DE69714456T2

DE69714456T2 - Thermostabilisierte flammgeschützte styrolpolymer schaumzusammensetzung

Info

Publication number: DE69714456T2
Application number: DE69714456T
Authority: DE
Inventors: T. Books; D. Landry
Original assignee: Albemarle Corp
Current assignee: Albemarle Corp
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: JP2001502372A; US5639799A; EP0932641A1; EP0932641B1; US5717001A; DE69714456D1; WO1998016574A1; CA2267763A1

Description

Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen wärmestabilisierte flammenhemmende Styrolpolymere und insbesondere Styrolpolymerschaumzusammensetzungen, die Flammenhemmstoffe auf Halogenbasis und Zeolith A-Wärmestabilisatoren einschließen.
Halogenhaltige Materialien, beispielsweise cycloaliphatische organische Verbindungen wie Hexabromcyclododecan (HBCD) werden weitverbreitet in Polymerzusammensetzungen auf Styrolbasis verwendet, um den Zusammensetzungen Flammenhemmungseigenschaften zu verleihen. Ihre Anwesenheit in den Zusammensetzungen auf Styrolpolymerbasis hat jedoch den Nachteil, dass sich die Wärmestabilität verringert. Dies kann zu schwerwiegenden Farb- und/oder Viskositätsproblemen führen, wenn die Zusammensetzungen hohen Verarbeitungstemperaturen ausgesetzt werden. Zur Verbesserung ihrer Wärmestabilität ist es üblich, Stabilisierungsmittel hinzuzufügen, wie Hydrotalkit, Tetranatriumpyrophosphat oder Dibutylzinnmaleat.
Die US-A-4 198 486 lehrt, dass flammengeschützte Styrolpolymerschäume aus körnigen Mischungen aus Polystyrol, Aluminiumhydroxid mit einer Teilchengröße von 20 bis 100 um und einer spezifischen Oberfläche unter 1,0 m²/g, einem Flammenschutzittel und einem Expandiermittel hergestellt werden können.
Die DE-A-35 29 982 offenbart ein flammengeschütztes Polystyrol, das einen Halogenkohlenwasserstoff als Flammenschutzmittel, Flammenschutzsynergist, Stabilisator und Antioxidans sowie andere Additive enthält. Eines der Additive kann ein Treibmittel sein.
Die japanische 63-170 440 offenbart ein Verfahren zum Stabilisieren von Harzzusammensetzungen auf Styrolbasis, die mit Verbindungen auf Brombasis flammengehemmt worden sind, indem dem Harz Zeolith zugefügt wird, der mindestens einen Metalltyp ausgewählt aus Metall der Gruppe II und Gruppe IV enthält.
Die japanische 06-182 846 offenbart einen Schlauch, der mit einer Schaumschicht isoliert ist, die aus Polystyrol und Calciumstearat, Zinkstearat, Calciumsilikat, Talkum, Aluminiumoxid, Kaolin, Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Glimmer, Asbest, Zeolith oder Quarzsand zusammengesetzt ist.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei der Bildung von Styrolpolymerschäumen die Flammenhemmstoffe dazu neigen, mit normalen Wärmestabilisierungsmittel die Schaumdichte zu erhöhen. Es ist nun gefunden worden, dass bei Zugabe von Zeolith A zu flammengehemmten Styrolpolymerzusammensetzungen diese nicht nur außergewöhnlich wärmestabil sind, selbst wenn sie mehrfachem Erwärmen ausgesetzt werden, sondern dass Zeolith A auch eine geringere Auswirkung auf die Schaumdichte hat.
Erfindungsgemäß wird ein Styrolpolymerschaum geliefert, der aus den Komponenten gebildet ist, die
(a) Styrolpolymer,
(b) eine flammenhemmende Menge Flammenhemmstoff auf Halogenbasis,
(c) eine wärmestabilisierende Menge Zeolith A, und
(d) Treibmittel
umfassen.
Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung von extrudiertem Styrolpolymerschaum geliefert, das die Stufen: (i) Ausdrücken einer wärmeplastifizierten Styrolpolymergelzusammensetzung aus einer Düse, so dass das ausgedrückte Gel zu einer zellulären Form expandiert, wobei die Zusammensetzung zusätzlich zu dem Polymer Treibmittel, Flammenhemmmaterial auf Halogenbasis und eine wärmestabilisierende Menge an Zeolith A einschließt, und (ii) Abkühlen des expandierten cellulären Polymerschaums auf eine Temperatur, bei der der Schaum selbsttragend ist, umfasst.
Styrolpolymere werden üblicherweise als Allzweckpolystyrol (GPPS) oder als schlagfest gemachtes Polystyrol (IPS) klassifiziert. GPPS ist ein hochmolekulargewichtiges klares Polymer, das hart, starr und frei von Geruch und Geschmack ist. Es findet zur Herstellung von Formlingen und Extrusionsprodukten einschließlich Schäumen und Folien Verwendung. IPS ist ein kautschukmodifiziertes Polystyrol, das durch seine Zähigkeit und Gebrauchsfestigkeit gekennzeichnet ist. Der Kautschuk, wie Butadienkautschuk, wird in der Polystyrolmatrix in Form diskreter Teilchen dispergiert. IPS ist nicht klar, sondern stattdessen in Abhängigkeit von der verwendeten Kautschukmenge durchscheinend oder opak. In der Technik sind zwei Typen von IPS bekannt, d. h. mittelschlagfestes Polystyrol (MIPS) und hochschlagfestes Polystyrol (HIPS), wobei das erstere weniger Kautschuk als das letztere enthält. HIPS kann allgemein durch einen Kautschukgehalt von 8 bis 18 Gew.-% gekennzeichnet werden. In einigen Fällen werden Mischungen von IPS und GPPS verwendet, um bestimmte gemischte Eigenschaften zu erhalten.
Für erfindungsgemäße Zwecke kann das Styrolpolymer GPPS oder eine Mischung aus GPPS und IPS sein. Das GPPS und das IPS können Homopolymere, Copolymere oder Blockpolymere sein und werden aus solchen vinylaromatischen Monomeren wie Styrol, ringsubstituierten Methyl- oder Polymethylstyrolen, ringsubstituierten Ethyl- oder Polyethylstyrolen, ringsubstituierten Propyl- oder Polypropylstyrolen, ringsubstituierten Butyl- oder Polybutylstyrolen, ringsubstituierten gemischten Polyalkylstyrolen, bei denen sich die Alkylgruppen voneinander unterscheiden, α-Methylstyrol, ringsubstituierten Methyl- oder Polymethyl-α-methylstyrolen, Propyl- oder Polypropyl-α-methylstyrolen, Butyl- oder Polybutyl-α-methylstyrolen, ringsubstituierten gemischten Polyalkyl-α-methylstyrolen, wobei sich die Alkylgruppen voneinander unterscheiden, ringsubstituierten Alkyl- oder Polyalkylchlorstyrolen, in denen die Alkylgruppe (n) ein bis vier Kohlenstoffatome enthält bzw. enthalten, und ähnlichen polymerisierbaren Styrolmonomeren gebildet, d. h. Styrolverbindungen, die mittels Peroxid oder ähnlichen Katalysatoren zu thermoplastischen Harzen polymerisiert werden können. Homopolymere und Copolymere von einfachen Styrolmonomeren (z. B. Styrol, p-Methylstyrol, 2,4- Dimethylstyrol, α-Methylstyrol und p-Chlorstyrol) sind vom Standpunkt der Kosten und Verfügbarkeit bevorzugt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Flammenhemmstoffe auf Halogenbasis können irgendwelche Flammenhemmstoffe sein, die in diesem Bereich üblicherweise verwendet werden und Wärmestabilitätsprobleme zeigen, wie aliphatische, cycloaliphatische und gemischtaromatische Halogenverbindungen, in denen die aliphatischen Gruppen Halogen enthalten. Beispiele, die genannt werden können, schließen