BE1008344A3 - Lichtdoorlatende platen die polycarbonaat bevatten. - Google Patents

Abstract

Een lichtdoorlatende plaat die bestaat uit : a. 100-0 gewichtsdelen polycarbonaat, b. 0-100 gewichtsdelen broomhoudende polycarbonaat, c. 0-20 gewichtsdelen van een broomhoudende, brandvertragende toeslagstof, d. 0-1 gewichtsdelen van een brandvertragend zout waarbij : de som van componenten a en b 100 gewichtsdelen is, b en c een zodanige waarde bezitten dat de plaat hoogste 18 gew % broom bevat en indien de plaat mider dan 0.5 gew % broom bevat er ten minste 0.01 gewichtsdelen van d aanwezig zijn. e. 0.05-1 gewichtsdelen polytetrafluorethyleen en eventueel f. geringe hoeveelheden stabilisatoren, verwerkingshulpstoffen, kleurstoffen en/of pigmenten. De plaat bezit goede brandvertragende eigenschappen en een hoge lichtdoorlatendheid.

Description

- 1 -

LICHTDQORLATENDE PLATEN DIE POLYCARBONAAT BEVATTEN

De uitvinding heeft betrekking op een licht-doorlatende plaat die polycarbonaat bevat.

Lichtdoorlatende platen die polycarbonaat bevatten zijn bijvoorbeeld bekend uit Kunststof Handbuch 3/1, Hanser Verlag, München, Duitsland, 1992, pagina 279-281.

Onder plaat wordt in deze aanvrage een lichaam verstaan waarvan de lengte en de breedte groot is ten opzichte van de dikte. De platen kunnen enkelvoudig, dubbelwandig (twin wall sheet) of meervoudig zijn uitgevoerd. De platen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt als beglazing voor gebouwen, kassen, geluidwallen enzovoort. Onder platen worden géén proefmonsters verstaan.

Over het algemeen bezitten dergelijke platen een lichttransmissie van ten minste 75%, gemeten aan enkelvoudige platen met een wanddikte van 1 mm.

Een nadeel van de bekende lichtdoorlatende platen die polycarbonaat bevatten is dat de platen onvoldoende brandvertragend zijn. Voor toepassingen in de bouw is het van groot belang dat de platen een Ml classificatie bezitten, bepaald met behulp van de Epiradiateurtest, volgens NF P 92-501, zoals is beschreven in International Plastics Flammability Handbook, Hanser Verlag, München, 1983, pagina 126-128. De Epiradiateurtest is een test om van het brandgedrag de aspecten zoals vlamdoorslagtijd, vlamhoogte en temperatuurontwikkeling te bepalen.

De uitvinding beoogt in een plaat die polycarbonaat bevat te voorzien die de Ml classificatie volgens de Epiradiateurtest bezitten, terwijl de plaat nog steeds lichtdoorlatend is.

Het doel van de uitvinding wordt verrassenderwijs bereikt, doordat de plaat bestaat uit: a. 100-0 gewichtsdelen polycarbonaat b. 0-100 gewichtsdelen broomhoudende polycarbonaat c. 0-20 gewichtsdelen van een broomhoudende, brandvertragende toeslagstof d. 0-1 gewichtsdelen van een brandvertragend zout waarbij : de som van componenten a en b 100 gewichtsdelen is, b en c een zodanige waarde bezitten dat de plaat ten hoogste 18 gew.% broom bevat en indien de plaat minder dan 0.5 gew.% bevat er ten minste 0.01 gewichtsdelen van d aanwezig zijn.

e. 0.05-1 gewichtsdelen polytetrafluorethyleen en eventueel f. geringe hoeveelheden stabilisatoren, verwerkingshulpstoffen, kleurstoffen en/of pigmenten.

