CH435725A - Schwerentflammbare Polyolefin-Mischungen - Google Patents

Description

  



  Schwerentflammbare   Polyolefin-Mischungen   
Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyisobutylen usw., besitzen neben ihren verschiedenen Vorzügen den Nachteil, leicht entflammbar zu sein. Daher sind schon verschiedene Zusätze vorgeschlagen worden, um diese Kunststoffe   schwerentflammbar    zu machen.



  Beispielsweise wurden Chlorparaffine in Verbindung mit Antimontrioxyd vorgeschlagen. Chlorparaffine neigen jedoch bereits bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen zu   Chlorwasserstoffabspaltung,    so dass man Säureakzeptoren zusetzen muss, um Verarbeitungsmaschinen und Formen zu schonen.



   Da aber eine ausreichende Schwerentflammbarkeit erst oberhalb etwa   20%    Chlorparaffin im Polyolefin eintritt, ist eine genügende Stabilisierung ausgeschlossen ; anderseits wird auch die Festigkeit der Kunststoffe durch die hohen Chlorparaffin-Anteile erheblich gemindert.-Verwendet man als flammwidrigen Zusatz aromatische Bromverbindungen, wie sie z. B. in den deutschen Patentschriften Nrn.   1 103    020,1 123 823, 1   127 582    und   1 135    653 beschrieben sind, so lassen sich die genannten Schwierigkeiten vermeiden.



   Bei Bränden pflegen im allgemeinen   verhältnismä-      ssig    hohe Temperaturen aufzutreten, bei denen die Kunststoffe also nicht entflammen sollen ; anderseits sollen sie auch schon bei geringeren Brandtemperaturen geschützt sein. Der ersten dieser beiden Brandbedingungen entspricht die DIN 4102, Blatt   1,    wobei nach   11    Minuten intensiver Beflammung Zustand und Erlöschen bzw. Weiterbrennen von   Prüfplatten    beobachtet werden, während die   ASTM-Designation    D 635-56 T durch zweimaliges, je 30 Sekunden   währendes    leichtes Beflammen der anderen Bedingung entspricht.



   Aromatische Bromverbindungen enthaltende Polyolefine können die   DIN-Prüfung    erfüllen, während aliphatische Chlorverbindungen wegen ihrer sehr niedrigen Zersetzungstemperatur praktisch wirkungslos sind.



  Umgekehrt fallen die Zersetzungstemperaturen der Chlorparaffine eher in den   ASTM-Prüfungsbereich,    während die nur bei hoher Temperatur zersetzbaren aromatischen Bromverbindungen hierbei noch nicht zur Wirkung kommen.



   Von höchstem technischem Interesse sind daher Polyolefin-Mischungen, die unter allen praktisch vorkommenden Brandbedingungen   schwerentflammbar    sind, also bei den Prüfverfahren gleichermassen genügen.



   Es wurde gefunden, dass schwerentflammbare Polyolefin-Mischungen, die 5 bis 20 Gewichtsprozent einer phosphorhaltigen kembromierten aromatischen Verbindung, 2 bis 10 Gewichtsprozent eines chlorierten Paraffins und 2 bis 12 Gewichtsprozent Antimontrioxyd, bezogen auf Polyolefin, enthalten, diese Forderung in hervorragendem Masse erfüllen.



   Geeignete Polyolefine, die sich wie beansprucht flammwidrig ausrüsten lassen, sind beispielsweise Poly  äthylene,      Polypropylene,    Polyisobutylene und feste Mischpolymerisate aus den entsprechenden Monomeren.



  Die Polyolefine können übliche Zusätze an Füll-und Farbstoffen, Gleit-und   Stabilisierungsmitteln    usw. enthalten.