Tetrabromethan, Tetrabrombutan, Hexabromcyclododecan, Acetylentetrabromid, Pentabromchlorcyclohexan, Ethylenbis(dibrombornandicarboximid) (BN 451), Dibromethyldibromcyclohexan (BCL 462), Tetrabromcyclooctan (BC-48), Melaminhydrobromid, Tris(2,3-dibrompropyl)isocyanurat, Tetrabrombisphenol A- bis(2,3-dibrompropylether), 2,3-Dibrompropylpentabromphenylether, Tetrabromphthalsäureanhydrid und Ester derselben, einschließlich RB-79- und PHT-4-diol, chlorierte Polyethylene, chlorierte Paraffine und Chlorendicanhydrid (1,4,5,6,7,7-Hexachlorbicyclo[2.2.1]hept-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid) und Derivate desselben ein. Es gibt keine spezielle Grenze hinsichtlich der Menge, in der diese Flammenhemmstoffe auf Halogenbasis zugefügt werden, wobei es geeignet ist, die Menge nach Bedarf gemäß dem gewünschten Grad der Flammenhemmung zu variieren. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, 0,5 bis 35 Gewichtsteile von einem dieser Flammenhemmstoffe allein oder von zwei oder mehr zusammen auf 100 Gewichtsteile Harz auf Styrolbasis zu verwenden. Ein bevorzugter Flammenhemmstoff ist ein Hexabromcyclododecanmaterial. Dieses Material ist eine Mischung von Isomeren.
Sowohl die niedrigschmelzenden als auch die hochschmelzenden Hexabromcyclododecanprodukte mit individuellen Schmelzpunktbereichen innerhalb des allgemeinen Bereichs von 170ºC bis 200ºC können verwendet werden. Ein besonders bevorzugtes Produkt ist HBCD-LM Flammenhemmstoff, erhältlich von Albemarle Corporation. Das HBCD-Material hat einen Schmelzpunktbereich von 178ºC bis 188ºC und einen Mindestschmelzpunkt von 175ºC.
Die verwendete Menge an Flammenhemmstoff ist die Menge, die die Schäume flammenhemmend macht. Der Begriff "Flammenhemmstoff" bzw. "flammenhemmend" soll für erfindungsgemäße Zwecke bedeuten, dass die Formulierung, wenn sie in einem Steiner-Tunnel gemäß UL 723 und ASTM E-84 getestet wird, eine Standardgebäudecodebewertung (Standard Building Code) von mindestens C (Flammenausbreitungsindex von 76 bis 200, Rauchdichte 450) und vorzugsweise eine Bewertung von A oder B (A = Flammenausbreitungsindex von 0 bis 25, B = Flammenausbreitungsindex von 26 bis 75) erhält. Bei HBCD und anderen cycloaliphatischen Flammenhemmstoffen auf Halogenbasis werden im Allgemeinen 0,5 bis 8 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung. Die höchsten Bewertungen lassen sich unter Verwendung von 1,0 Gew.-% HBCD bei einer Schaumdicke von 1,27 cm (0,5 Zoll) bis zu 3, 0 Gew.-% bei einer Schaumdicke von 5,08 cm (2,0 Zoll) erhalten.
Der zur Durchführung dieser Erfindung verwendete Zeolith A kann durch die verallgemeinerte Formel für Zeolith, M2/nO·Al&sub2;O&sub3; ·ySiO&sub2;·wH&sub2;O wiedergegeben werden, wobei M ein Element der Gruppe IA oder IIA ist, wie Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium. Bei einem Natrium-Zeolith ist die Formel Na&sub2;O·Al&sub2;O&sub3;·xSiO&sub2;·yH&sub2;O. Der Wert für x liegt normalerweise im Bereich von 1,85 ± 0,5. Der Wert für y kann auch schwanken und einen beliebigen Wert bis zu 6 annehmen. Der Wert für y ist durchschnittlich 5,1. Bei einem Natrium-Zeolith A kann die Formel als 1,0 ± 0,2 Na&sub2;O·Al&sub2;O&sub3;·1,85 ± 0,5 SiO&sub2;·yH&sub2;O geschrieben werden, wobei der Wert von y bis zu 6 betragen kann. Ein idealer Zeolith A hat die folgende Formel (NaAlSiO&sub4;)&sub1;&sub2;·27H&sub2;O. Zeolith A ist kommerziell erhältlich und kann von Albemarle Corporation unter der Marke EZA erhalten werden.
