<Desc/Clms Page number 1>
VLAMDOVENDE POLYCARBONAAT BEVATTENDE
POLYMEERSAMENSTELLINGEN
De uitvinding heeft betrekking op vlamdovende polycarbonaat bevattende polymeersamenstellingen omvattende een thermoplastisch polycarbonaat, een alkalimetaalzout van een organisch of anorganisch zuur en een tetrahalogeenftaalimide.
Dergelijke polymeersamenstellingen zijn onder andere beschreven in NL-A-7800954. Hierin wordt als vlamdovende combinatie in een polycarbonaat bevattende polymeersamenstelling toegepast 0, 02-2 gew. % van een alkalimetaalzout van een organisch of anorganisch zuur en 0, 02-2 gew. % van een tetrahalogeenftaalimide. Als bijzonder geschikte tetrahalogeenftaalimiden worden
EMI1.1
tetrachloorftaalimide, N-methyl-en N-fenyltetrachloorftalimide, N- enN. genoemd.
Aanvraagster heeft nu gevonden dat een verbeterd vlamdovend gedrag kan worden verkregen door ftaalimiden met de volgende algemene formule toe te passen :
EMI1.2
waarin tenminste één X halogeen voorstelt en de andere waterstof of halogeen en bij voorkeur chloor.
Dergelijke bisfenolsulfon-N. N'-diftaalimides bezitten een uitstekende thermische stabiliteit en zijn zeer geschikt als vlamdovende component in vlamdovende
<Desc/Clms Page number 2>
polycarbonaat bevattende polymeersamenstellingen.
Ftaalimiden met de bovenstaande formule kunnen onder andere worden verkregen door een oplossing van di-4-aminofenylsulfon in een oplosmiddel zoals pyridine toe te voegen aan een oplossing van een ftaalzuuranhydride zoals tetrachloorftaalzuuranhydride in bijvoorbeeld hetzelfde oplosmiddel. De di-4-aminofenylsulfon oplossing kan hierbij ineens of geleidelijk aan de tetrachloorftaalzuuranhydride oplossing worden toegevoegd. De reactietemperatuur bedraagt 20-90OC, bij voorkeur 50-85 C en de reactietijd bedraagt 40-200 minuten, bij voorkeur 50-120 minuten.
De vlamdovende polycarbonaat bevattende polymeersamenstellingen bevatten onder andere de volgende componenten : a. een thermoplastisch polycarbonaat b. 0, 001-5 gew. % ten opzichte van het polycarbonaat van een alkali-en/of een aardalkalimetaalzout van een organisch of anorganisch zuur c. 0, 02-20 gew. % ten opzichte van het polycarbonaat van een bisfenolsulfon-N. N'-diftaalimide d. 0-10 gew. % ten opzichte van het polycarbonaat van een polytetrafluoretheen en e. 0-80 gew. % ten opzichte van het polycarbonaat van een slagvastheidsverbeteraar.
Bij voorkeur wordt 0, 01-1 gew. % toegepast van het
EMI2.1
alkali-en/of aardalkalimetaalzout van een organisch of anorganisch zuur en in het bijzonder 0, Van het bisfenolsulfon-N. wordt bij voorkeur 0, toegepast en in het bijzonder 0, De voorkeur verdient bisfenolsulfon-N. ftaalimide. Van het polytetrafluoretheen wordt bij voorkeur 0, 01-5 gew. % toegepast en in het bijzonder 0, 1-1 gew. %. Van de slagvastheidsverbeteraar wordt bij voorkeur 2-60 gew. % toegepast en in het bijzonder 2-40 gew. %.
Polycarbonaten kunnen onder andere bereid worden door omzetting van een tweewaardig fenol met een
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
carbonaat-voorprodukt volgens een grensvlakpolymerisatieproces en uit bisfenol en carbonaatesters volgens het smelt-omesteringsproces.
Voorbeelden van enige tweewaardige fenolen die kunnen worden toegepast zijn hydrochinon, resorcinol, dihydroxydifenyl verbindingen, bis- bis- bis- bis- bis- en in de kern gesubstitueerde derivaten van deze tweewaardige fenolen zoals 4, (bisfenol A), 2, 2, 2, 2, 2, 4, bis- 1, 1, 2, 2, (3, bis- bis-4-hydroxyfenylsulfon, bis-4-hydroxyfenylsulfide.