De plaat volgens de uitvinding bezit de Ml classificatie volgens de Epiradiateurtest, zelfs als de plaat een relatief hoge wanddikte bezit en de plaat bezit desondanks een lichtdoorlatendheid die niet of nauwelijks minder is dan die van de bekende platen.

Een verder voordeel is dat in het oppervlak van de plaat volgens de uitvinding onregelmatigheden, zoals krassen, minder opvallend dan bij de bekende platen het geval is.

Polymeersamenstellingen die polycarbonaat bevatten en die brandvertragende eigenschappen bezitten zijn weliswaar bekend, maar deze polymeersamenstellingen zijn niet of of sterk onvoldoende lichtdoorlatend of bezitten slechts een in geringe mate verbeterd brandgedrag, zodat de polymeersamenstellingen niet gebruikt kunnen worden in de platen volgens de uitvinding. Ook is van een groot aantal polymeersamenstellingen met brandvertragende eigenschappen die polycarbonaat bevatten de lichtdoorlatendheid en de resultaten uit de Epiradiateurtest in zijn geheel niet bekend.

Zo is bijvoorbeeld in EP-A-131751 een polymeersamenstelling beschreven die polycarbonaat, een broomhoudende brandvertragende toeslagstof en polytetrafluorethyleen bevat. De polymeersamenstelling bevat echter tevens componenten, bijvoorbeeld een antimoonverbinding, die de lichtdoorlatendheid teniet doen.

De polymeersamenstelling kan worden gebruikt voor de behuizing van huishoudelijke apparatuur of bekledingsplaten voor in de bouwsector. Dit betreft toepassingen waarin niet-lichtdoorlatende polymeer-samenstellingen worden gebruikt.

In Kunststoff Handbuch 3/1 Hanser Verlag, München, Duitsland, 1992, pagina 151 en 152 is beschreven dat een polycarbonaat samenstelling met een enigszins verbeterde brandvertragendheid wordt ververkregen, indien de samenstelling bepaalde zouten, zoals alkali- of aardalkalisulfonaten, en eventueel gehalogeneerde verbindingen bevat. Verder is echter beschreven dat door toevoeging van polytetrafluorethyleen de brandvertragende eigenschappen weliswaar verder verbeteren, maar dat de polymeersamenstelling daardoor haar transparantie verliest. Ook wordt geen indicatie gegeven over de mogelijkheid een Ml classificatie volgens de Epiradiateurtest te verkrijgen.

In DE-C-2211826 is een polymeersamenstelling beschreven die polycarbonaat, gebromeerde polycarbonaat en polytetrafluorethyleen bevat. De polymeersamenstelling vertoont een verminderd druipgedrag in de ontvlambaar-heidstest volgens Underwriters Laboratory Bulletin 94, gemeten aan proefstukken. Uit het octrooischrift kan echter niet worden afgeleid dat het mogelijk is de plaat volgens de uitvinding, met een Ml classificatie volgens de Epiradiateurtest en met een goede lichtdoorlatendeheid te verkrijgen.

Geschikte polycarbonaten die kunnen worden toegepast in de plaat volgens de uitvinding zijn aromatische polycarbonaten en blokcopolymeren die aromatische en alifatische polycarbonaatblokken bevatten. Verder kunnen lineaire en vertakte polycarbonaten worden gebruikt.

Dergelijke polycarbonaten en de bereiding daarvan zijn bijvoorbeeld beschreven in Kunststoff Handbuch, Hanser Verlag, München, Duitsland, 1992, pagina 118-148.

Het polycarbonaat kan monomeereenheden bevatten die zijn afgeleid van een alcohol met drie of meer hydroxylgroepen, zoadat het polycarbonaat vertakt is. Vertakte polycarbonaten bezitten gunstige Theologische eigenschappen, zodat de vertakte polycarbonaten zeer geschikt zijn voor de vervaardiging van lichtdoorlatende platen met goede optische eigenschappen.

Bij voorkeur bevat het polycarbonaat van bisfenol A afgeleide monomeereenheden.

De aromatische polycarbonaten kunnen op de gebruikelijke wijze worden bereid door omzetting van een tweewaardig fenol met een carbonaat-voorprodukt volgens een grensvlakpolymerisatieproces, zoals bijvoorbeeld is beschreven in WO 94/01494.

In principe komt elke broomhoudende, brandvertragende toeslagstof of brommhoudend polycarbonaat in aanmerking om te worden gebruikt in de platen volgens de uitvinding.

Bij voorkeur wordt een broomhoudende polycarbonaat bebruikt, zodat de plaat bestaat uit: a. 100-0 gewichtsdelen polycarbonaat b. 0-100 gewichtsdelen broomhoudende polycarbonaat waarbij : de som van componenten a en b 100 gewichtsdelen is, b een zodanige waarde bezit dat de plaat 0,5-18 gew.% broom bevat e. 0.05-1 gewichtsdelen polytetrafluorethyleen en eventueel f. geringe hoeveelheden stabilisatoren, verwerkingshulpstoffen, kleurstoffen en/of pigmenten.

Bij voorkeur wordt een broomhoudende polycarbonaat gebruikt. Hierdoor wordt bereikt dat de apparatuur waarmee de plaat wordt vervaardigd minder snel vervuilt.

Bij voorkeur wordt als broomhoudenden polycarbonaat een polycarbonaat gebruikt dat een gebromeerde bisfenol A, bij voorkeur tetrabroom bisfenol A, nog meer bij voorkeur 3,3',5,5' tetrabroombisfenol A bevat.

Voorbeelden van broomhoudende toeslagstoffen die kunnen worden gebruikt in de plaat volgens de uitvinding zijn decabroomdifenylether, octabroomdifenyl, octabroomdifenylether, trichloortetrabroomtoluol en tetrabroombisfenol A.

Bij voorkeur wordt als broomhoudende brandvertragende toeslagstof een oligomeer van een gebromeerde bisfenol A, bij voorkeur tetrabroombisfenol A, nog meer bij voorkeur 3,3',5,5' tetrabroombisfenol A en fosgeen gebruikt.

Bij voorkeur bevat de plaat volgens de uitvinding 1.5-8 gew.% broom. Hierdoor worden goede resultaten in de Epiradiateurtest en een goede thermische stabiliteit bereikt.

Geschikte zouten om te worden gebruikt in de platen volgens de uitvinding zijn bijvoorbeeld alkali- en aardalkalisulfonaten, aromatische sulfonamidezouten, perfluorboraten, kroone'therzouten, calciumtitanaten en natr iumaluminiumhexafluoride.

Geschikte polytetrafluorethylenen om te worden gebruikt in de platen volgens de uitvinding zijn polymeren die tetrafluorethyleen bevatten en een fluorgehalte bezitten tussen 65-76 gew.%, bijvoorkeur tussen 70-76 gew.%, zoals beschreven in EP-A-131751.

De polytetrafluorethyleen kan bijvoorbeeld als waterige emulsie of in de vorm van een fijngemalen poeder worden toegevoegd. Bij voorkeur wordt de polytetrafluorethyleen toegevoegd als waterige emulsie, omdat op die manier de hoogste lichtdoorlatendheid wordt bereikt.

De stabilisatoren, de verwerkingshulpstoffen, de kleurstoffen en de pigmenten die de plaat volgens de uitvinding kan bevatten zijn aan de vakman bekend.

Voorbeelden van geschikte thermische stabilisatoren zijn fosfieten en fenolische antioxidanten. Voorbeelden van geschikte UV-stabilisatoren zijn benzotriazolen. Als verwerkingshulpstoffen kunnen bijvoorbeeld glijmiddelen en weekmakers worden gebruikt. Ook is het mogelijk dat de platen kleurstoffen en geringe hoeveelheden pigmenten bevat. Voorwaarde daarbij is uiteraard dat de lichtdoorlatendheid van de plaat op een voldoende hoog niveau gehandhaafd blijft.

Bij voorkeur wordt de polymeersamenstelling, waaruit de plaat volgens de uitvinding wordt vervaardigd, gekneed met behulp van een continue kneder, zoals bijvoorbeeld een coroterende dubbelschroefskneder, zoals geleverd door W&P (TM) uit Duitsland, of een Buss (TM) kokneder. Hierdoor wordt bereikt dat de platen volgens de uitvinding een nog hogere lichtdoorlatendheid bezitten. Zo is het mogelijk dat de platen een lichttransmissie van ten minste 80% bezitten.

De platen kunnen op de bekende manier worden bereid met behulp van een extruder die is voorzien van een extruderkop en vervolgapparatuur voor de vervaardiging van enkelvoudige, dubbelwandige of meervoudige platen.

Ook is het mogelijk het kneden en de extrusie tot platen uit te voeren met behulp van één coroterende dubbelschroefskneder die voorzien is van een extruderkop voor de vervaardiging van de plaat of met behulp van een installatie die de coroterende dubbelschroefskneder of een Buss kokneder bevat en een enkelschroefextruder die de geknede smelt uit de dubbelschroefskneder of de kokneder ontvangt en die voorzien is van een extruderkop voor de vervaardiging van de plaat.

Ook is het mogelijk dat op de platen een dunne oppervlaktelaag bevatten met bijvoorbeeld een dikte tussen 5-100 μ. De oppervlaktelaag kan bijvoorbeeld worden aangebracht met behulp van een coëxtruder of bijvoorbeeld door op de plaat een folie te lijmen of te smelten.

De platen kunnen verder worden verwerkt tot eindprodukten door middel van zagen, snijden en eventueel dieptrekken tot eindprodukten zoals beglazing van gebouwen en geluidwallen, dakkoepels, beglazing voor reclameborden, afschermkappen voor lampen enzovoort.

De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de voorbeelden zonder zich daartoe te beperken.

Gebruikte materialen.

PC: polycarbonaat dat geheel is gepolymeriseerd volgens het grensvlakpolymerisatieproces uit bisfenol A en fosgeen. Het "limiting viscosity number" (LVN), gemeten in dichloormethaan bij 20°C bedroeg 60 ml/g. PC-Br: polycarbonaat dat is gepolymeriseerd volgens het grensvlakpolymerisatieproces uit bisfenol A, 3,3,'5,5' tetrabroombisfenol A en fosgeen. Het LVN bedroeg 52 ml/g. Het broomgehalte bedroeg 8 gew.%.

- Br-oligomeer: BC 52 (TM), een broomhoudend oligomeer van bisfenol A en fosgeen, geleverd door Great Lakes Chem. Corp. uit de USA.

- Na3ALF6: natriumaluminiumhexafluoride.

C4F9S03K: kaliumperfluorbutaansulfonaat.

- teflon: Teflon 30N (TM), een waterige polytetra- fluorethyleen emulsie met een vastestofgehalte van 60 gew.%, geleverd door de firma Dupont uit de USA.

Tests

Epiradiateurtest volgens NF P 92-501.

De lichttransmissie volgens ASTM D1003.

UL 94, volgens Underwriters Laboratory Bulletin 94.

Voorbeeld I en II, vergelijkend experiment A en B

Voorbeeld I en II, vergelijkend experiment A en B

Dry blends werden bereid door PC, PC-BR of een van de brandvertragende toeslagstoffen en polytetrafluorethyleen te mengen in een snelmenger. De dry blends werden verwerkt tot granulaat met behulp van een co-roterende dubbelsehroefs-kneder van het type ZSK (TM) 30, geleverd door de firma W&P uit Duitsland.

Het granulaat werd verwerkt tot plaat met een breedte van 5 mm en een dikte van 1, 2, 3 en 4 mm met behulp van een standaard enkelschroefsextruder die voorzien was van een kleerhangerkop voor de extrusie van plaat.

Aan de platen van 1 mm dikte werd de lichttransmisie gemeten. Aan de platen van 3 mm dikte werd de UL 94 test uitgevoerd. Aan de platen van 2, 3 en 4 mm werd de Epiradiateurtest uitgevoerd.

De samenstelling van de platen en de resultaten zijn opgenomen in Tabel 1.

j.

TABEL 1

Voorbeeld III en IV. vergelijkend voorbeeld C en D

Dry blends en granulaat werden bereid zoals in bovenstaande voorbeelden en vergelijkende experimenten. Daarnaast werd het granulaat verwerkt tot een dubbelwandige plaat (twin wall sheet), met een dikte van 6 mm, een wanddikte van lmm, met een afstand tussen de tussenschotten van de dubbelwandige plaat van 6mm.

De lichttransmissie werd bepaald, de UL 94 en de Epiradiateurtest werden uitgevoerd.

De samenstelling van de platen en de resultaten zijn opgenomen in Tabel 2.

TABEL 2

Claims (10)

1. Lichtdoorlatende plaat die polycarbonaat bevat, met het kenmerk, dat de plaat bestaat uit: a. 100-0 gewichtsdelen polycarbonaat b. 0-100 gewichtsdelen broomhoudende polycarbonaat c. 0-20 gewichtsdelen van een broomhoudende, brandvertragende toeslagstof d. 0-1 gewichtsdelen van een brandvertragend zout waarbij : de som van componenten a en b 100 gewichtsdelen is, b en c een zodanige waarde bezitten dat de plaat ten hoogste 18 gew.% broom bevat en indien de plaat minder dan 0.5 gew.% broom bevat er ten minste 0.01 gewichtsdelen van d aanwezig zijn e. 0.05-1 gewichtsdelen polytetrafluorethyleen en eventueel f. geringe hoeveelheden stabilisatoren, verwerkingshulpstoffen, kleurstoffen en/of pigmenten.

2. Lichtdoorlatende plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als polycarbonaat een vertakte polycarbonaat wordt gebruikt.

3. Lichtdoorlatende plaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het polycarbonaat van bisfenol A afgeleide monomeereenheden bevat.

4. Lichtdoorlatende plaat volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de plaat bestaat uit: a. 100-0 gewichtsdelen polycarbonaat b. 0-100 gewichtsdelen broomhoudende polycarbonaat waarbij : de som van componenten a en b 100 gewichtsdelen is, b een zodanige waarde bezit dat de plaat ten hoogste 18 gew.% broom bevat e. 0.05-1 gewichtsdelen polytetrafluorethyleen en eventueel f. geringe hoeveelheden stabilisatoren, verwerkingshulpstoffen, kleurstoffen en/of pigmenten.

5. Lichtdoorlatende plaat volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het broomhoudende polycarbonaat gebromeerd bisfenol A bevat.

6. Lichtdoorlatende plaat volgens conclusie 5, met het kenmerk dat als bisfenol A 3,3',5,5' tetrabroombisfenol A wordt gebruikt.

7. Lichtdoorlatende plaat volgens een der conclusies Ιό, met het kenmerk, dat de polytetrafluorethyleen een fluorgehalte tussen 65-76 gew.% bezit.

8. Lichtdoorlatende plaat volgens een der conclusies 1- 7, met het kenmerk dat de polytetrafluorethyleen is toegevoegd in de vorm van een waterige emulsie.

9. Lichtdoorlatende plaat volgens een der conclusies 1- 8, met het kenmerk, dat de kunststofsamenstelling, waaruit de plaat bestaat, is gekneed met behulp van een continue kneder.

10. Eindprodukten vervaardigd uit de lichtdoorlatende plaat volgens een der conclusies 1-9.