Die verwendete Menge an Zeolith A ist diejenige Menge, die die Wärmestabilisierung der Formulierung bewirkt. Im Allgemeinen liegt bei den meisten erfindungsgemäßen Formulierungen die verwendete Menge an Zeolith A im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung. Eine bevorzugte Menge liegt im Bereich von 0,6 bis 1,5 Gew.-%.
Zusätzlich zu dem Polystyrolpolymer, dem Flammenhemmstoff auf Halogenbasis und Zeolith A können in der Formulierung konventionelle Additive in ihren konventionellen Mengen vorhanden sein. Beispielhaft für diese Additive sind Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Schlagzähmacher, W-Stabilisatoren, Antioxidantien, Verarbeitungshilfsmittel, Kristallkeimbildungsmittel und Schmiermittel.
Übergangsmetall enthaltende Verbindungen, beispielsweise Schmiermittel, Kristallkeimbildungsmittel, Farbstoffe und Pigmente, werden üblicherweise in den Styrolpolymerzusammensetzungen in Mengen von 0,005 bis 1,0 Gew.-% oder mehr der Zusammensetzung verwendet. Nicht einschränkende Beispiele für diese Verbindungen schließen Schmiermittel wie Zinkstearat und andere Zn-, Cu- und Fe-Salze von Fettsäuren wie Stearin-, Talg-, Kokosfettsäuren und dem Dimer von Ölsäure ein. Arylcarboxylat- und Sulfonatsalze, d. h. Benzoat- oder Terephthalatsalze, werden als Kristallkeimbildner verwendet. Diese Verbindungen neigen dazu, beim Erreichen hoher Temperaturen zu ernsten Zersetzungsproblemen zu führen und/oder eine Wärmehistorie (Wärmeerfahrung des Masterbatch + Wärmeerfahrung der Verarbeitung oder anderen mehrfachen Erwärmungsprozessen, wie Rückführung von Verschnitt) zu zeigen. Dies kann nicht nur dann erfolgen, wenn die Übergangsmetallverbindung in funktionellen Mengen (d. h. Schmiermittel, Kristallkeimbildung oder Farbstoff) vorhanden ist, bei denen das Übergangsmetall in Mengen von 100 bis 1000 ppm oder mehr, bezogen auf das Gewicht der Polymerzusammensetzung, vorhanden ist, sondern sogar dann, wenn das Übergangsmetall nur unbeabsichtigt in Mengen von weniger als 100 ppm (so wenig wie 10 ppm), bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vorhanden ist, wie es beispielsweise als Ergebnis der Einbringung von Polymerverschnitt in die Zusammensetzung vorkommen kann. Die Anwesenheit von Zeolith A Stabilisierungsmittel macht die Zusammensetzungen außergewöhnlich wärmestabil, wenn sie solchen mehrfachen Erwärmungen ausgesetzt wird.
Alle Bestandteile werden in beliebiger konventioneller Weise gemischt und können in beliebiger Reihenfolge gemischt werden. Die Bestandteile können beispielsweise zuerst trocken gemischt und dann in einen Banbury-Mischer oder Doppelschneckenextruder eingespeist werden, um ein gemischtes Material zur Einspeisung in beispielsweise eine Spritzgießvorrichtung zu erhalten. Die Mischtemperaturen liegen im Bereich von 180 bis 200ºC.
Eine zweckmäßige Weise zum Zugeben von Flammenhemmstoff und Stabilisierungsmittel zu dem Styrolpolymer ist als Masterbatch (Grundansatz), der eine konzentrierte, heißgemischte oder extrudierte Mischung der verschiedenen Additive in dem Polymer ist. Die Konzentration der Additive liegt üblicherweise im Bereich von 10 bis 90 Gew.-% des Gesamtgewichts der Masterbatch-Zusammensetzung, wobei der Rest Polymer ist. Der Masterbatch wird dann der Masse des Styrolpolymermaterials zugefügt, das bereits andere Additive wie Zinkstearat als Schmiermittel enthalten kann. Der Masterbatch wird in Anteilen zugegeben, um die gewünschte Konzentration der Additive in dem fertigen gemischten Produkt zu ergeben.