Difenolen die bij voorkeur worden toegepast zijn 2.
2. en l.
Het carbonaat-voorprodukt kan een carbonylhalogenide, een halogeenformiaat of een carbonaatester zijn. Voorbeelden van carbonylhalogeniden zijn carbonylchloride en carbonylbromide. Voorbeelden van toe te passen halogeenformiaten zijn bis-halogeenformiaten van tweewaardige fenolen zoals hydrochinon of van glycolen zoals ethyleenglycol. Voorbeelden van toe te passen
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
carbonaatesters zijn difenylcarbonaat, di di fenyltolylcarbonaat enz. en mengsels hiervan. Hoewel ook andere carbonaatvoorprodukten toegepast kunnen worden, wordt de voorkeur gegeven aan de carbonylhalogeniden en in het bijzonder aan carbonylchloride, ook wel bekend onder de naam fosgeen.
De polycarbonaten kunnen vertakt zijn door opname van kleine hoeveelheden, bij voorkeur tussen 0, 05 en 2, 0 mol. % ten opzichte van de toegepaste difenolen van trifunctionele of polyfunctionele verbindingen.
De volgens de uitvinding toegepaste polycarbonaten kunnen worden bereid onder toepassing van een katalysator, een zuuracceptor en een verbinding voor het regelen van het moleculairgewicht.
Voorbeelden van katalysatoren zijn tertiaire aminen zoals triethylamine, tripropylamine en N, N-dimethylaniline, kwaternaire ammoniumverbindingen zoals tetraethylammoniumbromide en kwaternaire fosfoniumverbindingen zoals methyltrifenylfosfoniumbromide. Voorbeelden van organische zuuracceptoren zijn pyridine, triethylamine, dimethylaniline enz. Voorbeelden van anorganische zuuracceptoren zijn hydroxiden, carbonaten, bicarbonaten en fosfaten van een alkalimetaal of aardalkalimetaal. Voorbeelden van verbindingen voor het regelen van het moleculairgewicht zijn eenwaardige fenolen zoals fenol en para-broom-fenol en secundaire aminen.
De thermoplastische polycarbonaten hebben een gemiddeld moleculairgewicht van 10. 000 tot 300. 000, bij voorkeur van 20. 000 tot 100. 000, bepaald via de meting van
EMI4.2
de relatieve viscositeit van een 0, van het polycarbonaat in dichloormethaan bij 25 C.
De slagvastheidsverbeteraar is bij voorkeur een entcopolymeer van het bekende acrylonitril-butadieen-styreen type (ABS) en/of methylmethacrylaat-butadieen-styreen type (MBS) met een rubbergehalte van 15-80 gew. % of een polyester.
<Desc/Clms Page number 5>
Entcopolymeren van het ABS type kunnen worden vervaardigd door een vinylaromatische verbinding zoals styreen en/of a-methylstyreen en acrylonitril en/of methacrylonitril te enten op een rubber. Entcopolymeren van het MBS type kunnen worden vervaardigd door styreen en/of a-methylstyreen en alkylacrylaat zoals methyl- ethyl- of butylacrylaat of alkylmethacrylaat zoals methylmethacrylaat te enten op een rubber. Bij voorkeur worden als rubber polybutadieenrubber en/of styreen-butadieenrubber toegepast maar ook meer verzadigde rubbers zoals EPT-rubber of EPDM-rubber zijn bruikbaar evenals rubbers met een lage glasovergangstemperatuur (Tg < -200C) verkregen door enten van methylmethacrylaat op een acryl kern. Geschikte polyesters zijn polyethyleentereftalaat en/of polybutyleentereftalaat.
Geschikte alkali-en/of aardalkalimetaalzouten zijn bijvoorbeeld zouten van anorganische protonzuren.
