren bestehen, und welche ebenfalls mindestens ein anderes Monomer enthalten können. Gemäß einem Gesichtspunkt liegen die halogenierten, aromatischen Monomere in einer Menge vor, die von 7 bis 20 Gew.-% Brom in dem letztlichen Latexüberzug ergibt. Gemäß einem anderen Aspekt schließen die halogenierten, aromatischen Monomere polybromierte Monomere ein, insbesondere um Monomere zur Verfügung zu stellen, die einen Durchschnitt von mindestens etwa 1,5 Bromatomen per Monomereinheit aufweisen.
Die Überzüge der vorliegenden Erfindung werden mit drei Kategorien veranschaulicht. In einer ersten Ausführungsform enthalten die Überzüge ringbromierte, aromatische Monomereinheiten und zweite Monomereinheiten aus Alkylacrylat-Monomereinheiten, Alkylmethacrylat-Monomereinheiten oder Kombinationen davon. In einer zweiten Ausführungsform enthalten die Überzüge diese ersten zwei Typen von Monomereinheiten und enthalten ferner dritte Monomereinheiten, die ausgewählt werden unter ungesättigten Estern von gesättigten Carbonsäuren, halogenfreien aromatischen Monomeren oder ungesättigten Carbonsäure-Monomeren. In einer dritten Ausführungsform enthalten die Überzüge vier Monomereinheiten, nämlich ringbromierte, aromatische Monomereinheiten, Alkylacrylat- und/oder Alkylmethacrylat-Monomereinheiten, ungesättigte Carbonsäure-Monomereinheiten und halogenfreie aromatische Monomere.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung flammhemmende Polymerlatexüberzüge zur Verfügung zu stellen, welche erwünschte physikalische Eigenschaften besitzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, flammhemmende Latexüberzüge zur Verfügung zu stellen, die für eine große Vielzahl von Anwendungen nützlich sind, einschließlich Gewebe-Rückenbeschichtungen, Farben, Adhäsionsmittel, Versiegelungen, Abdichtungsmittel, Nicht-Gewebe-Bindemittel und dergleichen
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die vorliegende Erfindung stellt Polymerlatex-Überzüge zur Verfügung, die vorteilhafte physikalische Eigenschaften aufweisen, welche dieselben für eine große Vielzahl von Anwendungen nützlich machen und welche ein gegenüber Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik verbessertes Flammhemmungsvermögen besitzen. Vorausgegangene Bemühungen versagten darin, Überzüge des beschriebenen Typs zur Verfügung zu stellen, während nun herausgefunden wurde, daß die Einbindung von ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten in Polymerlatices Überzüge ergibt, welche, ohne einschränkende Auswirkungen auf andere physikalische Eigenschaften der Überzüge, ein verbessertes Flammhemmungsvermögen bieten.
Ein, zwei oder mehrere Monomere können zum Beispiel mit bromiertem Styrol zur Reaktion gebracht werden, um die Copolymer- Überzüge der vorliegenden Erfindung herzustellen. Die geeignete Auswahl der in Verbindung mit dem bromierten, aromatischen Monomer verwendeten Monomere ermöglicht die Herstellung von, in einer großen Vielzahl von Anwendungen nützlichen, flammhemmenden Überzügen. Der Begriff "Überzüge", wie hier verwendet, wird in einer weitreichenden Bedeutung benutzt, und es wird damit beabsichtigt, das Aufbringen auf ein Substrat sowohl als Laminat oder als Zwischenraum-Füllstoff einzuschließen. Zum Beispiel sind die Verwendungen als Textil-Rückenbeschichtung für gewobene Polsterungen und Tuchwaren, Teppichstoff-Unterseiten, Nicht-Gewebe-Filtermaterialbindemittel, Farben, Adhäsionsmittel, Abdichtungsmittel, Versiegelungen und dergleichen, angewandt auf die Vielzahl von geeigneten Substraten, eingeschlossen.
Die Überzüge der vorliegenden Erfindung enthalten ein ringbromiertes, aromatisches Monomer und mindestens ein anderes Monomer. Die Überzüge der vorliegenden Erfindung werden durch drei Kategorien von Latexzusammensetzungen realisiert. In einer ersten Ausführungsform enthalten die Überzüge ringbromierte aromatische Monomereinheiten und Einheiten, die ausgewählt werden unter Alkylacrylat-Monomereinheiten, Alkylmethacrylat-Monomereinheiten oder Kombinationen davon. In einer zweiten Ausführungsform enthalten die Überzüge diese ersten zwei Typen von Monomereinheiten und enthalten ferner dritte Monomereinheiten, die ausgewählt werden unter ungesättigten Estern von gesättigten Carbonsäuren, halogenfreien aromatischen Monomeren oder ungesättigten Carbonsäure-Monomeren. In einer dritten Ausführungsform enthalten die Überzüge vier Monomereinheiten, nämlich ringbromierte, aromatische Monomereinheiten, Alkylacrylat- und/oder Alkylmethacrylat-Monomereinheiten, ungesättigte Carbonsäure-Monomereinheiten und halogenfreie aromatische Monomere.
Die vorliegende Erfindung verwendet ringbromierte, aromatische Monomereinheiten der Formel (I):
wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind. Repräsentative ringhalogenierte, aromatische Monomere sind Styrol, Methylstyrol, α-Methylstyrol, α-Methylmethylstyrol, Ethylstyrol oder α-Methylethylstyrol mit Bromsubstitution (Mono-, Di-, Tri- und Tetra-) im Phenylkern. Mischungen oder gemischte Isomere der obengenannten Monomere können ebenfalls verwendet werden. Wie im folgenden vollständiger erötert, ist das bevorzugte ringbromierte, aromatische Monomer polybromiertes Styrol, wobei Dibromstyrol am meisten bevorzugt wird. Ein bevorzugtes Dibromstyrolmaterial ist ein von der Great Lakes Chemical Corporation in West Lafayette, Indiana, erhältliches, welches normalerweise etwa 15 Gew.-% Monobromstyrol und 3 Gew.-% Tribromstyrol enthält.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das ringbromierte, aromatische Monomer in dem Gesamt-Latexüberzug in einer Menge enthalten, die genügend Brom zur Verfügung stellt, um das gewünschte Flammhemmungsvermögen zu ergeben. Darauf bezogen, liegt das ringbromierte Monomer in einer Menge vor, die 7 bis 20 Gew.-% Brom in der Gesamtzusammensetzung ergibt. Mehr wird es bevorzugt, daß das ringbromierte Monomer in einer Menge vorliegt, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wurde festgestellt, daß es zu bevorzugen ist, polybromierte Formen des ringbromierten, aromatischen Monomers zu verwenden. Dies minimiert die Anzahl von erforderlichen ringbromierten Monomereinheiten, um einen gegebenen Wert an Gewichtsprozent an Brom in der Gesamtzusammensetzung zu erzielen. Die Verwendung eines niedrigeren Prozentsatzes der ringbromierten Monomereinheiten minimiert jeglichen nachteiligen Effekt, den solche Einheiten sonst auf die physikalischen Eigenschaften des Latexüberzuges ausüben würden. Es ist deshalb ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, daß die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten polybromierte Einheiten enthalten, und daß die ringbromierten Monomereinheiten einen Durchschnitt von mindestens etwa 1,5 Bromatomen pro Einheit aufweisen. Für Überzüge, die monobromierte Formen der ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten enthalten, wird bevorzugt, daß höchstens etwa 20 % der ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten monobromiert sind.
Gleichzeitig ist es erwünscht, daß die für die Überzüge verwendeten Latexzusammensetzungen leicht hergestellt werden. Hochbromierte, ethylenisch ungesättigte, aromatische Monomere, wie reines Tetrabromstyrol, sind bei Raumtemperatur nicht flüssig, und dieses stört die leichte Herstellung der Latices. Es wird deshalb bevorzugt, daß das Verhältnis von monobromierten und polybromierten Monomereinheiten in dem Latex derartig ist, daß die entsprechende Mischung der ungesättigten, ringbromierten, aromatischen Monomere bei Raumtemperatur flüssig ist. Zum Beispiel ist ein bevorzugtes Material zur Verwendung bei der herstellung der Überzüge der vorliegenden Erfindung die oben genannte Dibromstyrol-Zusammensetzung, wie z.B. von der Great Lakes Chemical Corporation hergestellt, welche bei Raumtemperatur flüssig ist und eine Mischung von 15% Monobromstyrol, 82% Dibromstyrol und 3% Tribromstyrol enthält. Andere mono- und polybromierte, aromatische Monomermischungen, welche bei Raumtemperatur flüssig sind, werden in ähnlicher Weise für die Herstellung der vorliegenden Latexüberzüge bevorzugt. Die Mischungen enthalten vorzugsweise einen möglichst hohen Gesamtprozentsatz an Brom, wobei sie bei Raumtemperatur noch als Flüssigkeit vorliegen.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Polymer-Latexüberzüge die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I) und enthalten auch Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten der Formel (II):
