SELF EXTINGUISHABLE THERMOPLASTIC MOULDING MASSES

Abstract: 1. Self-extinguishing thermoplastic moulding compositions consisting of A) 100 parts by weight of at least one polymer of a vinylaromatic compound, B) 40 to 560 parts by weight of a polyphenylene ether, C) 1 to 25 parts by weight of a phosphorous-containing compound, and D) optional conventional additives in effective amounts, wherein the phosphorus in compound C has an oxidation state of +1.

Description: Selostverlöschende thermoplastische Formmassen Die Erfindung betrifft selbstverlöschende thernoplastische Formmassen, enthaltend A) 100 Gewichtsteile wenigstens eines Polymerisats einer vinylaromatischen Verbindung, insbesondere eines Styrolpolymerisats, B) 40 bis 560 Gewichtsteile eines Polyphenylenethers, C) 1 bis 25 Gewichtsteile einer phospnorhaltigen Ver bindung, sowie D) - gegebenenfalls - übliche Zusatzstoffe in wirksamen Mengen, die nach Entzündung mit eier heissen Flamme in wenigen Sekunden verlöschen und nichtbrennend abtropfen. Thermoplastische Formmassen, die sich zur Herstellung von vorteilen eignen, die schlagfest modifizierte Styrol- polymerisate und Polyphenylenether enthalten und selbstverlöschend sind, sind z.B. aus der DE-AS 20 37 510 und der US-PS 3 809 729 bekannt. Diese Formmassen enthalten zur Flammfestausrüstung sowohl eine aromatische Phosphor komponente als auch eine aromatische Halogenverbindung. Zwar werden auch bohne Zusatz von Halogenverbindungen unter Verwendung von aromatischen Phosphaten selbstverlöschende Formmassen erhalten, diese besitzen aber eine wesentlich verschlechterte Wärmeformbeständigkeit. Aufgrund der korrosiv wirkenden Verbrennungsgase bei Einsatz von halogenhaltigen Substanzen sind aber halogenfreie selbst verloschenae Formmassen erstrebenswert. In der DE-OS 2 229 550 sind stabilisierte Formmassen beschrieben aus einer Polystyrolkomponente und einem Poly phenylenether, die ein Phosphit und ein Zinnmercaptid oder ein Metallhypophosphit enthalten. Zur Flammfestausrüstung werden dabei, wie aus dem Beispiel 1 hervorgeht, bromhaltige Verbindungen, Antimonoxid und Triphenylphosphat verwendet. Diese Massen besitzen aber eine wesentlich verringerte Wärmeformbeständigkeit. Der vorliegenden Ereindung lag daher die Aufgabe zugrunde, thermoplastische For.-.massen auf der Grundlage von Styrolpolymerisaten und Polyphenylenethern zu schaffen, die nach Entzündung mit einer heissen Flamme in wenigen Sekunden verlöschen, nichtbrennend abtropfen, halogenfreie Flammschutzzusätze enthalten und eine hohe Wärmeformbeständigkeit besitzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch Forzmassen, die als Flammschutzzusatz eine phosphorhaltige Verbindung enthalten, in der der Phosphor die Oxidationsstufe +1 besitzt. Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend selbstverlöschende thermoplastische Formmassen, enthaltend A) 100 Gewichtsteile wenigstens eines Polymerisats einer monovinylaromatischen Verbindung, insbesondere eines Styrolpolymerisats, und vor allem eines schlagfest modifizierten Styrolpolymerisats, B) 40 bis 560, insbesondere 65 bis 500 Gewichtsteile eines Polyphenylenethers, C) 1 bis 25, insbesondere 2 bis 22 Gewichtsteile einer phosphorhaltigen Verbindung, sowie D) - - gegebenenfalls - übliche Zusatzstoffe in wirksamen Mengen. Die erfindungsgemässen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphor in der Verbindung C) die Oxidationsstufe +1 besitzt. Unter Formmassen sollen Mischungen verstanden werden, die sich durch thermoplastische Verarbeitung Inner- halb best@mmter Temperaturbereiche zu Formteilen oder zu Halbzeug verarbeiten lassen. Die Formmassen können als Granulat vorliegen, sie können aber auch pulverförmig oder durch Tablettierung vorgeformt oder in Form von Platten und Bahnen vorliegen. Die Komponente A) der erfindungsgemässen Formmassen soll wenigstens ein Polymerisat einer monovinylaromatischen Verbindung sein, wobei bis zu 40 Gew.