Anorganische protonzuren welke geschikt zijn in de onderhavige uitvinding zijn Brnsted-zuren welke alkaliof aardalkalizouten kunnen vormen zoals bijvoorbeeld fluorwaterstofzuur, zoutzuur, broomwaterstofzuur, fosforzuur, zwavelzuur en protonzuren van complexe fluormetaalverbindingen. Voorbeelden van dergelijke complexe fluormetaalverbindingen zijn onder andere hexafluoraluminaat, tetrafluorboraat, hexafluorsilicaat, hexafluortitanaat, hexafluorantimonaat, hexafluorwolframaat, hexafluorzirkonaat en hexafluorfosfaat.
Geschikte alkali-of aardalkalimetaalzouten van organische zuren zijn organische Brnsted-zuren met tenminste één koolstofatoom welke alkali-of aardalkalimetaalzouten kunnen vormen. Bij voorkeur bevatten deze zuren tussen 2 en 30 koolstofatomen.
Voorbeelden van dergelijke organische Brnsted-zuren zijn onder andere organische sulfonzuren, fosfonzuren en carbonzuren, waarvan de organische groepen eventueel gesubstitueerd kunnen zijn met halogeenatomen. Voorbeelden van geschikte zouten zijn onder andere natrium- of
<Desc/Clms Page number 6>
kaliumperfluorbutaansulfonaat, natrium- of kaliumperfluormethaansulfonaat, natrium-of
EMI6.1
kalium-2, kalium kaliummethylfosfonaat, natrium- kalium kaliumpentachloorbenzoaat, natrium- kalium-2, kalium-2, en lithiumfenylfosfonaat.
De volgens de uitvinding toe te passen polytetrafluorethylenen zijn emulsies en/of witte vaste stoffen, die volgens bekende methoden bereid kunnen worden, zoals bijvoorbeeld door polymerisatie van tetrafluoretheen in een water bevattend milieu met een katalysator die vrije radicalen vormt, bijvoorbeeld natrium-, kalium- of ammoniumperoxydisulfaat, bij een druk van 680-7000 kPa en bij temperaturen van 0-200 C, bij voorkeur bij temperaturen van 20-140 C. Van de verkregen granules werden volgens het spuitgietproces bij een temperatuur van 280-330 C proefstaven verkregen met de afmetingen 127x12, 7x2, 5 mm, 127x12, 7x1, 6 mm en 127x12, 7x1, 0 mm. De proefstaven (10 stuks voor elk experiment) werden onderworpen aan de proefmethode volgens Underwriters Laboratories, Inc.
Bulletin 94, Combustion Test for the classification of Materials.
Volgens deze proefmethode werden de aldus onderzochte materialen geklasseerd met UL94 VO, UL94 Vl of UL94 V2 op basis van de resultaten verkregen met de 10 monsters per experiment. De criteria voor elk van deze classificaties volgens UL94 zijn als volgt : UL94 VO : de brandtijd en/of smeuling na verwijdering van de ontstekingsvlam dient niet groter te zijn dan 10 seconden en gemiddeld niet groter dan 5 seconden en geen van de monsters mag druppels van deeltjes geven, die absorberend katoen ontsteken.
UL94 Vil : de brandtijd en/of smeuling na verwijdering van
<Desc/Clms Page number 7>
de ontstekingsvlam dient niet groter te zijn dan 30 seconden en gemiddeld niet groter dan 25 seconden en geen van de monsters mag druppels van deeltjes geven, die absorberend katoen ontsteken.
UL94 V2 : de brandtijd en/of smeuling na verwijdering van de ontstekingsvlam dient niet groter te zijn dan 30 seconden en gemiddeld niet groter dan 25 seconden en de monsters geven druppels van brandende deeltjes, die absorberend katoen ontsteken.
Proefstaven die meer dan 30 seconden en gemiddeld meer dan 25 seconden branden na verwijdering van de ontstekingsvlam worden niet geklasseerd volgens UL94 maar aangeduid als'brandend'. UL94 vereist voorts dat alle proefstaven van een proef moeten voldoen aan de V-eisen.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.