wobei R&sub1; gleich -H oder -CH&sub3; und R&sub3; eine Alkylgruppe von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist. Repräsentative, gemäß der vorliegenden Erfindung nützliche, Alkyl(meth)acrylate sind Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat, n- Butylacrylat, Isobutylacrylat, n-Amylacrylat, n-Hexylacrylat, Isohexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Heptylacrylat, Isoheptylacrylat, 1-Methylheptylacrylat, n-Octylacrylat, Isoctylacrylate, wie z.B. 6-Methylheptylacrylat, n-Nonylacrylat, Isononylacrylate, wie z.B. 3,5,5-Trimethylhexylacrylat, n-Decylacrylat, Laurylacrylat und entsprechende Alkylmethacrylate und andere primäre, sekundäre und tertiäre höhere Alkylacrylate und Methacrylate, wobei der Alkylrest 1 bis 20 Kohlenstoffatomen aufweisen kann, wobei die bevorzugten Spezies die mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen sind. Darüberhinaus sind bei dieser Erfindung die Hydroxyalkylester von Acrylsäure oder methacrylsäure verwendbar. Die bevorzugten Monomere sind Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat und Methylmethacrylat.
Gemäß einem Aspekt der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Latexüberzüge die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten und die Alkylacrylat- und/oder Alkylmethacrylat-Monomereinheiten. Wie erörtert, liegen die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten vorzugsweise in einer Menge vor, um 7 bis 20 Gew.-% und noch bevorzugter 9 bis 18 Gew.-%, Brom im Gesamtüberzug zu ergeben. Weiterhin enthalten die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten vorzugsweise einen Durchschnitt von mindestens etwa 1,5 Bromatomen pro Einheit. Gemäß einem anderen Aspekt dieser ersten Ausführrungsform der Überzüge der Erfindung, besteht der Überzug im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten und den Alkylacrylat-/Methacrylat-Monomereinheiten.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Latexüberzüge die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I) und die Alkylacrylat/Methacrylat-Monomereinheiten (II), und enthalten ferner dritte Monomereinheiten entweder aus ungesättigten Estern gesättigter Carbonsäure- Monomereinheiten (III), nicht-bromierten aromatischen Monomereinheiten (IV) oder Carbonsäure-Monomereinheiten (V).
Die Säureester-Monomereinheiten besitzen die Formel (III):
wobei R&sub4; eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist. Repräsentative Säureester-Monomereinheiten schließen Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat ein, wobei Vinylacetat bevorzugt wird.
Die nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten besitzen die Formel (IV):
wobei R&sub1; und R&sub2; wie vorstehend definiert sind. Typische halogenfreie aromatische Monomere sind Styrol, α-Methylstyrol, Methylstyrol, α-Methylmethylstyrol, Ethylstyrol und α-Methylethylstyrol, wobei Styrol oder α-Methylstyrol bevorzugt werden.
Die Carbonsäure-Monomere können entweder Mono-, oder Dicarbonsäure-Einheiten sein. In einer bevorzugten Ausführungsform, besitzten die Carbonsäure-Monomereinheiten die Formel (V):
wobei R&sub1; gleich -H oder CH&sub3; ist. Repräsentative ethylenisch ungesättigte Carbonsäure-Monomere sind Acrylsäure, methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure. Die bevorzugten Säuren sind Acrylsäure und Methacrylsäure.
Die Auswahl der ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten und der Alkylacrylat/Methacrylat-Monomereinheiten ist wie oben beschrieben. Gemäß einem verwandten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestehen die Überzüge im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I), den Alkylacrylat/Methacrylat-Monomereinheiten (II), und den dritten Einheiten, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Säureester-Monomereinheiten (III), den nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten (IV) und den Carbonsäure-Monomereinheiten (V) besteht.
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Latexüberzüge zur Verfügung gestellt, die die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I), die Alkylacrylat/Methacrylat-Monomereinheiten (II), die nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten (IV) und die Carbonsäure- Monomereinheiten (V) enthalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt bestehen die Überzüge im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I), den Alkylacrylat/Methacrylat-Monomereinheiten (II), den nicht-bromierten, aromatischen monomereinheiten (IV) und den Carbonsäure-Monomereinheiten (V). Andere Monomereinheiten als die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten können zu verschiedenen Prozentsätzen enthalten sein.
Vorteilhafterweise können die Überzüge der vorliegenden Erfindung gemäß herkömmlichen Verfahren hergestellt und angewandt werden. Zum Beispiel werden die Latices durch Polymerisieren von 100 Gewichtsteilen der Gesamt-Monomere in dem im überzug erwünschten Verhältnis in dem Emulsionssystem (Wasser, Emulgator, Kettenstarter und Kettenübertragungsmittel) hergestellt. Techniken für die Herstellung der Latices umfassen die Polymerisation in Lösung, in "Masse", in Emulsion und in Suspension. Geeignete Starter bzw. Initiatoren umfassen die für die Radikalkettenpolymerisation verwendeten Initiatoren, wie z.B. organische Peroxide, Hydroperoxide, Axo- oder Diazoverbindungen, Persulfate, Redoxsysteme usw. Geeignete Emulsionsmittel umfassen anionische, kationische, nicht-ionische oder amphotere Emulgatoren. Verwendbare Kettenübertragungsmittel schließen aliphatische Arylmercaptane und Disulfide, CCl&sub4;. CBr&sub4;, CHI&sub3; und CHCl&sub3; usw. ein. Unter diesen werden Mercaptane bevorzugt.
Die Polymerisation kann in Gegenwart von Luft durchgeführt werden. Schnellere Reaktionen werden in Abwesenheit von Sauerstoff bei Temperaturen im Bereich von -30ºC bis 110ºC beobachtet, wobei bevorzugte Temperaturen von etwa 0ºC bis etwa 80ºC reichen.
Die Polymerlatices werden dann auf herkömmliche Weise angewandt bzw. aufgebracht, um flammhemmende Gewebe-Rückenbeschichtungen, Farben, Adhäsionsmittel, Versiegelungen, Abdichtungsmittel, Nicht-Gewebe-Bindemittel usw. zu erhalten. Der Monomerauswahl liegt die letzliche Anwendung des Überzugs zu Grunde. Die Kriterien umfassen die Glas-Übergangstemperatur (Tg), physikalische Eigenschaften und die gewünschte Chemikalienbeständigkeit.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten flammhemmenden Latices können anderen Latexzusammensetzungen beigemischt werden, wobei nicht-flammhemmende Latices eingeschlossen sind, um Überzuge zur Verfügung zu stellen, die verbesserte Eigenschaftenbesitzen. Insbesondere wird die Kombination der hier verwendeten flammhemmenden Latices mit anderen Latices Überzüge mit verbessertem Flammhemmungsvermögen ergeben. Die Latices der vorliegenden Erfindung können dann mit ausreichendem Gehalt an Brom versehen werden, um die gewünschten Werte, wie vorausgehend dargestellt, für die resultierenden kombinierten Latices und Überzüge zu erreichen. Eine Verbesserung der Eigenschaften kann für Überzüge aus solchen Mischungen auch im Hinblick auf solche Aspekte, wie z.B. Adhäsion, Filmbildung, Chemikalienbeständigkeit und Dehnbarkeit erzielt werden
Die folgenden Beispiele sind von beispielhafter und nicht von einschränkender Natur. Dargestellte Prozentsätze sind Gewichtsprozente, wenn nicht anders angegeben.