   Phosphorhaltige   kernbromierte    aromatische Verbindungen sind beispielsweise   Phosphorsäurephenolester,    wie Tris- (2, 4,6-tribromphenyl)-phosphat, Phosphorigsäureester, wie Tris- (2, 4,6-tribromphenyl)-phosphit und Phosphor-bzw.   Phosphorigsäureanilide,    wie Phosphor  säure-tri- (2,    4,6-tribrom)-anilid oder   Phosphorigsäure-      tri- (2,    4,6-tribrom)-anilid. Vorzugsweise soll jeder aromatische Kern mindestens drei Bromatome enthalten.



   Die phosphorhaltigen kernbromierten aromatischen Verbindungen werden in Mengen von 5 bis 20, vorzugsweise 5 bis 12, insbesondere 5 bis 9 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, eingesetzt.



   Als Chlorparaffine kommen chlorierte geradkettige, verzweigte oder cyclische Paraffine mit einem Chlorgehalt von 40 bis   80 %,    besonders   50    bis 70%, in Frage. Die Chlorparaffine werden in Mengen von 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf Polyolefine, eingesetzt.



   Antimontrioxyd wird in Mengen von 2 bis 12, vorzugsweise 4 bis 8 Gewichtsprozent, verwendet. 



   Die einzelnen Komponenten können den Polyolefinen in beliebiger Reihenfolge oder gemeinsam zugemischt und in an sich bekannter Weise eingearbeitet werden. Die erhaltenen Mischungen kann man in üblicher Weise auf Formteile verarbeiten.



   Die genannten geringen Zusätze der chlorierten Paraffine, welche allein keiner der oben genannten Prüfungen genügen, aktivieren die phosphorhaltigen kernbromierten aromatischen Verbindungen derart, dass deren Wirksamkeit bereits bei niedrigen Brandtemperaturen einsetzt ; da man also aufgrund dieses wertvollen synergistischen Effektes mit geringen Anteilen chlorierter Paraffine auskommt, bereitet deren Stabilisierung auch keine besonderen Schwierigkeiten.



   In den folgenden Beispielen (siehe Tabelle) ist die   Brandprüfung    im Abschnitt   1    in Anlehnung an die DIN 4102 an Platten von 300 X 70 X 3 mm durchgeführt. Diese Platten wurden in einem Schachtofen mit einer 15 cm langen, gerade   entfärbten    Bunsenflamme 4 Minuten beflammt.



   Tabelle    Beispiel Rezeptur Prüfung Prüfung nach Bemerkungen an der Platte ASTM-D 635   
1 100 Gew.-Teile Polyäthylen (Molgewicht etwa 40 000) bestanden nicht brennend abgetropftes
8          Phosphorsäure-tri- (2,    4,6-tribrom)-Material anilid brennt unten
4 Chlorparaffin (Chlorgehalt etwa   70 7o)    nicht weiter
5   Antimontrioxyd
2 100 Gew.-Teile   Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat    bestanden nicht brennend abgetropftes
10          Phosphorigsäure-tri- (2,    4,6-tribrom)-Material anilid brennt unten
4 Chlorparaffin (Chlorgehalt etwa   70 lu)    nicht weiter
5   Antimontrioxyd
3 100 Gew.-Teile Polypropylen   (Molgewicht etwa 30 000)

   bestanden nicht brennend    abgetropftes
5          Tris-(2,    4,6-tribromphenyl)-phosphat Material
4        Chlorparaffin (Chlorgehalt etwa   70 lu)    brennt unten
5   Antimontrioxyd nicht weiter
4 100 Gew.-Teile   Polybuten-1    (Molgewicht etwa 20 000) bestanden nicht brennend abgetropftes
7     Tris-(2,    4,6-tribromphenyl)-phosphit Material
4   Chlorparaffin (Chlorgehalt etwa   70 %)    brennt unten
5        Antimontrioxyd nicht weiter

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schwerentflammbare Polyolefin-Mischung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 5 bis 20 Gewichtsprozent einer phosphorhaltigen kernbromierten aromatischen Verbindung, 2 bis 10 Gewichtsprozent eines chlorierten Paraffins und 2 bis 12 Gewichtsprozent Antimontrioxyd, bezogen auf Polyolefin.