<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE VOOR HET VLAMDOVEND MAKEN VAN POLYAMIDE
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vlamdovend maken van polyamide door het toevoegen aan de smelt van het polyamide van een amine.
Het is bekend uit CZ-B-278101 dat toevoeging van 0, 1-3, 0 gew. % methylbenzeengesubstitueerd difenylamine aan polyamidesamenstellingen vlamvertragend werkt.
Bovengenoemde aromatische aminen zijn echter zeer moeilijk verkrijgbaar en daarom geen praktisch technisch alternatief voor halogeen en of fosforvrije vlamdovers, waar om milieuredenen de voorkeur aan wordt gegeven.
Thans is zeer verrassend gevonden dat door toevoeging van niet-aromatische aminen aan de hoogste eisen van vlamdovendheid zoals gemeten met de Underwriter, Laboratory No. 94 test (UL-94) kan worden voldaan.
De werkwijze volgens de uitvinding voor het vlamdovend maken van polyamide door het toevoegen van een amine aan de smelt van het polyamide wordt gekenmerkt doordat het amine geen aromatische ring bevat.
Deze vinding is zeer onverwacht omdat de werking van de bekende aromatische aminen uit de stand van de techniek vooral toegeschreven dient te worden aan de koolvormende werking van de aromatische ringen.
Volgens de werkwijze van de uitvinding is zelfs door toevoeging van een diamine dat ook dient als monomeer voor het betreffende polyamide een hoge mate van vlamdovendheid te verkrijgen.
Het is overigens bekend in de literatuur om een geringe hoeveelheid van een mono- of diamine aan een polyamide of polyamide blend toe te voegen om de verwerkingseigenschappen te verbeteren, zie bijvoorbeeld JP-A- 57018756 en EP-A-382277. De toegepaste hoeveelheden amine
<Desc/Clms Page number 2>
(0, 1-3 mol%) zijn daarbij te gering om een merkbaar effect op het brandgedrag te hebben, hetgeen ondermeer ook kan worden afgeleid uit het feit dat in de beschrijving van JP-A-57018756 wordt vermeld dat desgewenst een vlamdover kan worden toegevoegd.
De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast voor elk willekeurige polyamide. Het grootste effect wordt bereikt bij de alifatische polyamiden bijvoorbeeld polyamide 6, polyamide 6. 6, polyamide 4. 6, polyamide 12 enzovoorts.
De aminen die worden toegepast bij de werkwijze bezitten geen aromatische ring. Ook heterocyclische verbindingen met onverzadiging in de ring bijvoorbeeld, pyridine of triazine verbindingen worden verstaan te vallen onder de definitie van diaminen met de aromatische ring. Geschikte aminen zijn bijvoorbeeld alifatische en cycloalifatische aminen. Bij voorkeur zijn de aminen di-, tri- of multiaminen. Zeer geschikte aminen zijn bijvoorbeeld 1, 6-diaminohexaan, bis (hexamethyleen)- triamine, polyethyleenimine en hexamethyleentetraamine.
In het algemeen hebben aminen met een lage vluchtigheid bij de verwerkingstemperatuur van het polyamide de voorkeur.
Het smeltmengen van het amine met het polyamide kan met de vele op zich bekende voor dit doel geschikte apparatuur geschieden ; bijvoorbeeld door toepassing extrusieapparatuur, mengwalsen en kneders.
Desgewenst kan daarbij het amine met het polyamide reeds voorgemengd zijn in vaste toestand, bijvoorbeeld dryblenden of paneren. Het amine en het polyamide kunnen op dezelfde plaats aan de extruder of kneedapparatuur worden toegevoerd of afzonderlijk worden gedoseerd.
Bij voorkeur past men meer dan 2 gew. % van het amine betrokken op het polyamide toe. Bij nog grotere voorkeur past men meer dan 3 gew. % toe, de grootste voorkeur heeft meer dan 5 gew. %.
<Desc/Clms Page number 3>
De werking van het amine kan in een aantal gevallen nog versterkt worden door tevens een hoeveelheid van een (di) carbonzuur of (di) carbonzure ester toe te voegen. Bij voorkeur is deze hoeveelheid ongeveer van dezelfde grootte, op basis van het molecuulgewicht, als de amine toevoeging.
Desgewenst kunnen bij de werkwijze volgens de uitvinding tevens de gangbare additieven voor polyamiden bijvoorbeeld Stabilisatoren, kleurstoffen, pigmenten, vulstoffen, versterkingsmiddelen, bijvoorbeeld glasvezels, losmiddelen en andere hulpstoffen worden ingemengd. De vlamdovende werking van het amine kan in een aantal gevallen versterkt worden door toevoeging van een tweede vlamdover.
Deel van de uitvinding maakt tevens uit een vlamdovende polyamidesamenstelling verkregen door mengen in de smelt van een polyamide met tenminste 2 gew. % van een amine dat geen aromatische ring bevat.
De polyamidesamenstelling volgens de uitvinding kan desgewenst de in de vorige alinea genoemde stoffen bevatten.
De uitvinding is niet beperkt tot homopolyamiden, ook copolyamiden en mengsels van polyamiden en van polyamiden met andere polymeren vallen eronder.
De uitvinding wordt thans nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden zonder daar echter toe beperkt te zijn.
<Desc/Clms Page number 4>
Voorbeelden
In een Berstorf dubbelschroefsextruder werden diverse polyamiden en aminen in verschillende hoeveelheden met elkaar gemengd bij een temperatuur van 240-260 C, een toerental van 200 omwentelingen per minuut en een doorzet van 5 kg/uur. Van de verkregen samenstellingen werden op een Arburg 22 mm spuitgietmachine staafjes gespuitgiet voor de bepaling van de brandeigenschappen.
De brandeigenschappen werden bepaald volgens UL-94.
Hiertoe werd een proefstaafje verticaal opgehangen en gedurende 10 sec. op voorgeschreven wijze met de vlam van een Bunzenbrander aan de onderzijde verhit. De brandtijd van het staafje na het wegnemen van de vlam werd genoteerd. Na het doven werd de vlam weer onder het staafje gehouden gedurende 10 sec. en de brandtijd na wegnemen van de vlam genoteerd.
Wanneer voor een serie van 5 staafjes de som van l* en 28 brandtijden minder dan 50 sec. bedraagt en de maximale brandtijd na elk vlamcontact niet langer dan 10 sec. is, wordt de klassificatie V-0 toegekend.
De klassificatie V-2 houdt in dat de watten onder het proefstaafje ontsteken door een of meer afvallende druppels, waarbij de brandtijd van het staafje na elk vlamcontact korter dan 50 sec. en de totale brandtijd voor 5 proefstaven korter is dan 250 sec.
<Desc/Clms Page number 5>
De geteste samenstellingen en resultaten staan vermeld in tabel l.
EMI5.1
<tb>
<tb>
PA <SEP> 6.6*) <SEP> gew.delen <SEP> 1830 <SEP> 1830 <SEP> 1830
<tb> PA <SEP> 6 <SEP> gew. <SEP> delen <SEP> 1830 <SEP> 1830
<tb> 1, <SEP> 6-diamino---77
<tb> hexaan <SEP> gew. <SEP> delen <SEP>
<tb> bis <SEP> (hexamethyleen) <SEP> tri- <SEP> 142 <SEP> 142
<tb> amine <SEP> gew. <SEP> delen
<tb> dimethyl- <SEP> 115
<tb> adipaat <SEP> gew. <SEP> delen
<tb> UL-94***) <SEP> V-2 <SEP> V-2 <SEP> V-O <SEP> V-O <SEP> V-O
<tb>
*) PA 6.6, #zel = 2, 28**) van de firma DSM, Nederland
PA 6, #zel = 2,35**) **) gemeten aan een 1 gew.% oplossing in mierezuur ***) gemeten aan proefstaafjes met dikte 1, 6 mm en "dry as moulded"