DE2148276A1 - Polyamide mold and extrusions with reduced flammability - Google Patents
Polyamide mold and extrusions with reduced flammabilityInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Formmassen und Strangpreßmassen auf Basis von linearen Polyamiden, insbesondere Formmassen und Strangpreßraassen auf Basis von linearen Polyamiden mit verringerter Brennbarkeit ο Der hier gebrauchte Ausdruck "Polyamide" bezeichnet synthetische lineare Polyamide, die aus polymerisierbaren Monoamincarbonsäuren, ihren amidbildenden Derivaten oder aus geeigneten Diaminen und geeigneten Dicarbonsäuren oder amidbildenden Derivaten dieser Verbindungen hergestellt werden können» Diese Polyamide enthalten wiederkehrende Amidgruppen als integralen Teil der Polymerhauptkette, und die wiederkehrenden intralinearen Carbonamidgruppen in diesen Polyamiden sind durch Kohlenwasserstoffreste, die wenigstens 2 C-Atome enthalten, getrennt. Die synthetischen linearen Polyamide, die in den Form- und Strangpreßmassen und beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden können, gehören sämtlich zum Nylontyp und haben eine relative Viskosität zwischen 15 und 4-00, vorzugsweise zwischen 45 und 14-0, gemessen in einer Lösung von 2 g des Polymeren in 21,81 g einer 9Obigen Ameiaennüurelösung. Die Herstellung solcher Polymerer wird beispielsweise in den UoSOAo-Patentschriften 2 071 200,The invention relates to molding compositions and extrusion molding compositions based on linear polyamides, in particular molding compositions and Extrusion grades based on linear polyamides with reduced Flammability ο The term "polyamides" used here refers to synthetic linear polyamides, those from polymerizable monoamine carboxylic acids, their amide-forming derivatives or from suitable diamines and suitable dicarboxylic acids or amide-forming derivatives of these compounds can be produced »These polyamides contain repeating amide groups as an integral part of the polymer backbone, and the repeating intralinear ones Carbonamide groups in these polyamides are through Hydrocarbon radicals containing at least 2 carbon atoms, separated. The synthetic linear polyamides used in the Molding and extrusion compounds and can be used in the method according to the invention, all belong to Nylon type and have a relative viscosity between 15 and 4-00, preferably between 45 and 14-0, measured in a solution of 2 g of the polymer in 21.81 g of an above Ant liquid solution. The manufacture of such polymers will for example in UoSOAo patents 2,071,200,
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2 071 253, 2 130 948, 2 285 009 und 2 512 606 beschrieben» Als Beispiele von Polyamiden, die in den Form- und Strangpreßraassen und beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind insbesondere Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexaraethylensebacinsäureamid, polymerisierte 6-Aminocapronsäure, Polytetramethylenadipinsäureamid, Polytetramethylensebacinsäureamid und Polyadipinsäureamide zu nennen, die aus Di(4-aminocyclohexyl)äthan oder 1,6-Di-(4-aminocyclohexyl)hexan als Diaminkomponente hergestellt worden sind.2 071 253, 2 130 948, 2 285 009 and 2 512 606 described » As examples of polyamides used in the molding and extrusion molding lines and in the process according to the invention are, in particular, polyhexamethylene adipamide, polyhexaraethylene sebacamide, polymerized 6-aminocaproic acid, polytetramethylene adipamide, polytetramethylene sebacamide and polyadipamide to mention those from di (4-aminocyclohexyl) ethane or 1,6-di- (4-aminocyclohexyl) hexane have been produced as a diamine component.
Preß- und spritzbare Polyamide haben in der Kunststoffindustrie als .Preßharze auf Grund einer erwünschten Kombination von technischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Flexibilität und Schlagzähigkeit erhebliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Für viele Anwendungen, wo ein preß- und spritzbares Polyamid mit verbesserten Eigenschaften, ZoBe ein Polyamid mit verbesserter Zugfestigkeit erforderlich ist, wird diese Voraussetzung durch Zusatz eines Verstärkerfüllstoffs, ZoBo Glasfasern, zum Polyamid erfüllt„ Sowohl das Polyamid als solches als auch das verstärkte Polyamid haben somit weitgehende Verwendung für die ver-Compressible and injectable polyamides have attracted considerable attention in the plastics industry as .Preßharze due to a desired combination of technical properties such as tensile strength, flexibility and impact strength. For many applications where a pressable and injectable polyamide with improved properties, ZoB e a polyamide with improved tensile strength, is required, this requirement is met by adding a reinforcing filler, ZoBo glass fibers, to the polyamide. “Both the polyamide as such and the reinforced polyamide thus have extensive use for the
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schiedensten Zwecke gefunden, jedoch haben bei/den Nachteil, daß sie entflammbar und brennbar sind.The most diverse purposes have been found, but have the disadvantage that they are flammable and combustible.
Wenn eine offene Flamme an Polyamide gehalten wird, schmilzt die Hitze das Polyamid und entzündet dann die Oberfläche des geschmolzenen Polymeren» Die Polyamide haben einen Schmelzpunkt von etwa 180 bis 25O0C. Das geschmolzene Polymere bildet eine niedrigviskose Flüssigkeit. Wenn diese Flüssigkeit auf etwa 400 bis 45O0G weiter erhitzt wird, findet Pyrolyse der Flüssigkeit unter Bildung von flüchtigen entflammbaren Produkten statt, die durch die Flamme, entzündet werden. Durch den großen Unterschied zwischen der Schmelztemperatur und der Zündtemperatur in Verbindung mit der niedrigen Viskosität der Schmelze kann das geschmolzene Polyamid abtropfen und hierbei die Flamme mit sich nehmen. Diese Flüssigkeitstropfen können v/eiterbrennenIf an open flame to polyamides is maintained, the heat will melt the polyamide, and then ignites the surface of the molten polymer »The polyamides have a melting point of about 180 to 25O 0 C. The molten polymer is a low viscosity liquid. If this liquid is further heated to about 400 to 45O 0 G, pyrolysis takes place of the liquid with the formation of volatile, flammable products, which are ignited by the flame. Due to the large difference between the melting temperature and the ignition temperature in connection with the low viscosity of the melt, the molten polyamide can drip off and take the flame with it. These drops of liquid can burn on
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und auf diese Weise das Feuer ausbreiten,,and in this way spread the fire,
Die bisher gemachten Versuche, die Flamrnenbeständigkeit von Polyamiden zu verbessern, waren auf Grund des chemischen Charakters des Polymeren allgemein erfolglose Die Carbonamidbindungen in der Polymerkette sind wesentlich reaktionsfähiger als viele andere Polymerbindungen, Z0B0 diejenigen der Polyolefine, insbesondere bei den Verarbeitungstemperaturen von beispielsweise 180 bis 2800C. So reagieren bekannte feuerhemmende oder flammwidrigmachende Mittel mit dem Polymeren, wobei ein starker Abbau stattfindeto Allgemein bekannte feuerhemmende und flammwidrigmachende Mittel, z.B. Halogenphosphate und die Kombination von chloriertem Paraffin, das etwa 50 bis 80$ Chlor enthält, mit Antimonoxyd verringern nicht nur nicht die Entflammbarkeit des Polymeren, sondern reagieren mit Polyamiden bei den Verarbeitungstemperaturen in einer solchen Weise, daß sie die entgegengesetzte Wirkung haben, d.h« die Pyrolyse des Polymeren katalysieren und seine Zündtemperatur erniedrigen. Selbst unbrennbare Füllstoffe, z.B. Asbest und Siliciumdioxyd, haben diese Wirkung auf das Polymere. Darüber hinaus erniedrigen die üblicherweise als flammwidrigmachende Mittel verwendeten Halogenide und Phosphate die Schmelzviskosität der Polyamide und verstärken hierdurch ihre Tropfneigung. Das Problem der Entflammbarkeit von Polyamiden und die Notwendigkeit zur Lösung dieses Problems bleiben somit nach wie vor bestehen.The attempts made so far to improve the flame resistance of polyamides have generally been unsuccessful due to the chemical nature of the polymer.The carbonamide bonds in the polymer chain are much more reactive than many other polymer bonds, Z 0 B 0 those of the polyolefins, especially at processing temperatures of 180, for example up to 280 ° C. Well-known fire-retardant or flame-retardant agents react with the polymer, causing severe degradation o Generally known fire-retardant and flame-retardant agents, e.g. halophosphates and the combination of chlorinated paraffin, which contains about 50 to 80% chlorine, with antimony oxide decrease not only do not the flammability of the polymer, but react with polyamides at the processing temperatures in such a way that they have the opposite effect, ie "catalyze the pyrolysis of the polymer and lower its ignition temperature. Even non-flammable fillers, such as asbestos and silicon dioxide, have this effect on the polymer. In addition, the halides and phosphates usually used as flame retardants lower the melt viscosity of the polyamides and thereby increase their tendency to drip. The problem of the flammability of polyamides and the need to solve this problem thus remain.