Beispiele 1 - 5

Herstellung von DBS/2-EHA-Copolymerlatices

Eine Reihe von Emulsions-Polymerisationen von Dibrom-styrol (DBS)/2-Ethylhexylacrylat (2-EHA) wurde in 8 oz.-Flaschen durchgeführt. Alle Bestandteile (122,50 oder 180 Gewichtsteile entionisiertes Wasser, 3 Teile Natriumdodecylsulfat, 0,3 Teile Kaliumpersulfat, 0,2 Teile t-Dodecylmercaptan und 100 Teile Gesamtmonomere in dem im Polymer erwünschten Verhältnis) wurden in 8 oz.-Flaschen gefüllt und gut mit Stickstoff durchströmt, und danach bei 50ºC in 15 Stunden zu etwa 45,8 oder 36,5 % Feststoff umgesetzt. Die gesamte Flasche wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und 3 Teile entionisiertes Wasser und 0,18 Teile 50%iges H&sub2;O&sub2; wurden zugegeben, gefolgt von 20 Minuten langem Schütteln. Die Ergebnisse dieser Herstellungen sind in Tabelle I aufgeführt. Die Latices zeigen gute Leistungseigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge, und weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen auf. TABELLE I Herstellung von DBS/2-EHA-Copolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/2-EHA Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung %
Hervorragende Latexzusammensetzungen werden in ähnlicher Weise durch Wiederholung der vorrausgehenden Verfahren zum Beipiel mit Ethylacrylat, n-Propylacrylat und n-Butylacrylat erhalten.