Styrolschaummaterialien, beispielsweise Stangen oder rechteckige Tafeln, werden bekanntermaßen durch Mischen der Additive, entweder individuell oder als Masterbatch, mit dem Polymer und nachfolgendes Einspeisen der Mischung in einen Extruder zusammen mit Treibmittel und gegebenenfalls Kristallkeimbildner gebildet, wie Talkum oder kommerziell erhältlichen Materialien auf Carbonatbasis, beispielsweise dem Material, das unter der Marke Safoam-FP angeboten wird.
Zur Herstellung der expandierten oder geschäumten flammbeständigen erfindungsgemäßen Polymere können beliebige aus vielen unterschiedlichen bekannten Treibmitteln oder Schäumungsmitteln verwendet werden. In der US-A-3 960 792 findet sich eine Liste einiger geeigneter Materialien. Allgemein gesagt werden flüchtige, Kohlenstoff enthaltende chemische Substanzen am weitesten verbreitet für diesen Zweck eingesetzt. Hierzu gehören bei spielsweise solche Materialien wie aliphatische Kohlenwasserstoffe einschließlich Ethan, Ethylen, Propan, Propylen, Butan, Butylen, Isobutan, Pentan, Neopentan, Isopentan, Hexan, Heptan und Mischungen derselben; flüchtige Halogenkohlenstoffe und/oder Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylchlorid, Chlorfluormethan, Bromchlordifluormethan, 1,1,1-Trifluorethan, 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Dichlorfluormethan, Dichlordifluormethan, Chlortrifluormethan, Trichlorfluormethan, sym-Tetrachlordifluorethan, 1,2,2- Trichlor-1,1,2-trifluorethan, sym-Dichlortetrafluorethan, flüchtige Tetraalkylsilane, wie Tetramethylsilan, Ethyltrimethylsilan, Isopropyltrimethylsilan und n-Propyltrimethylsilan und Mischungen von solchem Material. Ein bevorzugtes fluorhaltiges Treibmittel ist 1,1-Difluorethan, das auch als HFC-152a (FORMA- CEL Z-2, E. I. duPont de Nemours und Co.) bekannt ist, aufgrund seiner angegebenen erwünschten ökologischen Eigenschaften. Wasserhaltiges pflanzliches Material, wie feinteilige Maisspindel, kann auch als Treibmittel verwendet werden. Dieses pflanzliche Material kann, wie in der US-A-4 559 367 beschrieben, auch als Füllstoffe dienen. Die Verwendung von Kohlendioxid als Treibmittel oder mindestens eine Komponente des Treibmittels ist aufgrund seiner Harmlosigkeit für die Umwelt und seiner geringen Kosten besonders bevorzugt. Verfahren zur Verwendung von Kohlendioxid als Treibmittel sind beispielsweise in der US-A- 5 006 566, wobei das Treibmittel 80 bis 100 Gew.-% Kohlendioxid und 0 bis 20% von einem oder mehreren Halogenkohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffen ist, die bei Raumtemperatur gasförmig sind, in der US-A-5 189 071 und der US-A-5 189 072, wobei ein bevorzugtes Treibmittel Kohlendioxid und 1-Chlor-1,1-difluorethan in Gewichtsverhältnissen von 5/95 bis 50/50 ist, und in der US-A-5 380 767 beschrieben, wobei bevorzugte Treibmittel Kombinationen von Wasser und Kohlendioxid umfassen. Solche Materialien können mit geeigneten erfindungsgemäßen flammengehemmten Styrolpolymeren verwendet werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, soll durch diese jedoch nicht Eingeschränkt werden.