In der U.S.A.-Patentschrift 3 418 267 wird festgestellt, daß die Flammwidrigkoit von Polyamiden gesteigert, ihre Brennbarkeit verringert und das Problem des Tropfens weitgehend ausgeschaltet werden kann, wenn den Polyamiden eine Kombination von a) flammwidrigmachenden Mitteln in Form von organischen Halogeniden, nämlich cycloaliphatische η Halogeniden und Arylhalogeniden, wobei jeweils die Chloride bevorzugt werden, mit b) Oxyden von Metallen wie Sn, Pb, Cu, Fe, Zn und Sb, zugesetzt wird. Gemäß der U.S.Ar-Patentschrift 3 410 267 werden als Ary!halogenide einkernige Verbindungen,U.S. Patent 3,418,267 states that that the flame retardancy of polyamides increased, their Flammability is reduced and the problem of dripping can be largely eliminated if the polyamides are used Combination of a) flame retardants in the form of organic halides, namely cycloaliphatic halides and aryl halides, the chlorides being preferred in each case with b) oxides of metals such as Sn, Pb, Cu, Fe, Zn and Sb is added. According to the U.S. Ar patent 3 410 267 are called ary! Halide mononuclear compounds,
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ZoBa Pentabromphenol, und mehrkernige Verbindungen, z<,Bo chloriertes Biphenyl, verwendet«ZoBa pentabromophenol, and polynuclear compounds, z <, B o chlorinated biphenyl, used «
Es wurde nun gefunden, daß durch Zumischung einer aus einer bromierten mehrkernigen Verbindung und einer ein Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung bestehenden Kombination von flammv/idrigmachenden oder feuerhemmenden Mitteln zu form- und spritzbaren linearen Polyamiden Form- und S-fcrangpreßmassen auf Basis von Polyamiden erhalten werden, die eine bedeutend höhere Flammwidrigkeit haben als die bekannten Form- und Strangpreßmassen.It has now been found that by admixing one of a brominated polynuclear compound and a metal of the Group Vb containing a combination of flame retardants or fire retardants moldable and injectable linear polyamides molding and S-ferrang molding compounds are obtained on the basis of polyamides, which have a significantly higher flame retardancy than the known Molding and extrusion molding compounds.
Ferner wurde gefunden, daß durch Zusatz der erfindungsgemäßen Kombination von flammwidrigmachenden oder feuerhemmenden Mitteln zu formbaren und spritzbaren Mischungen auf Basis von Polyamiden eine erhebliche Verbesserung insofern erzielt wird, als gewisse physikalische Eigenschaften des Polyamids verbessert v/erden, während die anderen physikalischen Eigenschaften nicht wesentlich verschlechtert werden. It has also been found that by adding the invention Combination of flame retardants or fire retardants to form mouldable and sprayable mixtures Based on polyamides, a considerable improvement is achieved in that certain physical properties of the Polyamide improves earth performance while not significantly degrading the other physical properties.
Durch Zusatz der vorstehend genannten Kombination von flammwidrigmachenden Mitteln, bestehend aus a) einer bromierten mehrkernigen Verbindung und b) einer Verbindung, die ein Metall der Gruppe Vb des Periodischen Systems (veröffentlicht in Advanced Inorganic Chemistry von Cotton und Wilkerson, Interscience Publishers, 1962) enthält, zu Polyamiden, die als Preßharze geeignet sind, werden PoIyamidmischungen erhalten, die eine bedeutend höhere Flammwidrigkeit haben als die bekannten Mischungen, die chlorierte mehrkernige Verbindungen oder bromierte einkernige Verbindungen enthalten. Mit anderen Worten, bei gleichen Konzentrationen an Brom, das in der bromierten raehrkernigen Verbindung enthalten ist, im Vergleich zu gleichen Konzentrationen an Chlor, das in den chlorierten mehrkernigen Verbindungen enthalten ist, ergeben die broraierten mehrkernigen Verbindungen Polyamidmischungen mit erheblich besserer Flammwidrigkcit. Bei den beirannten Form- und Strang-By adding the above-mentioned combination of flame retardants, consisting of a) a brominated polynuclear compound and b) a compound that is a metal of Group Vb of the Periodic Table (published in Advanced Inorganic Chemistry by Cotton and Wilkerson, Interscience Publishers, 1962) Polyamides which are suitable as molding resins are polyamide mixtures obtained, which have a significantly higher flame retardancy than the known mixtures, the chlorinated polynuclear compounds or brominated mononuclear compounds Connections included. In other words, with the same concentrations of bromine, that in the brominated raehrkernigen Compound is contained in comparison to equal concentrations of chlorine that in the chlorinated polynuclear Compounds are contained, result in the broraized polynuclear Compounds Polyamide mixtures with considerably better flame retardancy. In the case of the known form and strand
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preßmassen, die die bromierten einkernigen Verbindungen enthalten, ergaben sich große Schwierigkeiten bei ihrer Verwendung, da die einkernigen Verbindungen thermisch instabil sind und bei den für die Verarbeitung und Verwendung der Polyamide notwendigen Temperaturen abgebaut werden» Ferner werden diese bromierten einkernigen Verbindungen schnell abgebaut, bevor die Temperatur des Polyamids auf seine Zündtemperatur steigt, so daß sie keinen ausreichenden Schutz des Polyamids bei seiner Zündtemperatur oder in deren Nähe gewähren» Durch die Verwendung der bromierten mehrkernigen Verbindungen gemäß der Erfindung wird dieses Problem gelöst, da sie im Bereich der Temperaturen, die für die Verarbeitung der formbaren linearen Polyamide als Schmelze notwendig sind, sehr beständig sind und ferner in Verbindung mit der das Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung bei den Verbrennungstemperaturen des Polyamids zersetzbar sind und einen genügenden Schutz des Polyamids bei seiner Zündtemperatur oder in dessen Nähe gewähren.molding compounds containing the brominated mononuclear compounds contained, there were great difficulties in their use, since the mononuclear compounds are thermally unstable and are degraded at the temperatures necessary for processing and using the polyamides » Furthermore, these brominated mononuclear compounds degrade quickly before the temperature of the polyamide rises its ignition temperature rises, so that it does not adequately protect the polyamide at its ignition temperature or in ensure their proximity »By using the brominated polynuclear compounds according to the invention, this Problem solved because they are in the range of temperatures required for processing the malleable linear polyamides as Melt are necessary, are very stable and also in connection with those containing the metal of group Vb Compound at the combustion temperatures of the polyamide are decomposable and a sufficient protection of the polyamide at or near its ignition temperature.
Ferner wurde gefunden, daß durch Zumischung der flammwidrigmachenden und feuerhemmenden Mittel gemäß der Erfindung zu Formmassen und Strangpreßmassen auf Basis von linearen Polyamiden, die etwa 2 bis 50 Gewo-$ eines Verstärkerfüllstoffs (bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid plus Verstärkerfüllstoff) enthalten, Formmassen mit außergewöhnlicher Flammwidrigkeit und geringer Brennbarkeit erhalten werden, wenn die bromierte mehrkernige Verbindung in Mengen von etwa 20 bis 30 Gewo-$, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, zugesetzt wird und die das Metall der Gruppe Vb enthaltende Verbindung in solchen Mengen vorhanden ist, daß das Gewichtsverhältnis der das Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung zum Brom, das in der bromierten mehrkernigen Verbindung enthalten ist, wenigstens 0,1:1,0 beträgt. V/enn die bromierte mehrkernige Verbindung der aus dem Polyamid und dem Verstärkerfüllstoff bestehenden Masse in einer Menge zugesetzt wird, die größer oder kleiner ist als diese entscheidend wichtige Menge,It has also been found that by admixture of the flame-retardant and fire-retardant agent according to the invention molding compounds and Strangpreßmassen based on linear polyamides, which is about 2 to 50 wt o - (based on the total weight of polyamide plus reinforcing filler) $ of a reinforcing filler, molding compounds with exceptional flame resistance and low combustibility are obtained when the brominated polycyclic compound in amounts of about 20 to 30 wt o - $, based on the weight of the polyamide is added and the Vb-containing compound in such amounts is present the metal of group that the weight ratio of the Group Vb metal-containing compound to the bromine contained in the brominated polynuclear compound is at least 0.1: 1.0. If the brominated polynuclear compound is added to the composition consisting of the polyamide and the reinforcing filler in an amount which is greater or less than this critically important amount,
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wird die Flammwidrigkeit der Polyamidmischung verschlechtert«. the flame retardancy of the polyamide mixture is worsened «.
Die vorstehend beschriebenen preßbaren und spritzbaren linearen Polyamide, auf die die Erfindung gerichtet ist, sind entflammbar und brennbare Die Prüfmethode zur Bestimmung der Entflammbarkeit oder Brennbarkeit wird wie folgt durchgeführt: Eine Probe, die 127.mm lang, 12,7 mm breit und 1,6 mm oder 3,2 mm dick ist, wird von einer Klemme so gehalten, daß die längste Dimension senkrecht verläuft. 30,5 cm unter der Unterkante der Probe wird ein Stück unbehandelte Verbandwatte gelegt. Ein Bunsenbrenner mit einem Rohr von 9,5 mm Durchmesser v/ird so eingestellt, daß eine blaue Flamme von 19 mm gebildet v/ird. Der Brenner wird so unter die Unterkante der Probe gestellt, daß das untere Ende der Probe einen Abstand von 9,5 mm zum oberen Ende des Bunsenbrennerrohres hat. Der Bunsenbrenner wird 10 Sekunden in dieser Stellung gehalten und dann entfernt. Die Dauer des Nachbrennens oder Nachglühens der Probe v/ird notiert. Wenn das Nachbrennen oder Nachglühen der Probe innerhalb von 30 Sekunden nach der Beflammung aufhört, wird der Bunsenbrenner sofort nach dem Aufhören des Nachbrennens oder Nachglühens der Probe erneut für weitere 10 Sekunden unter die Probe gestellt, worauf die Dauer des Nachbrennens oder Nachglühens der Probe wieder notiert v/ird. Das Tropfen des Polymeren wird ebenfalls notiert, wobei festgehalten wird, ob die Verbandv/atte durch die Tropfen entzündet wirdo The above-described pressable and injectable linear polyamides to which the invention is directed are flammable and combustible. 6 mm or 3.2 mm thick is held by a clamp so that the longest dimension is perpendicular. A piece of untreated cotton wool is placed 30.5 cm below the lower edge of the sample. A Bunsen burner with a tube of 9.5 mm in diameter is set so that a blue flame of 19 mm is formed. The burner is placed under the lower edge of the sample so that the lower end of the sample is 9.5 mm from the upper end of the Bunsen burner tube. The Bunsen burner is held in this position for 10 seconds and then removed. The duration of the afterburning or afterglowing of the sample is recorded. If the afterburning or afterglow of the sample stops within 30 seconds after the flame has been applied, the Bunsen burner is placed under the sample again for another 10 seconds immediately after the afterburning or afterglowing of the sample has ceased, after which the duration of the afterburning or afterglowing of the sample is noted again v / ird. The droplets of the polymer is also noted, being retained if the Verbandv / atte is ignited by the drop o
Wenn preßbare und spritzbare lineare Polyamide der vorstehend beschriebenen Prüfung unterworfen v/erden, brennt das Polyamid, wobei sofort brennende Tropfen herabfallen, die die Verbandv/atte entzünden. Wenn verstärktes Polyamid diesem Test unterworfen v/ird, brennt das Polyamid, und nach kurzer Zeit fallen unentwegt brennende Teilchen.nach unten, die die Verbandv/atte entzünden, bis die gesamte Probe verbrannt ist.When pressable and injectable linear polyamides of the above if subjected to the test described, the polyamide will burn, with burning droplets falling immediately, which ignite the bandages. When reinforced polyamide is subjected to this test, the polyamide will burn and after For a short time, burning particles constantly fall down and ignite the dressing until the entire sample is burned is.
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JUe Erfindung stellt sich die Aufgabe, das Problem der Entflammbarkeit und Brennbarkeit von formbaren und apritzbaren linearen Polyamiden und preßbaren und spritzbaren verstärkten linearen Polyamiden zu lösen. Die Erfindung ist insbesondere auf die Lösung des Problems eines wirksameren flarnriiwidrigmachenden Systems für Polyamide gerichteteJUe invention sets itself the task of solving the problem of Flammability and combustibility of malleable and injectable linear polyamides and pressable and injectable to solve reinforced linear polyamides. The invention is particularly directed to solving the problem of a more effective anti-flammable system for polyamides directed
Pur die Zwecke der Erfindung erwiesen sich die folgenden speziellen bromierten mehrkernigen Verbindungen als geeignet: For the purposes of the invention, the following have been found special brominated polynuclear compounds as suitable:
Verbindungen der PormelCompounds of the Pormel
(D(D
in der R. für Wasöorstoffatome oder Bromatome steht, mit wenigstens 2, Vorzugsv/eise mit wenigstens 4 Bromatoraen im Molekül. Beispiele hierfür sind 2,2',4,4'»6,6'-Hexabrombiphenyl und 2,2',4,4'~Ietrabrombiphenylo in which R. stands for Wasöorstoffatome or bromine, with at least 2, preferably with at least 4 Bromatoraen in the molecule. Examples are 2,2 ', 4,4'»6,6'-Hexabromobiphenyl and 2,2 ', 4,4' ~ Ietrabromobiphenyl o
Verbindungen der PormelCompounds of the Pormel
-OR-OR
:B : B.
(II)(II)
in der R-^ für Y/aosorstoffatome, Acetatgruppen oder Methylreste und R„ für Wasserstoffatome oder Bromatome steht, mit wenigstens ?., vorzugsweise mit v/enigstens 4 Bromatomen im Molekül. Beiopiele hierfür sind 5, 5,3 ' ,5'-Tetrabrorn-2, 2-in which R.sup.1 represents carbon atoms, acetate groups or methyl radicals and R.sup.1 represents hydrogen atoms or bromine atoms, with at least ?., preferably with at least 4 bromine atoms in the molecule. Examples of this are 5, 5,3 ', 5'-Tetraborn-2, 2-
,: -J9815/1PS8 ,: -J9815 / 1PS8
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bis (4,4' -dihydroxypheny1) propan, 3,5,3 ', 5 ' -Ietrabrom-2 ,· 2-bis(4,4'-diacetoxyphenyl)propan und 3,5,3',5'~Tetrabröni-2,2· bis(4,4'-dimethoxyphenyl)propan.bis (4,4'-dihydroxyphenyl) propane, 3,5,3 ', 5'-ietrabromo-2, · 2-bis (4,4'-diacetoxyphenyl) propane and 3,5,3 ', 5' ~ Tetrabröni-2,2 · bis (4,4'-dimethoxyphenyl) propane.
Verbindungen der FormelCompounds of the formula
1Vs 1 Vs
(III)(III)
in der R7, für Sauerstoffatome, Schwefelatome, Schwefeldioxyd, jj · - ■ * - —in R 7 , for oxygen atoms, sulfur atoms, sulfur dioxide, jj · - ■ * - -
Methylen- oder Phosphonatreste und Rp für Wasserstoffatome oder Bromatome steht, mit wenigstens 2, vorzugsweise wenigsten 4 Bromatomen im Moleküle Beispiele solcher Verbindungen sind 3,5,3',5'-Tetrabrombiphenyläther, 3,5i3',5'-Tetrabrombiphenylsulfid, 3,5,3',5'-Tetrabrombiphenylsulfoxyd, 2,4,3',4',5'-Pentabrombiphenylmethan, 2,2',4,4',6,6'-Hexabrombiphenyläther und Decabrombiphenyläther«Methylene or phosphonate radicals and Rp for hydrogen atoms or bromine atoms, with at least 2, preferably at least 4 bromine atoms in the molecule Examples of such compounds are 3,5,3 ', 5'-tetrabromobiphenyl ether, 3,5i3', 5'-tetrabromobiphenyl sulfide, 3,5,3 ', 5'-tetrabromobiphenylsulfoxide, 2,4,3 ', 4', 5'-pentabromobiphenyl methane, 2,2 ', 4,4', 6,6'-hexabromobiphenyl ether and decabromobiphenyl ether "
Besonders bevorzugt für die Zwecke der Erfindung werden bromierte mehrkernige Verbindungen der Formel (III), in der Ryj ein Sauerstoffatom ist»Particularly preferred for the purposes of the invention are brominated polynuclear compounds of the formula (III) in the ryj is an oxygen atom »
Als Verbindungen, die ein Metall der Gruppe Vb enthalten, eignen sich für die Zwecke der Erfindung Verbindungen, die Phosphor, Arsen, Antimon oder Wismut enthalten. Besonders gut geeignet sind hierbei ^erbindungen, die Oxyde dieser Metalle der Gruppe Vb enthalten, von denen Antimontrioxyd besonders bevorzugt wird»As compounds which contain a metal from group Vb, compounds are suitable for the purposes of the invention which Contains phosphorus, arsenic, antimony or bismuth. Particularly suitable here are compounds, the oxides of these Contain metals of group Vb, of which antimony trioxide is particularly preferred »
Mit der erfindungsgemäßen Kombination von flammwidrigmachenden oder feuerhemmenden Mitteln können preßbare und spritzbare lineare Polyamide flammwidrig gemacht werden, die etwa 2 bis 50 Gewo-$>, vorzugsweise etwa 10 bis 40 Gewo-% eines Verstärkerfüllstoffs (bezogen auf das Gesamtgewicht vonWith the inventive combination of flame-retardant or fire-retardant agents can be pressed and sprayable linear polyamides may be made flame retardant, from about 2 to 50 wt o - $>, preferably about 10 to 40 wt o -% of a reinforcing filler (based on the total weight of
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Polyamid und VerstärkerfUlistoff) enthalten. Die verschiedensten verstärkenden Füllstoffe können im Rahmen der Erfindung verwendet werden, z.B. Astestfasern, Cellulosefasern, Baumwollstoffe, Papier, synthetische Pasern, Metallpulver, Glasperlen oder Glasfasern in Form von Stapelglasseide oder endlosen Glasseidensträngeno Besonders bevorzugt von diesen Verstärkerfüllstoffen werden Glasfasern in Form von endlosen Glasseidensträngen oder Stapelglasseide, deren Länge etwa 1,6 mm oder weniger bis 6,4 mm oder mehr betragen kanne Polyamide and reinforcing material). A wide variety of reinforcing fillers can be used in the context of the invention, for example Astest fibers, cellulose fibers, cotton fabrics, paper, synthetic fibers, metal powder, glass beads or glass fibers in the form of staple glass silk or endless glass silk strands o Particularly preferred of these reinforcing fillers are glass fibers in the form of endless glass silk strands or Stacked glass silk, the length of which can be approximately 1.6 mm or less to 6.4 mm or more e
Preßbaren und spritzbaren unverstärkten Polyamiden wird die bromierte mehrkernige Verbindung in Mengen von etwa 2 bis 35 Gewo-5&, vorzugsweise etwa 3 bis 15 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, zugesetzt, während die das Metall der Gruppe Vb enthaltende Verbindung in solchen Mengen zugesetzt wird, daß das Gewichtsverhältnis dieser Verbindung zum Brom, das in der bromierten mehrkernigen Verbindung enthalten ist, wenigstens 0,1:1,0, vorzugsweise etwa 0,5ϊ1 bis 2,0:1, insbesondere etwa 0,8:1 bis 1,3:1 beträgt οPressable and injectable unreinforced polyamides is the brominated polynuclear compound in amounts of about 2 to 35 Gewo-5 &, preferably about 3 to 15 wt .- ^, based on the weight of the polyamide, while the Group Vb metal-containing compound is added in such Amounts added that the weight ratio of these Compound to bromine contained in the brominated polynuclear compound, at least 0.1: 1.0, preferably about 0.5ϊ1 to 2.0: 1, in particular about 0.8: 1 to 1.3: 1 is ο
Preßbaren und spritzbaren verstärkten Polyamiden, die den Verstärkerfüllstoff in einer Menge von etwa 2 bis 50 Gewe-%, vorzugsweise etwa 10 bis 40$ des Gesamtgewichts von Polyamid und Verstärkerfüllstoff enthalten,ikann verringerte Brennbarkeit, verliehen werden, indem dem verstärkten Polyamid etwa 15 bis 35 Gew.-^ der bromierten mehrkernigen Verbindung, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, und eine ein Metall der Gruppe Vb enthaltende Verbindung in solchen Mengen zugesetzt wird, daß das Gewichtsverhältnis der das Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung zum Brom in der bromierten mehrkernigen Verbindung wenigstens 0,1.:1,0, vorzugsweise etwa 0,5:1,0 bis 2,0:1,0 beträgt, wobei ein Gewichtsverhältnis von etwa 0,8:1,0 bis 1,3:1,0.besonders bevorzugt wirdo Zur Herstellung von preßbaren und spritzbaren verstärkten Polyamiden mit außergewöhnlich hoherCompressible and moldable reinforced polyamides which the reinforcing filler in an amount of about 2 to 50 wt e - preferably%, about 10 to 40 $ of the total weight of polyamide and a reinforcing filler, ikann reduced flammability, be imparted by the reinforced polyamide about 15 to 35 wt .- ^ of the brominated polynuclear compound, based on the weight of the polyamide, and a Group Vb metal-containing compound is added in such amounts that the weight ratio of the Group Vb metal-containing compound to bromine in the brominated polynuclear compound at least 0.1: 1.0, preferably about 0.5: 1.0 to 2.0: 1.0, with a weight ratio of about 0.8: 1.0 to 1.3: 1.0. is particularly preferred for the production of pressable and injectable reinforced polyamides with exceptionally high
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- ίο -- ίο -
Flainmwidrigkeit wird jedoch die bromierte mehrkernige Verbindung vorzugsweise in Mengen von etwa 20 bis 30 Gewo-$, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, und die das Metall der Gruppe Vb enthaltende Verbindung in solchen Mengen zugesetzt, daß das Gewichtsverhältnis der das Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung zum Brom in der bromierten mehrkernigen Verbindung die vorstehend genannten Werte hat.Flainmwidrigkeit however, the brominated polycyclic compound preferably in amounts of about 20 to 30 wt o - $, based on the weight of the polyamide, and added to the metal of group Vb-containing compound in such amounts that the weight ratio of the metal of group Vb containing compound to bromine in the brominated polynuclear compound has the aforementioned values.
Die bromierte mehrkernige Verbindung und die das Metall der Gruppe Vb enthaltende Verbindung können dem nicht verstärkten oder verstärkten Polyamid nach beliebigen bekannten Verfahren, bei denen homogene Gemische erhalten werden, zugesetzt werden. Beispielsweise können die flammwidrigmachenden oder feuerhemmenden Mittel im Rollfaß mit dem Polyamid gemischt werden, worauf das Gemisch zur Bildung einer homogenen Mischung stranggepresst wird, oder die flammwidrigmachenden Mittel können dem Polyamid während des Strangpressens unter Bildung eines homogenen Gemisches zugesetzt v/erden.The brominated polynuclear compound and the Group Vb metal-containing compound cannot enhance this or reinforced polyamide by any known method in which homogeneous mixtures are obtained, can be added. For example, the flame retardants or fire retardants in the barrel with the Polyamide are mixed, whereupon the mixture is extruded to form a homogeneous mixture, or the Flame retardants can be added to the polyamide during extrusion to form a homogeneous mixture added to ground.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert» Bei den dort beschriebenen Versuchen wurde die Flammwidrigkeit aller Proben nach der oben beschriebenen Methode ermittelt, wobei sämtliche Proben eine Dicke von 3,2 mm hatten»The invention is further illustrated by the following examples. In the experiments described there, the Flame retardancy of all samples according to that described above Method determined, whereby all samples had a thickness of 3.2 mm »
Ein Polyhexamethylenadipinsäureamid mit einer relativen Viskosität von 50 wurde mit einer 28,3 g-Spritzgußmaschine "Mini-jeetor" bei einer Zylindertemperatur von etwa 288°C und einer Formtemperatur von etwa 79°C zu einer Probe von 127 nun Länge, 12,7 mm Breite und 3,2 mm Dicke geformte Diese Probe wurde nach der oben beschriebenen Methode auf Flammwidrigkeit geprüfte Each der ersten Entzündung brannte die Probe 6 Sekunden, worauf brennende Teilchen, die die Verbandwatte entzündeten, nach unten tropften.A polyhexamethylene adipamide having a relative viscosity of 50 was made using a 28.3 g injection molding machine "Mini-jeetor" at a cylinder temperature of around 288 ° C and a mold temperature of about 79 ° C into a sample 127 now in length, 12.7 mm in width and 3.2 mm in thickness The sample was tested for flame retardancy using the method described above Each of the first inflammations tested burned the sample for 6 seconds, whereupon burning particles covered the cotton wool inflamed, dripped down.
Dieses Beispiel veranschaulicht, daß unbehandelte, unver-This example illustrates that untreated, un-
20981S/165820981S / 1658
2H82762H8276
stärkte Polyamide sehr leicht entflammbar und brennbar sind.reinforced polyamides are very easily flammable and combustible.
Das in Beispiel 1 beschriebene Polyhexamethylenadipinsäureamid wurde mit 3,2 mm-Glasfasern gleichmäßig zu einer Masse gemischt, die 33 Gewo~$ Glasfasern, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyhexamethylenadipinsäureamid und Glasfasern, enthielt, indem das Polymere und die Glasfasern trocken gemischt wurden und das Gemisch dann mit einer 19,05 mm-Brabender-Strangpresse mit einem Länge/Durchmesser-Verhältnis von 2Oi1 bei etwa 277°C durch eine 3,2 mm-Strangpreßform stranggepresst wurde,," Der Strang wurde granuliert und das Granulat für die anschließende Formgebung verwendet.The polyhexamethylene adipamide described in Example 1 was mixed with 3.2 mm glass fibers evenly to a composition containing 33 wt o ~ $ glass fibers, based on the total weight of polyhexamethylene adipamide and glass fibers contained by the polymer and the glass fibers were dry blended and Mixture was then extruded with a 19.05 mm Brabender extruder with a length / diameter ratio of 20i1 at about 277 ° C through a 3.2 mm extrusion die. "The strand was granulated and the granulate for subsequent shaping used.
Das vorstehend beschriebene Gemisch wurde zu einer Probe von 127 mm Länge, 12,7 mm Breite und 3,2 mm Dicke auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise gepreßt. Die Probe wurde der oben beschriebenen Prüfung auf Flammwidrigkeit unterworfen. Nach der ersten Entzündung brannte die Probe langer als 55 Sekunden, wobei brennende Teilchen, die die Verbandwatte nach 20 Sekunden entzündeten, ständig nach unten tropften, bis die gesamte Probe verbrannt war.The mixture described above was made into a sample 127 mm in length, 12.7 mm in width and 3.2 mm in thickness Pressed in the manner described in Example 1. The sample was subjected to the flame retardancy test described above. After the initial ignition, the sample burned longer than 55 seconds, with burning particles forming the cotton wool ignited after 20 seconds, continuously dripping down until the entire sample was burned.
Dieses Beispiel veranschaulicht, daß unbehandelte verstärkte Polyamide sehr leicht entflammbar und brennbar sind.This example illustrates that untreated reinforced Polyamides are very easily flammable and combustible.
Zwei Mischungen wurden hergestellt, indem 200 g des in Beispiel 1 beschriebenen Polyamids auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise mit den nachstehend genannten Zusätzen trocken gemischt und dann stranggepresst wurden:Two blends were prepared by adding 200 g of the polyamide described in Example 1 to that in Example 1 dry blended in the manner described with the following additives and then extruded:
a) 60 g chloriertes Diphenyl mit 68 Gew0-^ Chlor ("Arochlor 1268") und 40,8 g Antimontrioxyd unda) 60 g of chlorinated diphenyl with 68 wt. 0 - ^ chlorine ("Arochlor 1268") and 40.8 g of antimony trioxide and
b) 50 g Decabromdiphenyläther (mit 81,9 Gew.-% Brom) und 40,80 g Antimontrioxyd.b) 50 g of decabromodiphenyl ether (with 81.9% by weight of bromine) and 40.80 g of antimony trioxide.
2Ü9815/16582Ü9815 / 1658
Hierbei wurden Mischungen gebildet, die die verschiedenen Halogene in gleichen Gewichtsteilen enthielten, und in denen das Gewichtsverhältnis von Antimontrioxyd zu Halogen 1:1 betrug. Um die weit überlegene flammwidrigmachende Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten bromierten mehrkernigen Verbindungen im Vergleich zu den bekannten chlorierten mehrkernigen Verbindungen zu veranschaulichen, -wurden aus jeder Mischung auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise Proben von 127 mm Länge, 12,7 mm Breite und 3,2 mm Dicke geformt. Diese Proben wurden der Prüfung auf Flammwidrigkeit und Brennbarkeit nach der oben beschriebenen Methode unterworfen. Mixtures were formed which contained the various halogens in equal parts by weight, and in which the weight ratio of antimony trioxide to halogen was 1: 1. About the far superior flame retardant effect of the brominated polynuclear compounds used according to the invention in comparison with the known chlorinated polynuclear compounds To illustrate compounds, each mixture was sampled in the manner described in Example 1 127 mm long, 12.7 mm wide and 3.2 mm thick. These samples were tested for flame retardancy and Subjected to flammability by the method described above.
Nach der ersten Entzündung brannte die Probe (a), die das chlorierte Biphenyl enthielt, durchschnittlich 7 Sekunden, worauf brennende Teilchen nach unten tropften und die Verbandwatte entzündeten.After the first ignition, the sample (a), which contained the chlorinated biphenyl, burned an average of 7 seconds, whereupon burning particles dripped down and ignited the cotton wool.
Die Probe (b), die die erfindungsgemäß verwendeten bromierten mehrkernigen Verbindungen bei gleicher Halogenmenge wie in der Probe (a) und die gleiche Antimontrioxydmenge wie die Probe (a) enthielt, brannte nach der ersten Entzündung durchschnittlich 0,25 Sekunden und erlosch danach, ohne daß Teilchen nach unten tropften. Nach einer zweiten Entzündung brannte die Probe (b) durchschnittlich 2 Sekunden und erlosch anschließend, ohne daß brennende Teilchen herabtropften.The sample (b) which brominated the brominated used in the present invention polynuclear compounds with the same amount of halogen as in sample (a) and the same amount of antimony trioxide as contained in sample (a), burned on average 0.25 seconds after the first ignition and then went out without that particles dripped down. After a second ignition, the sample (b) burned an average of 2 seconds and then went out without any burning particles dripping down.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Diese Tabelle veranschaulicht, daß die erfindungsgemäß verwendeten bromierten mehrkernigen Verbindungen als flammwidrigmachende Mittel für nicht verstärkte Polyamide den bei den bekannten Verfahren verwendeten chlorierten mehrkernigen Verbindungen bei äquivalenter Halogenkonzentration weit überlegen sind.The results obtained are shown in Table I. This table illustrates that those used in the present invention brominated polynuclear compounds as flame retardants for non-reinforced polyamides chlorinated polynuclear compounds used in the known processes at an equivalent halogen concentration are far superior.
209815/1658209815/1658
Mehrkernige Verbindung, gMultinuclear compound, g
Kalogen-Kalogen
gehalt,salary,
Antimontrioxyd- Antimony trioxide
gehalt,salary,
Erste Entzündung Nach- Tropfen? Entzünbrenn- dung der dauer, Watte Seko durch First inflammation after drops? Inflammation of the duration, Seko wadding through
Tropfen?Drops?
Zweite EntzündungSecond inflammation
NJ O CD OO —jk CfI -v,NJ O CD OO —Jk CfI -v,
5 5 7 8 95 5 7 8 9
10 1110 11
60** 60** 60** 60** 60** 50***60 ** 60 ** 60 ** 60 ** 60 ** 50 ***
50*** 50*** 50***50 *** 50 *** 50 ***
40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,840.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8
40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 40,840.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8 40.8
5 55 5
15 5 7 0 0 0-15 5 7 0 0 0-
jaYes
nem nein neinnem no no
neinno
*Alle Proben enthielten 200 g Polyamid* All samples contained 200 g polyamide
♦♦Chloriertes Biphenyl mit 68 Gew.~$ Chlor ("Arochlor 1286") ***Decabrombiphenyläther mit 81,9 Gew.-^ Brom♦♦ Chlorinated biphenyl with 68% by weight of chlorine ("Arochlor 1286") *** Decabromobiphenyl ether with 81.9 wt .- ^ bromine
Zwei Mischungen wurden hergestellt, indem 400 g des in Beispiel 2 beschriebenen, mit Glasfasern verstärkten Polyamids mit den folgenden Zusätzen auf die in Beispiel 1 beschriebene V/eise trocken gemischt und dann stranggepreßt wurden:Two blends were made by adding 400 grams of the glass fiber reinforced polyamide described in Example 2 dry mixed with the following additives to the V / ice described in Example 1 and then extruded became:
c) 77,12 g chloriertes Biphenyl mit 68 Gew„·=-$£ Chlor ("Arochlor 1268") und 52,40 g Antimontrioxyd undc) 77.12 g of chlorinated biphenyl with 68% by weight of chlorine ("Arochlor 1268") and 52.40 g of antimony trioxide and
d) 64,00 g Decabrombiphenyläther (mit 81,9 Gew„-$ Brom) und 52,40 g Antimontrioxydοd) 64.00 g of decabromobiphenyl ether (with 81.9% by weight of bromine) and 52.40 g of antimony trioxide o
Hierbei wurden verstärkte Polyamidmischungen gebildet, die die verschiedenen Halogene in den gleichen Gewichtsanteilen und Antimontrioxyd und Halogen im Gewichtsverhältnis von 1:1 enthielten«,Reinforced polyamide blends were formed that contain the different halogens in the same proportions by weight and contained antimony trioxide and halogen in a weight ratio of 1: 1 «,
Um die bedeutend überlegene flammwidrigmachende Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten bromierten mehrkernigen Verbindungen im Vergleich zu den bei den bekannten Verfahren verwendeten chlorierten mehrkernigen Verbindungen zu veranschaulichen, wurde jede Mischung auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zu Proben von 127 mm Länge, 12,7 mm Breite und 3,2 ram Dicke geformt. Jede Probe wurde auf Flammwi^drigkeit nach der oben beschriebenen Methode geprüft„ To the significantly superior flame retardant effect of the brominated polynuclear compounds used according to the invention in comparison with those in the known processes To illustrate chlorinated polynuclear compounds used, each mixture was based on that in Example 1 in the manner described, formed into specimens 127 mm long, 12.7 mm wide and 3.2 ram thick. Every sample was on Flame resistance tested according to the method described above "
Nach der ersten Entzündung brannte die Probe (c), die das chlorierte Biphenyl enthielt, durchschnittlich 41 Sekunden. Von der Probe tropften brennende Teilchen ab, die die Verbandwatte entzündeten.After the initial ignition, sample (c), which contained the chlorinated biphenyl, burned an average of 41 seconds. Burning particles dripped off the sample, igniting the cotton wool.
Die Probe (d), die die erfindungsgemäß verwendete bromierte mehrkernige Verbindung bei gleicher Halogenkonzentration wie die Probe (c) und Antimontrioxyd in der gleichen Menge wie die Probe (c) enthielt, brannte nach der ersten Entzündung nicht weiter und tropfte nicht. Each einer zweiten Entzündung brannte din Probe (d) durchschnittlichThe sample (d), the brominated polynuclear compound used according to the invention at the same halogen concentration as the sample (c) contained and antimony trioxide in the same amount as the sample (c), burned after the first Inflammation did not continue and did not drip. Each of a second ignition burned on average in sample (d)
209815/1658209815/1658
2U82762U8276
0,75 Sekunden und erlosch anschließend, ohne daß trennende Teilchen abtropften <>0.75 seconds and then went out without separating Particles dripped off <>
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Diese Tabelle veranschaulicht, daß die erfindungsgemäß verwendeten brornierten mehrkernigen Verbindungen als flammwidrigmachende Mittel für verstärkte Polyamide bei äquivalenter Halogenkonzentration den bei den bekannten Verfahren verwendeten chlorierten mehrkernigen Verbindungen weit überlegen sind.The results obtained are shown in Table II. This table illustrates that the invention used brominated polynuclear compounds as flame retardants for reinforced polyamides at an equivalent halogen concentration, the chlorinated polynuclear compounds used in the known processes are far superior.
χ 0 9 8 1 5 / 1 β 5 8χ 0 9 8 1 5/1 β 5 8
dung der
Watte
durch
Tropfen?Inflammation
dung the
Cotton wool
by
Drops?
brenn-
dauer,
Sek0 To-
burning
duration,
Sec 0
dung der
Watte
durch
Tronfen?Inflammation
dung the
Cotton wool
by
Tronfen?
Verbin
dung, grobust
Connect
dung, g
a salary,
a
gehalt,
& trioxide
salary,
&
brenn
dauer,
Sek.To
burning
duration,
Sec.
coco
co
'Ti
QO ■?>
'Ti
QO
*Alle Proben enthielten 400 g Polyamid, das mit 33 Gewo-$ Glasfasern (bezogen auf das
Gesamtgewicht von Polyamid und Glasfasern) verstärkt v/ar„* All samples contained 400 grams of polyamide with 33 percent o - based $ glass fibers (the
Total weight of polyamide and glass fibers) reinforced v / ar "
**Chloriertes Biphenyl mit 68 Gewo-$ Chlor ("Arochlor 1268").
***Decabrombiphenyläther mit 81,9 Gew„-$ Brom** Chlorinated biphenyl with 68 wt o - $ chlorine ( "Arochlor 1268").
*** Decabromobiphenyl ether with 81.9% by weight of bromine
2U82762U8276
Mehrere glasverstärkte Polyamidmischungen wurden auf die für die Beispiele 12 "bis 14 beschriebene Weise mit verschiedenen Mengen der erfindungsgemäß verwendeten bromierten mehrfcernigen Verbindungen hergestellt, um den entscheidend wichtigen bereich der Mengen dieser ^erbindungen, der für die Herstellung von verstärkten Polyamidmisehungen mit außergewöhnlicher Flammwidrigkeit erforderlich ist, zu veranschaulichen. Alle Mischungen enthielten 300 g des in Beispiel 2 beschriebenen glasverstärkten Polyamids und die folgenden Zusätze:Several glass reinforced polyamide blends were added to the for Examples 12 "to 14 described manner with different Amounts of the brominated polynuclear compounds used according to the invention are produced to the crucial important area of the sets of these ^ bonds, the required for the production of reinforced polyamide yarns with exceptional flame retardancy, too illustrate. All blends contained 300 g of the glass reinforced polyamide described in Example 2 and the following additions:
Mittelmiddle
In sämtlichen vorstehend genannten Mischungen beträgt das Gewichtsverhältnis von Antimontrioxyd zu dem in Decabrombiphenyläther enthaltenen Brom e-twa 1:1.In all of the above mixtures, the weight ratio of antimony trioxide to that in decabromobiphenyl ether contained bromine e-twa 1: 1.
Aus allen Mischungen wurden Proben geformt, die auf Flammwidrigkeit nach der oben beschriebenen Methode geprüft wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle III zusammengestellt. Diese Tabelle veranschaulicht, daß durch Zumischung der erfindungsgemäß verwendeten bromierten mehrkernigen Verbindungen zu verstärkten Polyamiden in Mengen, die in einem weiten bereich liegen, die Brennbarkeit und Entflammbarkeit des verstärkten Polyamids verringert wird, daß es jedoch einen entscheidend wichtigen Mengenbereich der bromierten mehrkernigen Verbindungen gibt, in dem verstärkte Polyamide mit außergewöhnlicher Flammwidrigkeit erhalten v/erden0 Samples were formed from all mixtures and tested for flame retardancy by the method described above. The results obtained are shown in Table III below. This table illustrates that by admixing the brominated polynuclear compounds used according to the invention to reinforced polyamides in amounts which are within a wide range, the combustibility and flammability of the reinforced polyamide is reduced, but that there is a critically important amount range of the brominated polynuclear compounds in the reinforced polyamides with exceptional flame retardancy obtained 0
209815/1658209815/1658
dung
der
Watte
durch
Tropfen?Drops? Inflammation
manure
the
Cotton wool
by
Drops?
fen?Trop
fen?
dung der
Watte
durch
Tropfen?Inflammation
dung the
Cotton wool
by
Drops?
5448
54
2230th
22nd
2219th
22nd
»1 , 6
"1
brenn-
dauer,
SekoTo-
burning
duration,
Seko
neinno
no
brenn
dauer,
Sek.To
burning
duration,
Sec.
066
0
2724
27
006
0
neinno
no
neinno
no
neinno
no
2221
22nd
00
0
Dano
There
α 0
α
O
CONJ
O
CO
2423
24
44,39
44,
>5514th
> 55
■^Sämtliche Proben enthielten 300 g glasfaserverstärktes Polyamid, das 33 Gew.-?
Glasfasern, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid und Glas, enthielt,■ ^ All samples contained 300 g of glass fiber reinforced polyamide, which was 33% by weight?
Contained glass fibers, based on the total weight of polyamide and glass,
**I)ecabroEibiphenyläther mit 81,9 Gew<
>-$ Brom
***Bezogen auf das Gewicht des Polyamids allein.** I) ecabroEibiphenyläther with 81.9 wt. <> - $ bromine
*** Based on the weight of the polyamide alone.
Beispiele 2-5 bis 29Examples 2-5 to 29
Mehrere glasverstärkte Polyamidmischungen wurden auf die für die Beispiele 12 "bis 19 "beschriebene Weise mit unterschiedlichen Mengen Antimontrioxyd und gleichbleibender Menge der bromierten mehrkernigen Verbindung hergestellt, um den Einfluß einer Änderung des Gewichtsverhältnisses der das Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung zum Brom- in der bromierten mehrkernigen Verbindung auf die Flaramwidrigkeit des verstärkten Polyamids zu veranschaulichen. Alle Mischungen enthielten 150 g des in Beispiel 2 beschriebenen glasverstärkten Polyamids, 24 g Decabrombiphenyläther und die folgenden Antimontrioxydmengen:Several glass-reinforced polyamide blends were in the manner described for Examples 12 "to 19" with different Quantities of antimony trioxide and a constant quantity of the brominated polynuclear compound produced, the influence of a change in the weight ratio of the Group Vb metal-containing compound to Bromine in the brominated polynuclear compound to illustrate the flame resistance of the reinforced polyamide. All mixtures contained 150 g of the glass-reinforced polyamide described in Example 2, 24 g of decabromobiphenyl ether and the following amounts of antimony trioxide:
Beispiel 25: 39,3 g AntimontrioxydExample 25: 39.3 g of antimony trioxide
Beispiel 26: 19,7 g AntimontrioxydExample 26: 19.7 g of antimony trioxide
Beispiel 27: 12,8 g AntimontrioxydExample 27: 12.8 g of antimony trioxide
Beispiel 28: 9,8 g AntimontrioxydExample 28: 9.8 g of antimony trioxide
Beispiel 29: 0,0 g AntimontrioxydExample 29: 0.0 g of antimony trioxide
Aus allen Mischungen wurden Proben auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt und auf Flammwidrigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle IV zusammengestellt. Diese Tabelle veranschaulicht, daß das Gewichtsverhältnis der das Metall der Gruppe Vb enthaltenden Verbindung zum Brom in der bromierten mehrkernigen Verbindung ein wichtiger Paktor für die Herstellung von flammwidrigen Mischungen auf Basis von Polyamiden ist.Samples were prepared from all mixtures in the manner described in Example 1 and tested for flame retardancy checked. The results are shown in Table IV below. This table illustrates that the Weight ratio of the compound containing the metal of Group Vb to the bromine in the brominated polynuclear Compound is an important factor in the production of flame-retardant compounds based on polyamides.
2Ü98 1 5/ 18582Ü98 1 5/1858
2U82762U8276
Bei- Mehr- Brom- Antimon- Verhältnis Nachbrennspiel kernige gehalt, trioxyd- Antimon- dauer, Sek, Nr0 Verbin- g gehalt,g trioxyd/ dung,g** BromWith- more- bromine-antimony- ratio afterburning core content, trioxide- antimony duration, sec, No. 0 connection content, g trioxide / dung, g ** bromine
*Alle Proben enthielten 150 g glasfaserverstärktes Polyamid mit 33 Gew.-^ Glasfasern, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid und Glasfasern.* All samples contained 150 g of glass fiber reinforced polyamide with 33% by weight of glass fibers, based on the Total weight of polyamide and fiberglass.
**Decabrombiphenyläther mit 81,9** Decabromobiphenyl ether with 81.9
«-$ Brom.«- $ bromine.
Zwei Gemische der folgenden Zusammensetzung wurden hergestellt Two mixtures of the following composition were made
Beispiel 30; Glasfaserverstärktes Polyhexamethylenadipinsäureamid, das 25 Gew.-^ (bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymeren plus Glasfasern) Glasfasern einer Länge von 3,2 mm (wie in Beispiel 2) und kein flammwidrigmachendes Mittel enthielt. Example 30; Glass fiber reinforced polyhexamethylene adipamide containing 25% by weight (based on the total weight of the polymer plus glass fibers) glass fibers 3.2 mm long (as in Example 2) and no flame retardant.
Beispiel 31: Flammwidriges verstärktes Polyhexamethylenadipinsäureamid, enthaltend 25 Gew.-^ Glasfasern einer Länge von 3,2 mm, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmasse, 25 GeWo-^ Decabrombiphenyläther, bezogen auf das Gewicht des Polyamids allein, und Antimontrioxyd in einer solchen Menge, daß das Gewichtsverhältnis von Antimontrioxyd zu dem im Decabrombiphenyläther enthaltenen Brom 1$1 beträgt (gemäß Beispiel 12 bis 14). Example 31: Flame-retardant reinforced polyhexamethylene adipic acid amide, containing 25 wt .- ^ glass fibers a length of 3.2 mm, based on the weight of the total mass, 25 GeWo- ^ decabromobiphenyl ether, based on the weight of the polyamide alone, and antimony trioxide in such an amount that the weight ratio of antimony trioxide to the bromine contained in the decabromobiphenyl ether is 1 $ 1 (according to Example 12 to 14).
Um zu veranschaulichen, daß durch den Zusatz der erfindungsgemäßen Kombination von flammwidrigraachenden Mitteln zu Polyamiden die physikalischen Eigenschaften der PoIyamidmischungen nicht wesentlich verschlechtert weiden,To illustrate that by adding the invention Combination of flame retardants to polyamides the physical properties of the polyamide blends graze not significantly deteriorated,
209815/1658209815/1658
- 21 - 2U8276- 21 - 2U8276
wurden die physikalischen Eigenschaften dieser Gemische nach ASTM-Methoden bestimmte Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle V zusammengestellt. Diese Tabelle veranschaulicht, daß durch Zumisehung der erfindungsgemäßen Kombination von flammwidrigmachenden Mitteln zu preßbaren und spritzbaren Polyamiden einige physikalische Eigenschaften, z.B. die Härte, Zugfestigkeit und Biegefestigkeit, verbessert und die übrigen physikalischen Eigenschaften nicht wesentlich verschlechtert werden.were the physical properties of these mixtures Determined by ASTM Methods The results are below compiled in Table V. This table illustrates that by adding the invention Combination of flame retardants too compressible and injectable polyamides some physical properties, e.g. hardness, tensile strength and flexural strength, are improved and the other physical properties are not significantly deteriorated.
Beispiel Hr. 3O^ 31** Example Mr. 3O ^ 31 **
Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cm 1600 1630 Bruchdehnung,^ 3 3Tensile strength at break, kg / cm 1600 1630 Elongation at break, ^ 3 3
Biegefestigkeit, kg/cm2 2270 2306Flexural Strength, kg / cm 2 2270 2306
Izod-Kerbschlagzähigkeit, mkg/Notched Izod impact strength, mkg /
25,4 mm Breite 0,18 0,16625.4 mm width 0.18 0.166
Rockwell M-Härte 94 99Rockwell M hardness 94 99
■^Glasfaserverstärktes Polyamid mit 25 Gew.-$> Glasfasern, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmasse; keine flammwidrigmachenden Mittel.■ ^ Glass fiber reinforced polyamide with 25 wt. - $> glass fibers, based on the weight of the total mass; no flame retardants.
^Glasfaserverstärkt es Polyamid, enthalten 25 Gew.-^ Glasfasern, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmasse, 25 Gew.-$ Deeabrombiphenyläther, bezogen auf das Gewicht des Polyamids allein, und Antimontrioxyd in einer solchen Menge,.daß das Gewichtsverhältnis von Antimontrioxyd zu Brom im Deeabrombiphenyläther 1:1 beträgt.^ Glass fiber reinforced polyamide, contain 25 wt .- ^ Glass fibers, based on the weight of the total mass, 25 wt .- $ deeabromobiphenyl ether, based on the weight of the polyamide alone, and antimony trioxide in such an amount that the weight ratio of antimony trioxide to bromine in the deeabrombiphenyl ether is 1: 1.
Natürlich können die erfindungsgemäßen flammwidrigen Preß-, Spritz- und Formmassen auf Basis von Polyamiden gegebenenfalls zusätzlich Wärniestabilisatoren, z.Bo Kombinationen von Kupferacetat mit Alkalijodid, Pigmente, Farbstoffe, Farbstabilisatoren, Kristallkernbildungsmittel, fluoreszierende Aufhellungsmittel, Gleitmittel und Mattierungsmittel, enthalten.Of course, the flame-retardant pressing the invention, injection and molding compositions based on polyamides may optionally contain, in addition Wärniestabilisatoren, eg o combinations of copper acetate with alkali metal iodide, pigments, dyes, color stabilizers, crystal nucleating agents, fluorescent whitening agents, lubricants and matting agents.
209815/1658209815/1658
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