Bereiding van het aromatisch polycarbonaathars
300 gewichtsdelen bisfenol A en 6, 2 gewichtsdelen para-tertiairbutyl-fenol werden in een kolf voorzien van een roerder en een gasinleidbuis in 1 liter water gesuspendeerd. De zuurstof werd uit het reactiemengsel verwijderd door onder roeren gedurende 20 minuten stikstof door het mengsel te leiden. Vervolgens werden 250 gewichtsdelen 43gew. % natronloog en 650 gewichtsdelen methyleenchloride toegevoegd. Het mengsel werd op een temperatuur gebracht van 250C en door koelen op deze temperatuur gehandhaafd. In 90 minuten werden 160 gewichtsdelen fosgeen ingeleid. 20 minuten nadat het inleiden van fosgeen was begonnen, werd nogmaals 50 gewichtsdelen natronloog toegevoegd.
Aan de verkregen oplossing werd 1 gewichtsdeel triethylamine toegevoegd waarna het mengsel 20 minuten werd geroerd. Extra methyleenchloride werd toegevoegd om de viscositeit van de sterk visceuze oplossing te verlagen. De waterrijke fase werd afgescheiden en de organische fase werd met water gewassen totdat geen zout
<Desc/Clms Page number 8>
meer in de organische fase aanwezig was. Het aromatisch polycarbonaathars werd uit de oplossing geisoleerd en gedroogd.
Het aromatisch polycarbonaathars had een moleculairgewicht van ca. 30. 000 gemeten via een 0, 5 gew. % oplossing in methyleenchloride.
Het verkregen polycarbonaat werd tezamen met de andere componenten van de polymeersamenstelling volgens de uitvinding (experiment I t/m IV) en vergelijkingsexperimenten A t/m F bij een temperatuur van 250-310 C tot granulaat verwerkt op een ZSK-25 dubbelschroefsextruder van de firma W & P. De verkregen polymeersamenstellingen staan vermeld in onderstaande tabel l. Tabel 2 geeft de resultaten van de brandtest volgens UL94 en de gemeten waarden van Vicat (volgens ISO 306) en de smeltstabiliteit. De smeltstabiliteit is het procentuele verschil tussen de smeltviscositeit (bij een
EMI8.1
afschuifsnelheid van 1500 sec-1) na 7 minuten en na 40 minuten verblijftijd in een GöttferdR 2002 viscotester bij 300 C.
<Desc/Clms Page number 9>
TABEL 1 POLYMEERSAMENSTELLINGEN
EMI9.1
<tb>
<tb> POLY- <SEP> METAAL- <SEP> PTFE <SEP> NMTCP <SEP> BPSDTCP <SEP> MBS <SEP> ABS
<tb> CARBONAAT <SEP> ZOUT
<tb> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram
<tb> A <SEP> 797 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> B <SEP> 765 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 32
<tb> C <SEP> 793 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> D <SEP> 795 <SEP> 1 <SEP> 4
<tb> E <SEP> 761 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 32
<tb> F <SEP> 709 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 80
<tb> 1 <SEP> 793 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> II <SEP> 795 <SEP> 1 <SEP> 4
<tb> III <SEP> 761 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 32
<tb> IV <SEP> 709 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 80
<tb>
EMI9.2
metaalzout = kaliumperfluorbutaansulfonaat PTFE = polytetrafluoretheen van de firma Dupont, type TeflonR 30N NMTCP = N-methyl-tetrachloorftaalimide BPSDTCP = Bisphenolsulfon-N.
MBS = methylmethacrylaat-butadieen-styreen copolymeer met een rubbergehalte van 60 gew.
(Rohm & Haas, type ParaloidR EXL 3647) ABS = acrylonitril-butadieen-styreen copolymeer met een rubbergehalte van 40 gew. (DSM, type RonfalinR TZ 230)
<Desc/Clms Page number 10>
TABEL 2 RESULTATEN VAN DE EXPERIMENTEN
EMI10.1
<tb>
<tb> UL94 <SEP> 2, <SEP> 5mm <SEP> UL94 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> mm <SEP> UL94 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> Vicat <SEP> SmeltKlasse <SEP> Brandtijd <SEP> Klasse <SEP> Brandtijd <SEP> Klasse <SEP> Brandtijd <SEP> C <SEP> stabiliteit
<tb> in <SEP> sec <SEP> in <SEP> sec. <SEP> in <SEP> sec.