Beispiele 6-11

Herstellung von DBS/2-EHA/VAc-Terpolymerlatices

Das allgemeine Vorgehen der Beispiele 1 - 5 wurde wiederholt, um Terpolymerlatices herzustellen, welche 0 bis 30 Gew.-% Dibromstyrol (DBS), 15 bis 80 Gew.-% 2-Ethylhexylacrylat (2-EHA) und 10 bis 85 Gew.-% Vinylacetat (VAc) enthielten. Die Reaktion erreichte 95 bis 100% Umwandlung zu 34,7 bis 36,5% Feststoff in 15 bis 16,25 h bei 50ºC, wie in Tabelle II gezeigt. Ähnlich gute Latexzusammensetzungen werden durch Wiederholen der obenstehenden Herstellung erhalten, wobei 2-Ethylhexylacrylat durch Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat und Methylmethylacrylat ersetzt wird, und Vinylacetat durch Vinylpropionat und Vinylbutyrat ersetzt wird. Die Latices zeigen gute Leistungseigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge und weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen auf. TABELLE II Herstellung von DBS/2-EHA/VAc-Terpolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/2-EHA/VAC Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung %

Beispiele 12 - 17

Herstellung von DBS/2-EHA/S-Terpolymerlatices

Das allgemeine vorgehen der Beispiele 1 - 5 wurde wiederholt, um Terpolymerlatices herzustellen, welche 0 bis 20 Gew.-% Dibromstyrol (DBS), 10 bis 60 Gew.-% 2-Ethylhexylacrylat (2-EHA) und 20 bis 90 Gew.-% Styrol (S) enthielten. Die Monomere wurden bis zu 91 bis 100 % Umwandlung zu 33,2 bis 36,5 % Feststoff in 15 bis 18,25 h bei 50ºC polymerisiert, wie in Tabelle III gezeigt. Ähnlich gute Latexzusaminensetzungen werden durch Wiederholen der obenstehenden Herstellung erhalten, wobei das 2 - Ethylhexylacrylat durch Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n- Butylacrylat und Methylmethylacrylat ersetzt wird, und das Styrol durch Methylstyrol, (1-Methylstyrol, α-Methylmethylstyrol, Ethylstyrol und α-Methylethylstyrol ersetzt wird. Die Latices zeigen gute Leistung in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge, und weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen auf. TABELLE III Herstellung von DBS/2-EHA/S-Terpolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/2-EHA/S Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung %

Beispiele 18 - 24

Herstellung von DBS/EA oder BA/MAA-Terpolymerlatices

Emulsions-Polymerisationen von Dibromstyrol (DBS)/ Ethylacrylat (EA) oder Butylacrylat (BA)/Methacrylsäure (MAA) wurden in 8 oz.-Flaschen durchgeführt. Die Bestandteile, umfassend 103,67 Gewichtsteile entionisiertes Wasser, 3 Teile Natriumdodecylsulfat, 0,3 Teile Kaliumpersulfat, 0,3 Teile Natriumbisulfit, mit 0,2 Teilen oder ohne t-Dodecylmercaptan, und 20 bis 30 Teilen DBS, 0 bis 80 Teilen EA oder BA und 0 bis 8 Teilen MAA, wurden in 8 oz.-Flaschen gefüllt und gut mit Stickstoff gespült, und danach wurden sie in 7 Stunden bei 50ºC zu etwa 50 % Feststoff umgesetzt. Die gesamte Flasche wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 1%iger NaOH auf einen pH-Wert von 7 neutralisiert. Die Ergebnisse dieser Herstellungen sind in Tabelle IV dargestellt. Ähnlich gute Latexzusammensetzungen werden durch Wiederholen der obenstehenden Herstellung erhalten, wobei das Ethylacrylat oder Butylacrylat durch n-Propylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat ersetzt wird, und die Methylacrylsäure durch Acrylsäure ersetzt wird. Die Latices zeigen gute Leistungseigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge und weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen auf. TABELLE IV Herstellung von DBS/EA oder BA/MAA-Terpolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/EA/BA/MAA Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung %

Beispiele 25 - 28

Herstellung von DBS/2-EHA oder EA/MMA-Terpolymerlatices

Das allgemeine Vorgehen der Beispiele 18 - 24 wurde wiederholt, um Terpolymerlatices herzustellen, welche 20 bis 25 Gew.-% Dibromstyrol (DBS), 0 bis 65 Gew.-% 2-Ethylhexylacrylat (2-EHA) oder Ethylacrylat und 15 bis 23 Gew.-% Methylmethacrylat (MMA) enthielten. Die Reaktionen erreichten 100% Umwandlung zu 50 % Feststoff in 9 h bei 50ºC, wie in Tabelle V gezeigt. Ähnlich gute Latexzusammensetzungen werden durch Wiederholen der obenstehenden Herstellung erhalten, wobei das 2- EHA oder EA durch n-Propylacrylat und Butylacrylat ersetzt wird, und das MMA durch Ethylmethacrylat, Isopropylmethacrylat und t-Butylmethacrylat ersetzt wird. Die Latices zeigen ein gutes Leistungsvermögen in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge und weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen auf. TABELLE V Herstellung von DBS/2-EHA oder EA/MMA-Terpolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/2-EHA/EA/MMA Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung %

Beispiele 29 - 30

Herstellung von DBS/EA/MMA/MAA-Tetrapolymerlatices

Die Herstellung von 0 bis 20 % Dibromstyrol (DBS), 65 % Ethylacrylat (EA), 13 bis 33 % Methylmethacrylat und 2 % Methacrylsäure (MAA)-Tetrapolymerlatices wurde in einer 8 oz.-Flasche mittels derselben Technik, wie in den Beispielen 1 - 5 beschrieben, durchgeführt, außer daß 7,56 Teile Alkylarylpolyetheralkohol (Triton X-207 von Rohm & Haas, Philadelphia, PA) in 100 Teilen der gesamten Monomeren gelöst wurden und in die Flasche gefüllt wurden, welche 0,12 Teile (NH&sub4;)&sub2;S&sub2;O&sub8;, 0,16 Teile NaHSO&sub3; und 113,51 Teile entionisiertes Wasser enthielt. Die Reaktionen erreichten 93 bis 95 % Umwandlung zu 45,3 bis 46,3 % Feststoff bei 65ºC in 2,5 bis 4,5 h, wie in Tabelle VI gezeigt. Das Produkt wurde auf 30ºC abgekühlt, abgeseiht, und der PH-Wert wurde mit 2-Amino-2-methyl- 1-propanol auf 9,5 eingestellt. Ähnlich gute Latexzusammensetzungen werden durch Wiederholen der obenstehenden Herstellung erhalten, wobei das Ethylacrylat durch 2-Ethylhexylacrylat, n-Propylacrylat und n-Butylacrylat ersetzt wird, das Methylmethacrylat durch Ethylmethacrylat, Isopropylmethacrylat und t-Butylmethacrylat ersetzt wird und die Methacrylsäure durch Acrylsäure ersetzt wird. Die Latices zeigen ein gutes Leistungsvermögen in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge, und sie weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen, angezeigt durch einen Sauerstoffindex von 25, auf. TABELLE VI Herstellung von DBS/EA/MMA/MAA-Tetrapolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/EA/MMA/MAA Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung % Sauerstoffindex

Beispiele 31 - 34

Herstellung von DBS/BA/S/MAA-Tetrapolymerlatices

Das allgemeine Vorgehen der Beispiele 29 - 30 wurde wiederholt, um Tetrapolymerlatices herzustellen, welche 0 bis 30 Gew.-% Dibromstyrol (DBS), 55 bis 78 Gew.-% Butylacrylat (BA), 0 bis 43 Gew.-% Styrol (S) und 2 bis 3 Gew.-% Methacrylsäure (MAA) enthielten. Die Reaktion erreichte 94 bis 97 % Umwandlung zu 43,9 bis 46,2 % Feststoffen bei 65ºC in 3,67 bis 19,75 h, wie in Tabelle VII gezeigt. Das Produkt wurde auf 30ºC abgekühlt, abgeseiht, und der pH-Wert wurde mit 2-Amino-2- methyl-1-propanol auf 9,5 eingestellt. Ähnlich gute Latexzusammensetzungen werden durch Wiederholen der obenstehenden Herstellung erhalten, wobei das Butylacrylat durch Ethylacrylat, n-Propylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat ersetzt wird, das styrol durch Methylstyrol, α-Methylstyrol, α-Methylmethylstyrol, Ethylstyrol und α-Methylethylstyrol ersetzt wird, und die Methacrylsäure durch Acrylsäure ersetzt wird. Die Latices zeigen ein gutes Leistungvermögen in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge, und weisen ein verbessertes Flammhemmungsvermögen, angezeigt durch einen Sauerstoffindex von 24, auf. TABELLE VII Herstellung von DBS/BA/S/MAA-Tetrapolymerlatices Beispiel Monomer-Beschickung DBS/BA/S/MMA Reaktionszeit, h Feststoff % Umwandlung % Sauerstoffindex

Beispiel 35

Herstellung von verwandten Copolymerlatices

Die Herstellung von verwandten Latexzusammensetzungen, wie vorangehend beschrieben, ergibt ebenfalls gleichartig vorteilhafte Produkte. Zum Beispiel werden anstelle von Dibromstyrol eine Vielzahl von ethylenisch ungesättigten, ringbromierten, aromatischen Monomeren, wie z.B. Methylstyrol, α-Methylstyrol, α-Methylmethylstyrol, Ethylstyrol und α-Methylethylstyrol (mit Mono-, Di-, Tri- und Tetrabromsubstitution im Benzolring) verwendet. Insbesondere ermöglichen bromierte, aromatische Monomere, die polybromierte Einheiten enthalten, und besonders Mischungen, welche bei Raumtemperatur flüssig sind und einen Durchschnitt von mindestens 1,5 Bromatomen pro Einheit aufweisen, die einfache Herstellung der Latices der Erfindung und ergeben Überzüge, welche ein verbessertes Flammhemmungsvermögen und gute physikalische Eigenschaften besitzen und in einer Vielzahl von Anwendungen für Überzüge verwendbar sind. In ähnlicher Weise werden hochwertige flammhemmende Latexzusammensetzungen durch Zubereitungen gemäß den vorangegangenen Beispielen unter Verwendung von alternativen Monomeren, wie vorstehend im Text beschrieben, erhalten. Die Auswahl der Monomere ist in erster Linie abhängig von den für die resultierenden Latices erwünschten physikalischen Eigenschaften, und das Vorhandensein der ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten liefert ein gesteigertes Flammhemmungsvermögen für die resultierenden Überzüge.

Beispiel 36

Textilrückenbeschichtung

Ein Latex wurde durch Füllen eines Druckgefäßes mit 180 Gewichtsteilen Wasser, 3 Teilen Natriumdodecylsulfid und 0,3 Teilen Kaliumpersulfat hergestellt. Zu dieser Mischung wurde ein Gemisch von 0,2 Teilen t-Dodecylmercaptan, 10 Teilen Dibromstyrol, 85 Teilen 2-Ethylhexylacrylat, 5 Teilen Methacrylsäure zugegeben. Die Temperatur des verschlossenen Gefäßes ließ man auf 50ºC ansteigen und hielt diese 16 Stunden lang, während der Rotation um eine horizontale Achse, bei.
Die resultierende Latexemulsion ließ man abkühlen und brachte sie dann auf 6 oz/yd² wiegendes, 100%iges Polyestergewebe aufgebracht Das behandelte Gewebe wurde eine Stunde lang bei 100ºC getrocknet. Die Trocken-Auftragsmenge betrug 2,8 oz/yd².
Der Überzug besaß gute Dehnbarkeit, hohe Temperaturfestigkeit und ein annehmbares Haftvermögen. Das beschichtete Gewebe wurde mit dem "Motor Vehicle Safety Standard 302" (MVSS-302) auf Entflammbarkeit untersucht. Die Flamme schaffte es nicht, bis zur 1 - 1/2 inch-Meßlinie einzubrennen, was zu einer SE- Entflammbarkeits-Bewertung (der bestrnöglichen) führte.
Ein zweiter Latex wurde auf identische Weise hergestellt, außer daß das Dibromstyrol weggelassen wurde. Das resultierende, ähnlich hergestellte, beschichtete Gewebe wurde, bei Test durch MVSS-302, die ganzen 10 Inches hinter der 1 - 1/2 inch-Meßmarke durchgebrannt, was zu einer RB-Entflammbarkeits- Bewertung (der schlechtest möglichen) führte.