% an Styrol durch andere Comonomere ersetzt sein können. Als monovinyl- aromatische Verbindungen kommen dabei insbesondere Styrol in Betracht, ferner die Kern- oder Seitenketten-alkylierten Styrole. Vorzugsweise wird aber Styrol allein verwende@. Als Comonomere kommen beispielsweise Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid und Ester der Acrylsäure bzw. Methacrylsäure in ragt. Es können auch mehrere Comonomere gleichzeitig verwendet werden. Bei der Komponente A) kann es sich aber auch um schlagfest modifiziertes Polystyrol handeln. Die meist angewandten Verfahren zur Herstellung schlagzäh modifizierter Styrolpolymerisate sind die Polymerisation in Masse oder Lösung, wie es beispielsweise in der US-PS 2 694 692 beschrieben ist und Verfahren zur llasse- -Suspensionspolymerisation, wie sie beispielsweise in der US-PS 2 862 906 beschrieben sind. Selbstverständlich sind auch andere Verfahren anwendbar. Als Kautschuke werden die üblicherweise für die Schlag festmodifizierung von Styrolpolymerisaten gebräuchlichen natürlichen oder synthetischen Kautschuke eingesetzt. Geeignete Kautschuke im Sinne der Erfindung sind neben Naturkautschuk z.B. Polybutadien, Polyisopren und Misch polymerisate aes Butadiens und/oder Isoprens mit Styrol und anderen Comonomeren, die eine Glastemperatur unter -200C besitzen. Besonders eignen sicn Butadien-Polymeri- sate mit einem 1,4-cis-Gehalt, der zwischen 25 und 98 liegt. Als Komponente B) kommen Polyphenylenether auf der Basis von in ortho-Position disubstituierten Polyphenylenoxiden in Fr2ge, wobei der Ethersauerstoff der einen Einheit an den Benzolkern der benachbarten Einheit gebunden ist. Dabei sollen mindestens 50 Einheiten miteinander verknüpft sein. Die Polyphenylenether können in ortho-Stellung zum Sauerstoff Wasserstoff, Halogen, Kohlenwasserstoffe, die kein &alpha;-stän- diges tertiäres Wasserstoffatom besitzen, Halogenkohlenwasserstoffe, Phenylreste und Kohlenwasserstoff-oxi-Reste tragen. So kommen in Frage: Poly(2,6-dichlor-1,4-phenylen)- ether, Poly(2,6-diphenyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dimethoxy-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dibrom-1,4-phenylen)ether. Bevorzugterweise wird der Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether eingesetzt. Besonders bevorzugt sind dabei Poly(2,6-dimethyl-1,4- -pnenylen)ether mit einer Grenzviskosität von 0,40 0,o5 al/g (gemessen in Chloroform bei 30 C). Die Polyphenylenether können z.3. in Gegenwart von komplex- bildenden Mitteln wie Kupferbrcmid und sek. Dibutylamin aus den Phenolen hergestellt werden. Als Flammschutzzusatz, Komponente C), der erfindungs gemässen Formmassen kommen phosphorhaltige Verbindungen, in denen der Phosphor die Oxidationsstufe +1 besitzt, in Betracht. Geeignet sind z.B. die Hypophosphite, wobei es sich bei den Kationen um Elemente der I., II., III. Haupt- gruppe, der I. bis VIII. Nebengruppe des Periodischen Systems, um die Gruppe der Lanthaniden, Germanium, Zinn, Blei, Antimon und Wismut handeln kann. Unter Periodischem System der Elemente soll das System von endelejew verstanden werden das in de Lehrbuch "Anorganische Chemie" von F.A. Cotton, G. Wilkinson, Verlag Chemie (1967) wiedergegeben ist. Des weiteren kommen Doppelphosphite mit der Struktur CeMe(H2PO2)6 in Frage, wobei