<tb>
A <SEP> VO <SEP> 2 <SEP> VO <SEP> 3 <SEP> V2 <SEP> 5 <SEP> 147 <SEP> 14
<tb> B <SEP> V2 <SEP> 15 <SEP> - <SEP> > 30 <SEP> - <SEP> > 30 <SEP> 140 <SEP> 20
<tb> C <SEP> VO <SEP> 1 <SEP> VO <SEP> 1 <SEP> V1 <SEP> 4 <SEP> 144 <SEP> 25
<tb> D <SEP> V2 <SEP> 10 <SEP> V2 <SEP> 5 <SEP> V2 <SEP> 3 <SEP> 143 <SEP> 21
<tb> E <SEP> VO <SEP> 8 <SEP> V1 <SEP> 2 <SEP> V2 <SEP> 12 <SEP> 140 <SEP> 12
<tb> F <SEP> V1 <SEP> 11 <SEP> V1 <SEP> 16 <SEP> V2 <SEP> 20 <SEP> 137 <SEP> 30
<tb> I <SEP> VO <SEP> 0 <SEP> VO <SEP> 1 <SEP> VO <SEP> 2 <SEP> 149 <SEP> 9
<tb> II <SEP> VO <SEP> 4 <SEP> V2 <SEP> 2 <SEP> V2 <SEP> 1 <SEP> 149 <SEP> 12
<tb> III <SEP> VO <SEP> 2 <SEP> VO <SEP> 4 <SEP> V1 <SEP> 13 <SEP> 144 <SEP> 13
<tb> IV <SEP> VO <SEP> 4 <SEP> VO <SEP> 8 <SEP> V1 <SEP> 12 <SEP> 139 <SEP> 16
<tb>
<Desc / Clms Page number 1>
FLAMMING POLYCARBONATE CONTAINING
POLYMER COMPOSITIONS
The invention relates to flame retardant polycarbonate containing polymer compositions comprising a thermoplastic polycarbonate, an alkali metal salt of an organic or inorganic acid and a tetrahalophthalimide.
Such polymer compositions are described, inter alia, in NL-A-7800954. 0.02-2 wt.% Is used as the flame-retardant combination in a polycarbonate-containing polymer composition. % of an alkali metal salt of an organic or inorganic acid and 0.02-2 wt. % of a tetrahalophthalimide. As particularly suitable tetrahalophthalimides
EMI1.1
tetrachlorophthalimide, N-methyl and N-phenyltetrachlorophthalimide, N- and N. called.
Applicant has now found that improved flame retardancy can be obtained by applying phthalimides of the following general formula:
EMI1.2
wherein at least one X represents halogen and the other hydrogen or halogen and preferably chlorine.
Such bisphenol sulfone-N. N'-diphthalimides have excellent thermal stability and are very suitable as a flame retardant component in flame retardant
<Desc / Clms Page number 2>
polycarbonate containing polymeric compositions.
Phthalimides of the above formula can be obtained, inter alia, by adding a solution of di-4-aminophenylsulfone in a solvent such as pyridine to a solution of a phthalic anhydride such as tetrachlorophthalic anhydride in, for example, the same solvent. The di-4-aminophenylsulfone solution can be added suddenly or gradually to the tetrachlorophthalic anhydride solution. The reaction temperature is 20-90 ° C, preferably 50-85 ° C and the reaction time is 40-200 minutes, preferably 50-120 minutes.
The flame-retardant polycarbonate-containing polymer compositions include the following components: a. A thermoplastic polycarbonate b. 0.001-5 wt. % relative to the polycarbonate of an alkali metal and / or an alkaline earth metal salt of an organic or inorganic acid c. 0.02-20 wt. % to the polycarbonate of a bisphenol sulfone-N. N'-diphthalimide d. 0-10 wt. % to the polycarbonate of a polytetrafluoroethylene and e. 0-80 wt. % to the polycarbonate of an impact strength improver.