Beispiel 37

Textilrückenbeschichtung

Eine Druckflasche wurde mit 122,5 Gewichtsteilen Wasser, 3 Teilen Natriumlaurylsulfat und 0,3 Teilen Kaliumpersulfat gefüllt.
Zu dieser Lösung wurden 70 Teile Dibromstyrol, 30 Teile 2- Ethylhexylacrylat und 0,2 Teile t-Dodecylmercaptan gegeben. Die Mischung wurde 16 Stunden lang bei 50ºC geschüttelt bzw. gerührt.
Insgesamt 8,5 Teile nicht-flammhemmendes HA-24-Acryl-Latexbindemittel (Rohm & Haas) und 34 Teile der Latexzusammensetzung wurden gründlich gemischt und auf ein 6 oz/yd² wiegendes, 100%iges Polyestergewebe aufgebracht. Nach 30 Minuten langem Trocknen bei 95ºC wurde die Auftragsmenge als 5,7 oz/yd² berechnet.
Bei der Untersuchung mit dem MVSS-302 ergab das beschichtete Gewebe eine SE (beste)- Entflammbarkeits-Bewertung. Ein lediglich mit HA-24-Latex beschichtetes Gewebe brannte bei Untersuchung mit dem MVSS-302 auf die ganze Länge durch, was eine (schlechteste) RB-Bewertung ergab.

Beispiel 38

Farbe auf Latexbasis

In eine 0,12 Gewichtsteile Ammoniumpersulfat, 0,16 Teile Natriumbisulfit und 113,51 Teile Wasser enthaltende Druckflasche wurden 7,56 Teile Triton X-207 (von Rohm & Haas, Philadelphia, PA), gelöst in 100 Teilen Monomeren, gefüllt. Die Monomere bestanden aus 20 Teilen Dibromstyrol, 55 Teilen Butylacrylat, 23 Teilen Styrol und 2 Teilen Methacrylsäure.
Die Temperatur des verschlossenen Gefäßes ließ man 65ºC erreichen, und sie wurde, während der Rotation um eine horizontale Achse, 4,5 Stunden lang beibehalten. Das Produkt wurde dann auf 30ºC abgekühlt, abgeseiht, und der pH-Wert wurde mit 2- Amino-2-methyl-1-propanol auf 9,5 eingestellt.
Ein offenes Gefäß mit kontinuierlicher Mischung bei hohen Scherkräften wurde mit 40 Gewichtsteilen Wasser, 0,15 Teilen Antischaummitteln, den Dispersionsmitteln und Tensiden Tamol 731 (0,4 Teile), Triton X-207 (0,28 Teile) und Silwet L-7602 (0,28 Teile) (Tamol und Triton sind Produkte von Rohm & Haas, Silwet ist eine Produkt von Union Carbide), 0,62 Teilen Natriumpolyacrylat-Verdickungsmittel, 18 Teilen Titandioxid, 28,3 Teilen Calciumcarbonat und 7,34 Teilen 1-Butanol gefüllt. Die Mischungsgeschwindigkeit wurde auf Bedingungen mit geringeren Scherkräften reduziert. Fünfzig (50) Teile Latex wurden zugegeben; anschließend 1,15 Teile Methylcellosolve (Union Carbide), 4,58 Teile Wasser und 2,98 Teile Natriumpolyacrylat- Verdickungsmittel.
Die hergestellte Farbe hatte gute Adhäsions- und filmbildende Eigenschaften. Sie wurde verwendet, um 1 Mil Mylar zu einer Naß-Dicke von 10 Mil zu beschichten, wobei eine Laboratoriums-Beschichtungsmaschine benutzt wurde. Die Dicke des trockenen Films betrug 3 Mil. Eine analoge Farbe wurde durch dieselben Verfahren hergestellt, außer daß 20 zusätzliche Teile Styrolmonomer anstelle von Dibromstyrol bei der Herstellung des Latex eingesetzt wurden.
Beide Farben wurden unter Verwendung des Limiting Oxygen Index Test (ASTM D-2863) untersucht, um festzustellen, ob die kleine Menge an Dibromstyrol einen Effekt auf die Entflammbarkeit hatte. Der Farbfilm ohne Dibromstyrol besaß einen Sauerstoffgrenzindex von 22. Die Dibromstyrol enthaltende Farbe hatte einen Sauerstoffgrenzindex von 24, eine deutliche Verbesserung des Flammhemmungsvermögens.