Me = Erbium, Thulium, Ytter- bium und Luteniun sein kann. Es können auch komplexe nyposhosphite verwendet werden, wie beispielsweise Me[Zr(H2PO2)6], Me[Hf(H2PO2)6], wobei Me = Magnesium, Calcium, Mangan, Cobalt, Nickel, Eisen, Zink und Cadmium sein kann. Neben diesen anorganischen Hypophosphiten kommen auch organische Hypophosphite in Frage. Geeignet sind z.B. Cellulosehypophosphitester, Polyvinylalkoholhypophosphitester, Ester der hypophosphorigen Säure von Diolen, wie z.B. von 1,10-Dodecyldiol. Ganz besonders geeignet ist Calciumhypopnosphit. Die Mischungen körnen als Komponente D) weitere Zusatzstoffe, wie Pigmente, Füllstoffe, Oligo- und Polymere, Antistatika, Antioxidantien und Scnmiermittel enthalten. Neben dem Begriff "Oxidationsstufe" können noch andere Begriffe, wie Oxidationszahl, Ladungscahl und ähnliche verstanden werden, wie sie in dem Lehrbuch der anorganischen Chemie von A.F. Hollemann, E. Wiberg, Walter de Gruyter u. Co. (1964, 57 - 70. Auflage), S. 166 - 177, wiederge- geben sind. Man stellt die erfindungsgemässen thermoplastischen Formmassen wie üblich auf Vorrichtungen, die ein homogenes Mischen zulassen, wie Knetern, Extrudern oder Walzenmischgeräten her. Neben der Eigenschaft der Selbstverlöschung, besitzen die erfindungsgemässen Formmassen noch eine hohe Wärmeformbeständigkeit. Die Flammschutzprüfung erfolgt im vertikalen Brandtest nach den Vorschriften der Underwriter Laboratories zwecks Einordnung in eine der Brandklassen 94 VE-O, 94 VE-1 oder 94 VE-2. Die Wärmeformbeständigkeit wird nach Vicat nach DIN 53 460 ermittelt. Beispiele und Vergleichsversuche Die in der Tabelle angegebenen Gewichtsteile an Polystyrol, Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether und an Flammschutzzusatz werden auf einen Zweiwellenextruder bei 3000C geschmolzen, homogenisiert, gemischt und granuliert. Tabelle Beispiele Komponente A Komponente B Komponente C Brand- Erweichungs (erfin- Polystyrol (Poly(2,6-dimethyl- Flammschutz- klasse punkt nach dungs- (Gewichtsteile) -1,4-@henylen)- (Gewichtsteile) nach Vicat ( C) 1) gemäss) ether UL-94 1 Homopolystyrol 50 50 Calciumhypophosphit 1 VE-1 150 2 " 50 50 " 3 VE-0 150 Schlagfest modi3 fiziertes Poly- 70 30 " 6 VE-1 130 2) styrol 4 " 60 40 " 4 VE-1 140 5 " 60 40 " 12 VE-0 140 6 " 50 50 " 4 VE-1 148 7 " 50 50 " 7 VE-0 148 8 " 40 60 " 2 VE-1 159 9 " 40 60 " 4 VE-0 160 10 " 30 70 " 2 VE-0 168 Vergleichsversuche (nicht erfindungsgemäss) A Homopolystyrol 50 50 Triphenylphoaphat 2 VE-1 145 B " 50 50 " 7 VE-0 132 Schlagfest C modifizierles 60 40 " 5 VE-1 127 2) Polystyrol D " 60 40 " 10 VE-0 115 E " 50 50 " 5 VE-1 135 F " 50 50 " 10 VE-0 123 G3)" 60 40 Magnesiumhypophosphit 12 VE-0 112 1) Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether mit einer Grenzviskosil@t von 0,46 dl/g (gemessen bei 30 C in Chloroform) 2) Schlagfest modifiziertes Polystyrol mit einem Polybutadiengehalt von ö Gew.% 3) enthalt noch 10 Gew. Teile Triisooctylphosphit

Claims: Patentanspruch Selbstverlöschende thermoplastische Formmassen, enthaltend A) 100 Gewichtsteile wenigstens eines Polymerisats einer vinylaromatischen Verbindung, B) 40 bis 560 Gewichtsteile eines Polyphenylenethers, C) 1 bis 25 Gewichtsteile einer phosphorhaltigen Ver bindung, sowie D) - gegebenenfalls - übliche Zusatzstoffe in wirksamen Mengen, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphor ifl der Verbindung C dle Oxidationsstufe il besitz.

Inventors: BRANDSTETTER, FRANZ, DR., MUENCH, VOLKER, DR., NAARMANN, HERBERT, DR., PENZIEN, KLAUS, DR.
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: C08L25
IPC codes: C08L71, C08L25, C08K3