Masterbatch-Formulierung

Beispiel 1

Ein Masterbatch aus Polystyrol (Styron® 685D GPPS, Dow Chemical Co.), wobei das Polystyrol 136 Gew.ppm Zink als Zinkstearat-Schmiermittel enthielt, wurde gebildet, indem bei einer Temperatur von 150ºC bis 180ºC unter mechanischem Mischen (100 UpM) in einem gegenläufigen Doppelschneckenextruder Werner und Pfleiderer ZSK 30 77 Gewichtsteile Polystyrol mit 23 Gewichtsteilen einer Mischung vermischt wurde, die 75 Gew.-% HBCD-LM Flammenhemmstoff und 25 Gew.-% Zeolith A enthielt. Das Polymer und der Flammenhemmstoff wurden aus zwei separaten Aufgebeeinrichtungen gravimetrisch eingespeist. Die Zylinderzonentemperaturen betrugen 150, 160, 170, 175 und 180ºC, und der Durchsatz betrug 6 kg/h. Der extrudierte Strang wurde in der Leitung pelletiert.

Vergleichsbeispiel

Ein Masterbatch wurde hergestellt, der das gleiche Polystyrol und den gleichen Flammenhemmstoff enthielt, jedoch mit Dibutylzinnmaleat und 2,2'-Oxamidobisethyl-3-(3,5-di-tert.-butyl-4- hydroxyphenyl)propionat (Naugard XL-1) als Stabilisatoren. Die Anteile waren 76 Gew.-% Polystyrol und 24 Gew.-% einer Mischung, die 94 Gew.-% HBCD-LM, 4 Gew.-% Dibutylmaleat und 2 Gew.-% Naugard XL-1 Stabilisierungsmittel enthielt.

Beispiel 2 bis 5

Ein segmentierter 3,175 cm (2,25 Zoll) Einschneckenextruder mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 40/1 und einer Stabdüse wurde zum Aufschäumen mehrerer Mischungen des in Beispiel 1 hergestellten Masterbatch mit dem gleichen Typ von GPPS Polystyrol verwendet, der zur Herstellung des Masterbatch verwendet worden war. Die Schnecke war so konstruiert, dass sie in drei Stufen arbeitete: einem Plastifizierungsabschnitt, einem Gasinjektionsabschnitt und einem Dosier- und Mischabschnitt. Es wurden mehrere Proben hergestellt, um unterschiedliche Konzentrationen an Additiven in dem Polymer zu liefern. Eine geringe Menge (0,05 Gew.-% der Zusammensetzung) Safoam-FP Kristall keimbildner wurde auch trocken mit der Mischung gemischt. Die Mischungen wurden durch eine Einschnecken-Aufgabeeinrichtung dosiert. CO&sub2;-Gas wurde als physikalisches Treibmittel zum Aufschäumen der Polystyrolgemische verwendet. In Tabelle 1 ist eine Beschreibung der Proben angegeben, und in Tabelle 2 sind die Schmelzetemperaturen und CO&sub2;-Gasinjektionsdrücke angegeben. Durch die Wasserverdrängungstechnik mit Proben des Produkts wurde auch die Dichte der Schaumprodukte gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Das Produkt mit der niedrigsten Dichte wurde mit einem Gasinjektionsdruck von 56,25 bis 57,65 kg/cm² (800 bis 820 psi), einer Schmelzetemperatur von 143ºC bis 149ºC (290ºF bis 300ºF) und Schmelzdrücken über 98,43 kg/cm² (1400 psi) erhalten. Die Temperaturen der unterschiedlichen Zylinderzonen waren typischerweise in ºC 37,8-149-177-177-166-149- 149-149-149-143 und 140-144 (in ºF 100-300-350-350 -330-300-300-300-300-290 und 286-292) (Schmelze). Als Vergleich wurden mehrere Proben Schaum in der gleichen Weise hergestellt, wobei jedoch die Masterbatch-Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels verwendet wurde.
Es wurde beobachtet, dass die Vergleichsproben dunkel wirkten, wenn sie bei einer hohen Temperatur von 204ºC (400ºF) extrudiert wurden. Die Verwendung einer niedrigeren Verarbeitungstemperatur war notwendig, um die Farberzeugung zu verringern. Im Unterschied dazu hatten die aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellten Schaumproben eine viel schwächere Farbe, sogar bei hohen Verarbeitungstemperaturen. Es scheint daher so zu sein, dass, obwohl die Stabilisierungsmittel Zinnmaleat und Naugard XL-1 zur Verminderung der Zersetzung während der Herstellung des Masterbatch adäquat waren, als Ergebnis der zweiten Erwärmungsstufe erhebliche Zersetzung stattfand, wenn der Masterbatch in dem Schäumungsverfahren verwendet wurde. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen waren während der zweiten Erwärmungsstufe selbst bei hohen Verarbeitungstemperaturen trotz Anwesenheit des Zinkstearats als Schmiermittel stabil, das ansonsten die Zersetzung der bromhaltigen Styrolpolymerzusammensetzung beschleunigen würde. Tabelle 1 Tabelle 2
Wie durch die Schaumdichtedaten in Tabelle 1 veranschaulicht wird, hatte die in Beispiel 4 verwendete Kombination von Additiven mit dem zum Erhalten von angemessener Flammenhemmung erforderlichen höheren Bromgehalt, wie zur Herstellung von 5,0 bis 7,6 cm (2 bis 3 Zoll) dicken Bauisolierplatten, außer, dass sie wärmestabiler als die Vergleichsmaterialien war, auch eine geringere Auswirkung auf die Schaumdichte. Ein erheblicher An stieg der Schaumdichte wurde bei einem Bromgehalt von 1,4% in Vergleichsbeispiel 3 beobachtet, wenn die Stabilisatoren Zinnmaleat und Naugard XL-1 verwendet wurden. Im Untetschied dazu blieb die Schaumdichte der erfindungsgemäß hergestellten Proben mit zunehmenden Bromgehalten in etwa gleich (innerhalb von 10 bis 15%). Diese Proben zeigten auch verbesserte Farbe und Wärmestabilität.