Beispiel 39

Kontakt-Adhäsionsmittel

In eine Druckflasche wurden 125 Gewichtsteile Wasser, 2 Teile Natriumdodecylsulfat, 0,2 Teile t-Dodecylmercaptan und 0,3 Teile Kaliumpersulfat gefüllt. Nach Vermischen wurden 20 Teile Dibromstyrol, 75 Teile Ethylacrylat, 3 Teile Acrylnitril und 2 Teile Acrylsäure zugegeben. Die Flasche wurde unter Stickstoff verschlossen. Die Temperatur wurde, während einer Rotation um eine horizontale Achse, 16 Stunden lang auf 53ºC gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Flasche geöffnet, und 0,15 Teile 50%iges H&sub2;O&sub2; wurden zugegeben.
Der resultierende Latex wurde auf einen 0,5 Mil Mylar-Polyesterfilm aufgetragen. Der Film wurde zwei Minuten lang bei 150ºF getrocknet. Zwei Stücke des beschichteten Polyesterfilms, welche noch warm waren, wurden gegeneinander gepreßt und mit einer Rollvorichtung eingerollt, wobei darauf geachtet wurde, Falten zu vermeiden.
Die Schälfestigkeit wurde als geeignet angesehen, wenn die zwei Mylar-Lagen annähernd 1 Gramm pro (foot)² des Latex-Adhäsionsmittels zwischen sich hatten. Der Mylar-Latex-Verbund wurde lose um einen Glasfaservlies-Isolierzylinder mit 4 inch Durchmesser gewickelt und mit Klammern gesichert. Eine 3 inch große blaue Bunsenbrenner-Methanflamme wurde gegen die unteren und seitlichen Oberflächen der Faservlies/Mylar-Konstruktion gerichtet, welche in einem 45 Grad-Winkel gegen die Vertikale gelagert war. Es gab kein beobachtbares Nachbrennen, als die Brennerflamme nach 10 - 15 Sekunden Kontakt entfernt wurde.
Eine ähnliche Konstruktion wurde unter Verwendung von Latex, welcher Styrol als Ersatz für Dibromstyrol enthielt, hergestellt. Als die Brennerflamme entfernt wurde, breitete sich die Flamme vom Punkt des Kontaktes nach oben hin aus, bis sie mit einem Wasserstrahl 30 - 60 Sekunden später gelöscht wurde.

Beispiel 40

Latexversiegelung

Die in Beispiel 39 beschriebene Latexzusammensetzung wurde bei der Bildung eines Abdichtungsmittels verwendet. Zu 100 Gewichtsteilen Latex wurden 2 Teile Triton X-405 (Rohm & Haas, Philadelphia, PA), 23 Teile Butylbenzylphthalat, 4 Teile Varsol #1 (Exxon), 2,5 Teile Ethylenglykol, 2 Teile "Composition T"-Dispersionsmittel (Calgon), 120 Teile Calciumcarbonat (2 um durchschnittl. Partikelgröße) und 2,5 Teile Titanoxid zugegeben. Das resultierende Dichtungsmittel haftete gut an eine Anzahl von Substraten, einschließlich Holz, Glas und Beton.
Eine Kugel bzw. Perle aus dem Dichtmittel von etwa 1/4 inch Durchmesser wurde auf einen 1/2 inch breiten Streifen Asbest- Zementplatte gelegt. Das Dichtmittel wurde mit dem Butler Chimney-Test (ASTM D-3014) auf Entflammbarkeit getestet. Das Abdichtungsmittel, das mit Latex, in dem Styrol das Dibromstyrol ersetzte, hergestellt worden war, wies eine Brandweite von mehr als 250 mm auf. Das aus Dibromstyrol enthaltendem Latex hergestellte Abdichtmittel war deutlich hochwertiger, und brannte zwischen 90 und 100 mm.

Beispiel 41

Nicht-Gewebe-Bindemittel

In eine Druckflasche wurden 122,5 Gewichtsteile Wasser, 1,5 Teile Natriumdodecylsulfat, 0,25 Teile Kaliumpersulfat, 0,2 Teile t-Dodecylmercaptan, 20 Teile 2-Ethylhexylacrylat, 60 Teile Vinylacetat und 20 Teile Dibromstyrol gefüllt. Die Flasche wurde mit Stickstoff durchströmt und verschlossen. Nach 16 Stunden bei 55ºC wurde die Flasche auf Raumtemperatur abgekühlt, und 3 Teile Wasser und 0,18 Teile Wasserstoffperoxid wurden unter Rühren zugegeben.
Diese Latexemulsion wurde in eine Schale gegeben. Ein Nicht- Gewebe-Filtermedium aus Polyesterfasern, mit einem Gewicht von etwa 1,25 oz/yd², wurde durch den Latex gezogen, wobei ein vollständiges Eintauchen sichergestellt wurde. Nach einminütigem Trocknen bei 300ºF, wurde das Filtermedium gewogen, und es wurde festgestellt, daß es eine Trocken-Auftragsmenge von 96 % hatte.
Eine zweite Latexprobe wurde hergestellt, wobei 20 Teile Styrol das Dibromstyrol ersetzten. Die Trocken-Auftragsmenge betrug 71 %. Beide Filtermedien-Proben wurden durch Aussetzen einer 4 inch hohen, 1950ºF heißen Propanflamme aus einem Fisher-Brenner auf Entflammbarkeit untersucht. Das Filtermedium wurde, unter einem 15º-Winkel gegen die Horizontale, 2-1/2 inch über die Spitze des Brenners gehalten.
Das Filtermedium, das nicht mit Latex, der bromiertes Styrol enthielt, umgeben war, fing Feuer und brannte, bis es mit einem Wasserstrahl gelöscht wurde. Die Brandweite war größer als 12 inch. Das Filtermedium, das mit Latex umgeben war, der bromiertes Styrol enthielt, brannte etwa 7 bis 1/4 inch von der Brennerflamme entfernt und löschte sich selbst, was ein vorzügliches Flammhemmungsvermögen zeigt.
Obwohl die Erfindung in der vorangehenden Beschreibung und ihren spezifischen Beispielen im Detail dargestellt worden ist, soll dies lediglich beispielhaft und nicht einschränkend angesehen werden. Es wurden lediglich die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, und es ist beabsichtigt, daß alle Veränderungen und Abwandlungen, welche im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt sein sollen.

Claims

1. Verbundmaterial, das ein Substrat und einen daran anhaftenden Latexüberzug aufweist, wobei der Überzug ein flammhemmendes Latexmaterial ist, welches ringbromierte, aromatische Monomereinheiten der Formel (I):

und Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten der folgenden Formel (II) aufweist:

wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R&sub3; eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, wobei die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten durchschnittlich mindestens circa 1,5 Bromatome pro Einheit enthalten, und in welchem die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 7 bis 20 Gew.-% Brom bezüglich des Gesamtüberzugs ergibt.

2. Material nach Anspruch 1, in dem die ringbromierten Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.

3. Material nach Anspruch 1, in dem der Überzug im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten und den Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten besteht.