Preferably 0.01-1 wt. % applied from it
EMI2.1
alkali and / or alkaline earth metal salt of an organic or inorganic acid and in particular 0, of the bisphenol sulfone-N. preferably 0, and in particular 0, is preferred. Bisphenol sulfone-N is preferred. phthalimide. Preferably 0.01-5 wt. Of the polytetrafluoroethylene is used. % used and in particular 0.1-1 wt. %. The impact resistance improver is preferably 2-60 wt. % used and in particular 2-40 wt. %.
Polycarbonates can be prepared, inter alia, by reacting a divalent phenol with a
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
carbonate precursor by an interfacial polymerization process and from bisphenol and carbonate esters by the melt transesterification process.
Examples of some divalent phenols that can be used are hydroquinone, resorcinol, dihydroxydiphenyl compounds, bis-bis-bis-bis-bis and core-substituted derivatives of these divalent phenols such as 4, (bisphenol A), 2, 2, 2 , 2, 2, 4, bis-1, 1, 2, 2, (3, bis-bis-4-hydroxyphenyl sulfone, bis-4-hydroxyphenyl sulfide.
Preferred diphenols are 2.
2. and l.
The carbonate precursor can be a carbonyl halide, a haloformate or a carbonate ester. Examples of carbonyl halides are carbonyl chloride and carbonyl bromide. Examples of the halogen formates to be used are bis-halogen formates of divalent phenols such as hydroquinone or of glycols such as ethylene glycol. Examples of how to apply
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
carbonate esters are diphenyl carbonate, di-phenyltolyl carbonate, etc., and mixtures thereof. Although other carbonate precursors can also be used, preference is given to the carbonyl halides and in particular to carbonyl chloride, also known under the name phosgene.
The polycarbonates can be branched by incorporating small amounts, preferably between 0.05 and 2.0 mol. % relative to the diphenols of trifunctional or polyfunctional compounds used.
The polycarbonates used according to the invention can be prepared using a catalyst, an acid acceptor and a molecular weight control compound.
Examples of catalysts are tertiary amines such as triethylamine, tripropylamine and N, N-dimethylaniline, quaternary ammonium compounds such as tetraethylammonium bromide and quaternary phosphonium compounds such as methyltriphenylphosphonium bromide. Examples of organic acid acceptors are pyridine, triethylamine, dimethylaniline, etc. Examples of inorganic acid acceptors are hydroxides, carbonates, bicarbonates and phosphates of an alkali metal or alkaline earth metal. Examples of molecular weight control compounds are monovalent phenols such as phenol and para-bromo-phenol and secondary amines.
The thermoplastic polycarbonates have an average molecular weight of 10,000 to 300,000, preferably 20,000 to 100,000, determined by measuring
EMI4.2
the relative viscosity of a 0.1 of the polycarbonate in dichloromethane at 25 ° C.
The impact strength improver is preferably a graft copolymer of the known acrylonitrile-butadiene-styrene type (ABS) and / or methyl methacrylate-butadiene-styrene type (MBS) with a rubber content of 15-80 wt. % or a polyester.
<Desc / Clms Page number 5>
Graft copolymers of the ABS type can be prepared by grafting a vinyl aromatic compound such as styrene and / or α-methylstyrene and acrylonitrile and / or methacrylonitrile on a rubber. Graft copolymers of the MBS type can be prepared by grafting styrene and / or α-methyl styrene and alkyl acrylate such as methyl ethyl or butyl acrylate or alkyl methacrylate such as methyl methacrylate on a rubber. Polybutadiene rubber and / or styrene-butadiene rubber are preferably used as rubber, but more saturated rubbers such as EPT rubber or EPDM rubber can also be used, as can rubbers with a low glass transition temperature (Tg <-200C) obtained by grafting methyl methacrylate on an acrylic core. Suitable polyesters are polyethylene terephthalate and / or polybutylene terephthalate.
Suitable alkali metal and / or alkaline earth metal salts are, for example, salts of inorganic protonic acids.
Inorganic protonic acids suitable in the present invention are Brnsted acids which can form alkali or alkaline earth metal salts such as, for example, hydrofluoric, hydrochloric, hydrobromic, phosphoric, sulfuric and protonic acids of complex fluorine metal compounds. Examples of such complex fluorine metal compounds include hexafluoroaluminate, tetrafluoroborate, hexafluorosilicate, hexafluorotanate, hexafluoroantimonate, hexafluorosulfonate, hexafluorosirconate and hexafluorophosphate.
Suitable alkali or alkaline earth metal salts of organic acids are organic Brnsted acids with at least one carbon atom which can form alkali or alkaline earth metal salts. These acids preferably contain between 2 and 30 carbon atoms.
Examples of such organic Brnsted acids include organic sulfonic acids, phosphonic acids and carboxylic acids, the organic groups of which may be optionally substituted with halogen atoms. Examples of suitable salts include sodium or
<Desc / Clms Page number 6>
potassium perfluorobutane sulfonate, sodium or potassium perfluoromethane sulfonate, sodium or
EMI6.1
potassium-2, potassium potassium methylphosphonate, sodium potassium potassium pentachlorobenzoate, sodium potassium-2, potassium-2, and lithium phenyl phosphonate.
The polytetrafluoroethylenes to be used according to the invention are emulsions and / or white solids, which can be prepared by known methods, such as, for example, by polymerization of tetrafluoroethylene in an aqueous medium with a catalyst which forms free radicals, for example sodium, potassium- or ammonium peroxide disulfate, at a pressure of 680-7000 kPa and at temperatures of 0-200 C, preferably at temperatures of 20-140 C. From the granules obtained, test rods were obtained with the injection molding process at a temperature of 280-330 C dimensions 127x12, 7x2, 5 mm, 127x12, 7x1, 6 mm and 127x12, 7x1, 0 mm. The test bars (10 pieces for each experiment) were subjected to the test method according to Underwriters Laboratories, Inc.
Bulletin 94, Combustion Test for the classification of Materials.
According to this test method, the materials thus tested were classified with UL94 VO, UL94 V1 or UL94 V2 based on the results obtained with the 10 samples per experiment. The criteria for each of these classifications according to UL94 are as follows: UL94 VO: Burn time and / or smolder after ignition flame removal should be no greater than 10 seconds and no greater than 5 seconds on average, and none of the samples should be droplets of particles that ignite absorbent cotton.
UL94 Vil: the burning time and / or smoldering after removal of
<Desc / Clms Page number 7>
the ignition flame should be no greater than 30 seconds and on average no greater than 25 seconds, and none of the samples should give droplets of particles igniting absorbent cotton.
UL94 V2: The burn time and / or smolder after ignition flame removal should be no greater than 30 seconds and on average no greater than 25 seconds, and samples give droplets of flaming particles that ignite absorbent cotton.
Test rods burning for more than 30 seconds and on average more than 25 seconds after ignition flame removal are not classified according to UL94 but are referred to as "burning". UL94 further requires that all test bars of a test must meet the V requirements.
The invention is illustrated by the following examples.
Preparation of the aromatic polycarbonate resin
300 parts by weight of bisphenol A and 6.2 parts by weight of para-tertiary butyl phenol were suspended in a flask equipped with a stirrer and a gas inlet tube in 1 liter of water. The oxygen was removed from the reaction mixture by passing nitrogen through the mixture with stirring for 20 minutes. Then 250 parts by weight of 43 wt. % caustic soda and 650 parts by weight of methylene chloride are added. The mixture was brought to a temperature of 250C and maintained at this temperature by cooling. 160 parts by weight of phosgene were introduced in 90 minutes. 20 minutes after the introduction of phosgene, another 50 parts by weight of caustic soda was added.
1 part by weight of triethylamine was added to the resulting solution and the mixture was stirred for 20 minutes. Additional methylene chloride was added to lower the viscosity of the highly viscous solution. The aqueous phase was separated and the organic phase was washed with water until no salt
<Desc / Clms Page number 8>
was more present in the organic phase. The aromatic polycarbonate resin was isolated from the solution and dried.
The aromatic polycarbonate resin had a molecular weight of about 30,000 measured over a 0.5 wt. % solution in methylene chloride.
The polycarbonate obtained was granulated on a ZSK-25 twin-screw extruder from the company, together with the other components of the polymer composition according to the invention (experiments I to IV) and comparative experiments A to F at a temperature of 250-310 ° C. W & P. The polymer compositions obtained are listed in Table 1 below. Table 2 gives the results of the fire test according to UL94 and the measured values of Vicat (according to ISO 306) and the melt stability. The melt stability is the percentage difference between the melt viscosity (at a
EMI8.1
shear rate of 1500 sec-1) after 7 minutes and after 40 minutes residence time in a GöttferdR 2002 viscotester at 300 C.
<Desc / Clms Page number 9>
TABLE 1 POLYMER COMPOSITIONS
EMI9.1
<tb>
<tb> POLY- <SEP> METAL- <SEP> PTFE <SEP> NMTCP <SEP> BPSDTCP <SEP> MBS <SEP> ABS
<tb> CARBONATE <SEP> SALT
<tb> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram <SEP> gram
<tb> A <SEP> 797 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> B <SEP> 765 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 32
<tb> C <SEP> 793 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> D <SEP> 795 <SEP> 1 <SEP> 4
<tb> E <SEP> 761 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 32
<tb> F <SEP> 709 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 80
<tb> 1 <SEP> 793 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> II <SEP> 795 <SEP> 1 <SEP> 4
<tb> III <SEP> 761 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 32
<tb> IV <SEP> 709 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 80
<tb>
EMI9.2
metal salt = potassium perfluorobutane sulfonate PTFE = polytetrafluoroethylene from Dupont, type TeflonR 30N NMTCP = N-methyl-tetrachlorophthalimide BPSDTCP = Bisphenolsulfon-N.
MBS = methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer with a rubber content of 60 wt.
(Rohm & Haas, type ParaloidR EXL 3647) ABS = acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer with a rubber content of 40 wt. (DSM, type RonfalinR TZ 230)
<Desc / Clms Page number 10>
TABLE 2 RESULTS OF EXPERIMENTS
EMI10.1
<tb>
<tb> UL94 <SEP> 2, <SEP> 5mm <SEP> UL94 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> mm <SEP> UL94 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> Vicat <SEP> Melt Class <SEP> Burn Time <SEP> Class <SEP> Burn Time <SEP> Class <SEP> Burn Time <SEP> C <SEP> stability
<tb> in <SEP> sec <SEP> in <SEP> sec. <SEP> in <SEP> sec.
<tb>
A <SEP> VO <SEP> 2 <SEP> VO <SEP> 3 <SEP> V2 <SEP> 5 <SEP> 147 <SEP> 14
<tb> B <SEP> V2 <SEP> 15 <SEP> - <SEP>> 30 <SEP> - <SEP>> 30 <SEP> 140 <SEP> 20
<tb> C <SEP> VO <SEP> 1 <SEP> VO <SEP> 1 <SEP> V1 <SEP> 4 <SEP> 144 <SEP> 25
<tb> D <SEP> V2 <SEP> 10 <SEP> V2 <SEP> 5 <SEP> V2 <SEP> 3 <SEP> 143 <SEP> 21
<tb> E <SEP> VO <SEP> 8 <SEP> V1 <SEP> 2 <SEP> V2 <SEP> 12 <SEP> 140 <SEP> 12
<tb> F <SEP> V1 <SEP> 11 <SEP> V1 <SEP> 16 <SEP> V2 <SEP> 20 <SEP> 137 <SEP> 30
<tb> I <SEP> VO <SEP> 0 <SEP> VO <SEP> 1 <SEP> VO <SEP> 2 <SEP> 149 <SEP> 9
<tb> II <SEP> VO <SEP> 4 <SEP> V2 <SEP> 2 <SEP> V2 <SEP> 1 <SEP> 149 <SEP> 12
<tb> III <SEP> VO <SEP> 2 <SEP> VO <SEP> 4 <SEP> V1 <SEP> 13 <SEP> 144 <SEP> 13
<tb> IV <SEP> VO <SEP> 4 <SEP> VO <SEP> 8 <SEP> V1 <SEP> 12 <SEP> 139 <SEP> 16
<tb>