Claims

1. Styrolpolymerschaum, der aus den Komponenten gebildet ist, die

(a) Styrolpolymer,

(b) eine flammenhemmende Menge Flammenhemmstoff auf Halogenbasis,

(c) eine wärmestabilisierende Menge Zeolith A, und

(d) Treibmittel

umfassen.

2. Schaum nach Anspruch 1, bei dem der Flammenhemmstoff auf Halogenbasis eine cycloaliphatische organische Bromverbindung ist.

3. Schaum nach Anspruch 2, bei dem die organische Bromverbindung HBCD ist.

4. Schaum nach Anspruch 1, bei dem die Komponenten auch eine Übergangsmetall enthaltende Verbindung einschließen.

5. Schaum nach Anspruch 4, bei dem die Verbindung ein Zinksalz einer Fettsäure ist.

6. Schaum nach Anspruch 1, bei dem der Polymerschaum eine Schaumdichte aufweist, die im Wesentlichen die gleiche wie bei vergleichbarem Polymerschaum ist, der unter den gleichen Verfahrensbedingungen hergestellt ist und die gleichen Komponenten in den gleichen Anteilen enthält, außer dass Komponenten b und c nicht eingeschlossen sind.

7. Schaum nach Anspruch 6, bei dem die Schaumdichte nicht mehr als 15% größer als die Schaumdichte des vergleichbaren Polymerschaums ist.

8. Verfahren zur Herstellung von extrudiertem Styrolpolymerschaum, umfassend die Stufen:

(i) Ausdrücken einer Styrolpolymergelzusammensetzung aus einer Düse, so dass das ausgedrückte Gel zu einer zellulären Form expandiert, wobei die Gelzusammensetzung zusätzlich zu dem Styrolpolymer Treibmittel, eine flammenhemmende Menge Flammenhemmmaterial auf Halogenbasis und eine wärmestabilisierende Menge an Zeolith A einschließt, und

(ii) Abkühlen des expandierten Polymerschaums auf eine Temperatur, bei der der Schaum selbsttragend ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Gelzusammensetzung hergestellt wird, indem dem Styrolpolymer ein Masterbatch zugefügt wird, wobei der Masterbatch durch Heißmischen des Flammenhemmmaterials und des Zeoliths A mit Styrolpolymer hergestellt worden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Flammenhemmmaterial eine cycloaliphatische organische Bromverbindung ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die organische Bromverbindung HBCD ist und das Treibmittel Kohlendioxid ist.

12. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Styrolpolymergelzusammensetzung eine Übergangsmetallverbindung einschließt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Verbindung ein Übergangsmetallsalz einer Fettsäure ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Verbindung Zinkstearat ist.

15. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Masterbatch ein Übergangsmetallsalz einer Fettsäure einschließt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Salz Zinkstearat ist.

17. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Polymerschaum eine Schaumdichte aufweist, die im Wesentlichen die gleiche wie bei vergleichbarem Polymerschaum ist, der unter den gleichen Verfahrensbedingungen hergestellt ist und die gleichen Komponenten in den gleichen Anteilen enthält, außer dass Komponenten b und c nicht eingeschlossen sind.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Schaumdichte nicht mehr als 15% größer als die Schaumdichte des vergleichbaren Polymerschaums ist.