4. Material nach Anspruch 3, in dem die ringbromierten Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.

5. Material nach Anspruch 1, in dem der Überzug ferner dritte Monomereinheiten aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus folgenden Verbindungen besteht:

(a) Säureester-Monomereinheiten der Formel (III):

(b) nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten der Formel (IV)

und (c) Carbonsäure-Monomereinheiten, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Dicarbonsäure-Monomereinheiten und Monocarbonsäure-Monomereinheiten der folgenden Formel (V) besteht:

wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder gleich -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R&sub4; eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatoinen sind.

6. Material nach Anspruch 5, in dem die ringbromierten Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.

7. Material nach Anspruch 5, in dem der Überzug im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I), den Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten (II) und den dritten Monomereinheiten besteht, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus folgenden Verbindungen besteht: (a) Säureester-Monomereinheiten (III), (b) nichtbromierten, aromatischen Monomereinheiten (IV) und (c) Carbonsäure-Monomereinheiten (V).

8. Material nach Anspruch 7, in dem die ringbromierten Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.

9. Material nach Anspruch 1, in dem der Überzug ferner nicht-bromierte, aromatische Monomereinheiten der folgenden Formel (IV):

und Carbonsäure-Monomereinheiten aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt werden, welche aus Dicarbonsäure- Monomereinheiten und Monocarbonsäure-Monomereinheiten der folgenden Formel (V) besteht;

wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder gleich -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind.

10. Material nach Anspruch 9, in dem die ringbromierten Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.

11. Material nach Anspruch 9, in dem der Überzug im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten, den Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten, den nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten und den Carbonsäure-Monomereinheiten besteht.

12. Material nach Anspruch 11, in dem die ringbromierten Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 9 bis 18 Gew.-% Brom ergibt.

13. Verbundmaterial, das ein Substrat und einen daran anhaftenden Latexüberzug aufweist, wobei der Überzug ein flammhemmendes Latexmaterial ist, welches ringbromierte, aromatische Monomereinheiten der Formel (I):

und Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten der folgenden Formel (II) aufweist:

wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder gleich -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R&sub3; eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, und wobei die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten durchschnittlich mindestens circa 1,5 Bromatome pro Einheit enthalten.

14. Material nach Anspruch 13, in dem die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten monobromierte und polybromierte Einheiten einschließen und in dem das Verhältnis der monobromierten zu den polybromierten Einheiten derart ist, daß die entsprechende Mischung der ungesättigten, ringbromierten, aromatischen Monomere bei Raumtemperatur flüssig ist.

15. Material nach Anspruch 13, in dem der Überzug im wesentlichen aus ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten und den Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten besteht.

16. Material nach Anspruch 13, in dem der Überzug ferner dritte Monomereinheiten aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus folgenden Verbindungen besteht:

(a) Säureester-Monomereinheiten der Formel (III):

(b) nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten der Formel (IV)

wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder gleich -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R&sub4; eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind.

17. Material nach Anspruch 16, in dem die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten monobromierte und polybromierte Einheiten einschließen und in dem das Verhältnis der momobromierten zu den polybromierten Einheiten derart ist, daß die entsprechende Mischung der ungesättigten, ringbromierten, aromatischen Monomere bei Raumtemperatur flüssig ist.

18. Material nach Anspruch 16, in dem der Überzug im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten (I), den Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten (II) und den dritten Monomereinheiten besteht, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus den folgenden Verbindungen besteht: (a) Säureester-Monomereinheiten (III), (b) nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten (IV) und (c) Carbonsäure-Monomereinheiten (V).

19. Material nach Anspruch 13, in dem der Überzug ferner nicht-bromierte, aromatische Monomereinheiten der folgenden Formel (IV):

und Carbonsäure-Monomereinheiten aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt werden, welche aus Dicarbonsäure- Monomereinheiten und Monocarbonsäure-Monomereinheiten der folgenden Formel (V) besteht:

20. Material nach Anspruch 19, in dem die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten monobromierte und polybromierte Einheiten einschließen und in dem das Verhältnis der monobromierten zu den polybromierten Einheiten derart ist, daß die entsprechende Mischung der ungesättigten, ringbromierten, aromatischen Monomere bei Raumtemperatur flüssig ist.

21. Material nach Anspruch 19, in dem der Überzug im wesentlichen aus den ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten, den Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten, den nicht-bromierten, aromatischen Monomereinheiten und den Carbonsäure-Monomereinheiten besteht.

22. Verbundmaterial, das folgendes umfaßt:

a.) ein Substrat, welches zum Beschichten geeignet ist; und

b.) einen an dem Substrat haftenden Überzug, wobei der Überzug ein flammhemmendes Latexmaterial aufweist, welches ringbromierte, aromatische Monomereinheiten der folgenden Formel (I):

und Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten der folgenden Formel (II) aufweist:

wobei X = 1 bis 4, R&sub1; gleich -H oder gleich -CH&sub3;, R&sub2; gleich -H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R&sub3; eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, wobei die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten durchschnittlich mindestens circa 1,5 Bromatome pro Einheit enthalten, und in welchem die ringbromierten, aromatischen Monomereinheiten in einer Menge vorliegen, die 7 bis 20 Gew.-% Brom bezüglich des Gesamtüberzugs ergibt.

23. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials, das ein Substrat und einen daran haftenden Latexüberzug aufweist, wobei das Verfahren das anhaftende Aufbringen eines flammhemmenden Latexmaterials auf das Substrat umfaßt und wobei das Latexmaterial ringbromierte, aromatische Monomereinheiten der folgenden Formel (I):

und Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten der folgenden Formel (II) aufweist:

24. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials, das ein Substrat und einen daran haftenden Latexüberzug enthält, wobei das Ver fahren das anhaftende Aufbringen eines flammhemmenden Latexmaterials auf das Substrat umfaßt und wobei das Latexmaterial ringbromierte, aromatische Monomereinheiten der folgenden Formel (I):

und Alkyl(meth)acrylat-Monomereinheiten der folgenden Formel (II) aufweist: