NL8802502A - Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) a, plasticizer and a small amount of fire-retardant and if required further customary additives - Google Patents
Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) a, plasticizer and a small amount of fire-retardant and if required further customary additives Download PDFInfo
- Publication number
- NL8802502A NL8802502A NL8802502A NL8802502A NL8802502A NL 8802502 A NL8802502 A NL 8802502A NL 8802502 A NL8802502 A NL 8802502A NL 8802502 A NL8802502 A NL 8802502A NL 8802502 A NL8802502 A NL 8802502A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- polymer
- fire
- retardant
- plasticizer
- poly
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
- C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
- C08L71/12—Polyphenylene oxides
- C08L71/123—Polyphenylene oxides not modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/16—Halogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L81/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L81/06—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L65/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
General Electric Company te Schenectady, New York, Ver. Staten van Amerika.General Electric Company of Schenectady, New York, Ver. States of America.
Aanvraagster noemt als uitvinders: M.P.J. Boogers, J.H.G.M. Lohmeijer, J. Bussink.Applicant mentions as inventors: M.P.J. Boogers, J.H.G.M. Lohmeijer, J. Bussink.
Materiaal op basis van ten minste 20% polyfenyleenether bevattend polymeer, dat een weekmaker en een kleine hoeveelheid brandvertragend middel en desgewenst verdere gebruikelijke toevoegsels bevat.Material based on at least 20% polyphenylene ether-containing polymer, which contains a plasticizer and a small amount of flame retardant and, if desired, further usual additives.
De uitvinding heeft betrekking op een materiaal cp basis van ten minste 20% polyfenyleenether bevattend polymeer, dat een weekmaker, een kleine hoeveelheid brandvertragend middel en desgewenst verdere gebruikelijke toevoegsels bevat.The invention relates to a material based on at least 20% polyphenylene ether-containing polymer, which contains a plasticizer, a small amount of flame retardant and, if desired, further customary additives.
Polyfenyleenethers, ook wel af gekort als PEE, vinden op steeds grotere schaal toepassing. Het zijn hoog smeltende materialen en cm ze gemakkelijker te kunnen verwerken kan men hetzij een weekmaker toevoegen, hetzij ze mengen met styreenpolymeren. Ter verbetering van de slagvast-heid wordt vaak een rubber toegevoegd, bijv. EPEM-rubber of met rubber gemodificeerd polystyreen. De juiste keuze tussen deze mogelijkheden hangt af van het uiteindelijke gebaruiksdoel.Polyphenylene ethers, also abbreviated as PEE, are being used on an increasingly large scale. They are high melting materials and easier to process, one can either add a plasticizer or mix them with styrene polymers. To improve the impact resistance, a rubber is often added, e.g. EPEM rubber or rubber-modified polystyrene. The right choice between these options depends on the ultimate goal of use.
Onder "polyfenyleenethers" warden hier niet alleen polymeren verstaan, als beschreven in bijv. de Amerikaanse octrooischriften nos. 3.306.874 en 3.306.875 van Allan S. Hay of van de Amerikaanse octrooischriften nos. 3.257.357 en 3.257.358 van Gelu Stoeff Stamatoff, maar ook de verschillende copolymeren, alsmede mengsels van polyfenyleenethers of ccpolyfenyleenethers met diverse andere polymeren, bijv. de bovengenoemde toevoegsels, waarbij als enige eis gesteld wordt, dat de polymeerccnpo-nent van het materiaal ten minste 20% polyfenyleenether bevat, aangezien daarbij reeds de hieronder beschreven verbetering van de uitvinding verkregen wordt.By "polyphenylene ethers" here are meant not only polymers as described in, e.g., U.S. Pat. Nos. 3,306,874 and 3,306,875 to Allan S. Hay or U.S. Patent Nos. 3,257,357 and 3,257,358 from Gelu Stoeff Stamatoff, but also the various copolymers, as well as mixtures of polyphenylene ethers or polyphenylene ethers with various other polymers, e.g. the above additives, the only requirement being that the polymer component of the material contains at least 20% polyphenylene ether, since this already yields the improvement of the invention described below.
Voor verschillende belangrijke toepassingen, bijv. in vliegtuigen, wordt een grote brardbestendigheid en geringe rookontwikkeling vereist. Voor doeleinden met strenge brandbaarheidseisen verdient daarom soms de combinatie van polyfenyleenether met weekmaker de voorkeur. Ook de weekmaker moet dan de brandbaarheid en rookontwikkeling niet te veel verhogen en daarom verdient dan ook een weekmaker van overwegend aromatische aard in het algemeen de voorkeur.Several important applications, eg in aircraft, require high fire resistance and low smoke development. Therefore, for purposes with strict flammability requirements, the combination of polyphenylene ether with plasticizer is sometimes preferred. The plasticizer should then also not increase the flammability and smoke development too much, and therefore a plasticizer of a predominantly aromatic nature is therefore generally preferred.
Voor het brandvertragend maken van polymene materialen in het algemeen kan men verschillende benaderingen toepassen. Zo kan men de hoeveelheid polymeer in het materiaal verminderen door toevoeging van anorganische vulmiddelen. Hiervan zijn echter grote hoeveelheden nodig, die de fysische eigenschappen van de polyfenyleenethers onaanvaardbaar achteruit zouden doen gaan. Een andere mogelijkheid is mengen met materialen die tijdens het branden water of kooldioxide afsplitsen, maar dergelijke materialen zijn juist niet bruikbaar bij polymeren met hoge verwerkings-tenperaturen, zoals PEE. Gewoonlijk worden als brandvertragende middelen bij polymeermaterialen verbindingen toegepast, die fosfor, chloor en/of broom bevatten, soms in combinatie met een antimocnverbinding. Dergelijke brandvertragende middelen oefenen hun werking uit door vergiftiging van de vlam. Dit heeft een onvolledige verbranding van het polymeer tengevolge, wat op zijn beurt gewoonlijk een vermeerdering van de rodkemissie veroorzaakt. Verder is ook bij deze middelen de thermische stabiliteit beperkt, waardoor zij niet zonder meer geschikt zijn in polymeren, die verwerking bij hoge temperatuur vereisen. Fluor bevattende verbindingen zijn slechts zelden als brandvertragende middelen gebruikt. Vaak zijn zij te stabiel en bovendien blijkt fluor niet zo doeltreffend als vlamvergift in de dampfase als het geval is met chloor of broan.Various approaches can be used to make polymeric materials flame retardant in general. For example, the amount of polymer in the material can be reduced by adding inorganic fillers. However, this requires large amounts which would unacceptably degrade the physical properties of the polyphenylene ethers. Another possibility is to mix with materials that split off water or carbon dioxide during burning, but such materials are precisely not useful for polymers with high processing temperatures, such as PEE. Usually, as fire retardants, polymer materials are used with compounds containing phosphorus, chlorine and / or bromine, sometimes in combination with an anti-mimic compound. Such fire retardants act by poisoning the flame. This results in incomplete combustion of the polymer, which in turn usually causes an increase in rod emission. Furthermore, the thermal stability of these agents is also limited, so that they are not readily suitable in polymers that require high-temperature processing. Fluorine-containing compounds have rarely been used as fire retardants. Often they are too stable and, moreover, fluorine does not appear to be as effective as vapor poison in the vapor phase as is the case with chlorine or broan.
Een andere en nog weinig onderzochte mogelijkheid is cm de brandvertragende werking te bereiken door een verhoging van de opbrengst aan verkoold materiaal (resterend gewicht bij verbranding); dit houdt tevens in, dat de emissie van brandbare gassen en derhalve van rook verminderd wordt.Another and still little explored possibility is to achieve the fire-retardant effect by increasing the yield of carbonized material (residual weight on combustion); this also means that the emission of flammable gases and therefore of smoke is reduced.
Verrassenderwijs werd nu gevonden, dat een combinatie van gefluo-reerde polymeren of ccpolymeren en boriumoxide of een boraat een goed brandvertragend middel is, ei dit niet alleen voor de ccmbinatie van polyfenyleenether ei weekmaker, die bij stringente brandbaarheidseisen gebruikt worden, maar ook voor ocnbinaties die aan minder strenge eisen moeten voldoen en die ten minste 20% polyfenyleenether in hun polymeer-ccmponent bevatten.Surprisingly, it has now been found that a combination of fluorinated polymers or polymers and boron oxide or a borate is a good flame retardant, not only for the combination of polyphenylene ether and plasticizer, which are used in stringent flammability requirements, but also for combinations which meet less stringent requirements and contain at least 20% polyphenylene ether in their polymer component.
De uitvinding verschaft derhalve een materiaal van de in de aanhef beschreven soort, dat tot kenmerk heeft, dat het brandvertragende middel een mengsel is van 0,2-15 gew.% van een gefluoreerd polymeer of oopoly-meer en 0,05-10 gew.% 1¾¾ of boraat, betrokken ep de polyfenyleenether.The invention therefore provides a material of the type described in the preamble, characterized in that the fire retardant is a mixture of 0.2-15 wt.% Of a fluorinated polymer or oopolymer and 0.05-10 wt. .% 1¾¾ or borate, based on the polyphenylene ether.
Hoewel de uitvinding niet afhangt van of beperkt wordt door theoretische overwegingen, wordt thans aangenomen, dat de brandvertragende middelen van de uitvinding hun werking uitoefenen, doordat het fluorhcu- derde polymeer en de boriumverbiiding met elkaar reageren order vorming van boriumtrifluoride of boriumoxyfluoride, dat blijkbaar verknoping van de polyfenyleenether bevordert. Deze verknopingsreactie werkt tegengesteld aan de bij het branden optredende polymeerafbraak en zodoende wordt de hoeveelheid verkolingsprodukt verhoogd en komt een brandvertragende werking tot stand, terwijl tevens de rookontwikkeling verminderd wordt.Although the invention is not dependent upon or limited by theoretical considerations, it is now believed that the fire retardants of the invention exert their action in that the fluorohydride polymer and the boron compound react with each other to form boron trifluoride or boron oxyfluoride, which apparently of the polyphenylene ether. This crosslinking reaction works in the opposite way to the polymer degradation that occurs during burning, and thus the amount of carbonization product is increased and a fire-retardant effect is achieved, while also the smoke development is reduced.
De reactie tussen de beide componenten van het brandvertragende middel werd geverifieerd aan de hand van de combinatie van polyvinyl i-deenfluoride en verschillende boriunverbindingen. Bolyvinylideenfluoride zelf ontleedt pas boven 480 °C en de ontleding is endotherm. De thermische stabiliteit van dit polymeer wordt echter verlaagd door toevoeging van boriunverbindingen. Met DSC (differentiële scanning calorimetrie) was dit waar te nemen als een scherpebegrensde exotherme reactie, die, afhankelijk van de aard van de gekozen boriumverbinding, bij 280°C tot 470 °C optreedt.The reaction between the two components of the fire retardant was verified by the combination of polyvinyl i-dene fluoride and different boron compounds. Bolyvinylidene fluoride itself only decomposes above 480 ° C and the decomposition is endothermic. However, the thermal stability of this polymer is lowered by the addition of boron compounds. With DSC (differential scanning calorimetry), this could be observed as a tightly limited exothermic reaction, which, depending on the nature of the boron compound selected, occurs at 280 ° C to 470 ° C.
Hieronder volgen de met DSC bepaalde reactiefcemperaturen van polyvinyl ideenfluoride (afgekort als PVDF) met enige boriumverbindingen.Following are the DSC-determined reaction temperatures of polyvinylidene fluoride (abbreviated as PVDF) with some boron compounds.
Combinatie ReactietemperatuurCombination Reaction temperature
PvDF/natriumtetraboraat 290°CPvDF / sodium tetraborate 290 ° C
FVDF/zinkboraat 300°CFVDF / zinc borate 300 ° C
PVDF/boriumoxide ,320^PVDF / boron oxide, 320 ^
PTDF/lithiummetaboraat 370°CPTDF / lithium metaborate 370 ° C
PVDF/natriummetaboraat 470°CPVDF / sodium metaborate 470 ° C
Op grond hiervan is het mogelijk een combinatie te kiezen, die bij een bepaalde gewenste temperatuur zijn brandvertragende en rookbeperkende werking gaat uitoefenen.On the basis of this it is possible to choose a combination which will exert its fire-retardant and smoke-limiting effect at a certain desired temperature.
Anderzijds moet het brandvertragende middel natuurlijk niet voortijdig, d.w.z. tijdens de verwerking van het kunststofraateriaal, gaan werken. Dit probleem is echter gemakkelijk te ondervangen, bijv. door één van de componenten van het brandvertragende middel te encapsuleren of door één van de componenten pas tegen het einde van de verwerkingscyclus van het materiaal toe te voegen. Zodoende kan men ieder gewenste combinatie van gefluoreerd polymeer of ccpolymeer en B2O3 of boraat toepassen.On the other hand, of course, the fire-retardant should not start prematurely, i.e. during the processing of the plastic material. However, this problem is easy to overcome, e.g. by encapsulating one of the components of the fire retardant or by adding one of the components only towards the end of the material processing cycle. Thus, any desired combination of fluorinated polymer or cc polymer and B2O3 or borate can be used.
In dit verband dient nog te worden opgemerkt, dat hoewel de uitvinding primair ontwikkeld is voor polyfenyleenethersoorten met weekmaker of de zogenaamde "zuivere” polyfenyleenethers, die slechts een geringe hoeveelheid rubber ter verbetering van de slagvastheid bevatten, de combinatie van de uitvinding, zoals reeds vermeld, ook met succes kan worden toegepast op materialen met minder polyfenyleenether in de poly-aeercarpanent, bijv. combinaties van polyfenyleenether met slagvast polystyreen of EPEM-ruhber, combinaties die grote of zelfs overwegende (tot 80%) hoeveelheden polystyreen of rubber kunnen bevatten. Deze laatste soorten zijn op grond van hun aard veel brandbaarder, maar ook daarvan wordt de brandbaarheid verminderd door de onderhavige combinatie van brandvertragende middelen, zij het, dat hiermee niet een zo grote remming van de brandbaarheid en rookmtwikkeling bereikt kunnen worden als met de PFE-^naterialen, die aan de bovengenoemde strenge brandhaarfaeidseisen moeten voldoen.In this regard, it should be noted that although the invention has been primarily developed for plasticizer polyphenylene ethers or the so-called "pure" polyphenylene ethers, which contain only a small amount of rubber to improve impact strength, the combination of the invention, as already mentioned , can also be successfully applied to materials with less polyphenylene ether in the poly-alpha carpanent, eg combinations of polyphenylene ether with impact resistant polystyrene or EPEM-ruhber, combinations which may contain large or even predominant (up to 80%) amounts of polystyrene or rubber. The latter types are by their nature much more flammable, but also the flammability of these is reduced by the present combination of fire retardants, although this does not achieve as great an inhibition of flammability and smoke development as with the PFE- ^ materials, which must meet the above-mentioned strict fire-hair requirements Do it.
Zoals reeds vermeld, is de weekmaker soms bij voorkeur overwegend aromatisch van aard. Zo komen bijv. polyarcmatische esters in aanmerking, bijv. difenylftalaat en dergelijke. Een commercieel· verkrijgbare en geschikt gebleken weekmaker is pentaerytritoltetrabenzoaat (handelspro-dukt Benzoflex S552). Vaak kunnen echter ook geschikt niet-aromatische weekmakers gebruikt worden.As already mentioned, the plasticizer is sometimes preferably predominantly aromatic in nature. For example, polyarcmatic esters are suitable, e.g. diphenyl phthalate and the like. A commercially available and proven plasticizer is pentaerythritol tetrabenzoate (commercial product Benzoflex S552). However, often suitable non-aromatic plasticizers can also be used.
Het fluorhoudende polymeer is bij voorkeur een onvolledig gefluo-reerd polymeer of ccpolymeer, hoewel een volledig gefluoreerd polymeer, zoals polytetrafluoretheen, ook werkt, zij het dat hiervan grotere hoeveelheden nodig zijn. Als bijzonder geschikte, niet volledig gefluoreerde polymeerprcdukten zijn te noemen polyvinylideenfluoride en ccpolymeren van etheen en tetrafluoretheen, waarvan de bruto-samenstelling ongeveer overeenkomt met die van polyvinylideenfluoride. Polyvirylfluoride gaat de gewenste reactie eveneens aan, maar doet dit bij een lagere temperatuur, zodat in dat geval toevoeging van het uit twee componenten bestaande brandvertragende middel nooit zonder meer voor of tijdens de verwerking mogelijk is. Zoals echter reeds vermeld, is dit bezwaar gemakkielijk te ondervangen door één van de beide componenten in te kapselen in een materiaal, dat ingeval van brand vlot smelt, of door één van de beide componenten pas tegen het einde van de verwerking toe te voegen. Zo kan men bijv. B2O3 spart toevoegen, hetzij bij het uittreedeinde van de extrudeerinrichting, hetzij bij de spuitgietmachine.The fluorine-containing polymer is preferably an incompletely fluorinated polymer or cc polymer, although a fully fluorinated polymer, such as polytetrafluoroethylene, also works, although larger amounts are required. Particularly suitable incompletely fluorinated polymer products are polyvinylidene fluoride and ethylene and tetrafluoroethylene polymers, the gross composition of which corresponds approximately to that of polyvinylidene fluoride. Polyviryl fluoride also starts the desired reaction, but does so at a lower temperature, so that in that case addition of the two-component fire retardant is never possible before or during processing. However, as has already been stated, this drawback can easily be overcome by encapsulating one of the two components in a material that melts quickly in the event of a fire, or by adding one of the two components only at the end of the processing. For example, B2O3 spart can be added, either at the exit end of the extruder or at the injection molding machine.
De beide componenten van het onderhavige brandvertragende middel zijn beneden hun reactietemperatuur stabiele stoffen, die niet reactief zijn t.o.v. weekmakers of andere toevoegsels, die in de polymeerccnponent aanwezig zijn.Both components of the present flame retardant are stable substances below their reaction temperature, which are not reactive to plasticizers or other additives contained in the polymer component.
Volgens de uitvinding kiest men bij voorkeur een combinatie van 0,2-3 gew.% polyvinylideenfluoride en 0,2-3 gew.% of boraat, betrok- ken op de polymeercomponent. De combinatie polyvinylideenfluoride met B2O3 verdient thans het meeste de voorkeur.According to the invention, a combination of 0.2-3 wt.% Polyvinylidene fluoride and 0.2-3 wt.% Or borate, based on the polymer component, is preferably chosen. The combination of polyvinylidene fluoride with B2O3 is currently most preferred.
Indien polytetrafluoretheen gébruikt wordt, past men bij voorkeur een combinatie van 3-7 gew.% hiervan met 1,5-3,5% B2O3 of boraat toe.If polytetrafluoroethylene is used, a combination of 3-7% by weight thereof with 1.5-3.5% B2O3 or borate is preferably used.
Het materiaal van de uitvinding kan bovendien één of meer voor dergelijke materialen gebruikelijke toeslagstoffen bevatten, zoals vulstoffen, versterkende vezels, stabilisatoren, pigmenten en kleurstoffen, weekmakers, vormlosmiddelen, middelen voor het verbeteren van de kerf-slagwaarde. Indien men nog verdere brandvertragende middelen wenst toe te voegen, zijn dit bij voorkeur niet de gebruikelijke vlamvergiften, zoals de betrékkelijk kleinmoleculige fosforverbindingen. Stabiele fosforhou-dende verbindingen met groot molecuulgewicht zijn echter wel bruikbaar en deze verbindingen fungeren tegelijkertijd als weekmakers en als brandvertragende middelen.The material of the invention may additionally contain one or more additives customary for such materials, such as fillers, reinforcing fibers, stabilizers, pigments and dyes, plasticizers, mold release agents, notched impact enhancers. If it is desired to add further flame retardants, these are preferably not the usual flame poisons, such as the relatively low molecular weight phosphorus compounds. However, stable high molecular weight phosphorous compounds are useful and these compounds simultaneously act as plasticizers and as fire retardants.
Voor zover een voldoende verschil tussen de verwerkingstenperatuur van het materiaal en de reactieterrperatuur van de brandvertragende combinatie bestaat, kunnen de componenten van het volgens de uitvinding gebruikte brandvertragende middel op ieder geschikt tijdstip in het basispolymeer worden opgencmen, bijv. door eenvoudig mengen van de materialen vóór de gebruikelijke extrusie of desgewenst tijdens de extrusie, bijv. ongeveer halverwege of bij de extrusiekcp. Voorts kan de toevoeging ook geschieden tijdens de eindverwerking, bijv. tijdens spuitgieten of vormgeving door extrusie. Verder kan men een Masterbatch bereiden van één van beide componenten en deze aan het basismengsel toevoegen. Bij de keuze tussen de verschillende mogelijkheden zal men zich in het algemeen laten leiden door het genoemde verschil tussen de temperatuur waarbij het brandvertragende mengsel reactief wordt en de verwerkingstenperatuur van het materiaal.Insofar as there is a sufficient difference between the processing temperature of the material and the reaction temperature of the fire-retardant combination, the components of the fire-retardant used according to the invention can be incorporated into the base polymer at any suitable time, e.g. by simply mixing the materials before the usual extrusion or optionally during the extrusion, e.g. about half way or at the extrusion point. Furthermore, the addition can also take place during final processing, e.g. during injection molding or extrusion molding. Furthermore, one can prepare a Masterbatch of one of the two components and add it to the basic mixture. In choosing between the various possibilities, one will generally be guided by the said difference between the temperature at which the fire-retardant mixture becomes reactive and the processing temperature of the material.
Opgemerkt wordt nog, dat in EP-A-0.245.207 de toepassing van fosfonzure zouten als vlamvertragende middelen beschreven is. Dit kunnen zouten zijn met een metaal of metalloide uit de groep IIA, IIB, UIA en VA van het periodieke systeem. Hoewel een boriumverbinding hieronder valt, wordt borium verder niet genoemd; de voorkeurszouten zijn aluminiumzcuten. Verder gaat het hier weer cm verbindingen, die hun brandvertragende werking door vlamvergiftiging uitoefenen. Voorts valt nog te vermelden, dat de Nederlandse octrooiaanvrage 6603028 een werkwijze beschrijft voor het vlamwerend maken van polyurethanmaterialen met behulp van een combinatie van polyvinylideenfluoride, antimoonoxide en een verbinding van een element, dat in staat is de dehydrofluorering van polyvinylideenfluoride bij een lagere temperatuur te laten verlopen dan bij afwezi^ieid van deze verbinding. Boriuwerbindingen worden als één van de mogelijkheden genoemd, maar in de uitvoeringsvoorbeelden verder niet toegelicht en afgezien van het feit, dat het systeem niet bestemd is voor polyfenyleen-ethers, is de daar beschreven combinatie weer als een vlamvergift te beschouwen.It should also be noted that EP-A-0.245.207 describes the use of phosphonic acid salts as flame retardants. These can be salts with a metal or metalloid from the group IIA, IIB, UIA and VA of the periodic table. Although a boron compound is included herein, boron is not further mentioned; the preferred salts are aluminum salts. Furthermore, these are again compounds which exert their fire-retardant effect through flame poisoning. Furthermore, it should also be mentioned that Dutch patent application 6603028 describes a method for rendering flame-resistant polyurethane materials using a combination of polyvinylidene fluoride, antimony oxide and a compound of an element which is capable of dehydrofluorination of polyvinylidene fluoride at a lower temperature. then expire in the absence of this connection. Borio bonds are mentioned as one of the possibilities, but are not further elucidated in the exemplary embodiments and, apart from the fact that the system is not intended for polyphenylene ethers, the combination described there can again be regarded as a flame poison.
De onderstaande voorbeelden dienen uitsluiten om de uitvinding nader toe te lichten en zijn niet bestond cm de uitvinding in enig opzicht te beperken. In deze voorbeelden werd poly- (2.6-dimethylfenyleen) ether met een intrinsieke viscositeit van 46 ml/g als polyfenyleenether gébruikt.The examples below serve to illustrate the invention in more detail and have not existed in any way to limit the invention in any way. In these examples, poly (2,6-dimethylphenylene) ether with an intrinsic viscosity of 46 ml / g was used as polyphenylene ether.
Voorbeeld 1Example 1
Samenstelling van mt-griaal r qpg.riglenComposition of mt-gaal r qpg.riglen
Polyfenyleenether 80 80 80 80 80 80 80Polyphenylene ether 80 80 80 80 80 80 80
Pantaerytritoltetrabenzoaat (Benzoflex S552, weekmaker) 20 20 20 20 20 20 20Pantaerythritol tetrabenzoate (Benzoflex S552, plasticizer) 20 20 20 20 20 20 20
Polyvinylideenfluoride (PVDF) 0 0,5 0,25 0,5 1 2 1Polyvinylidene fluoride (PVDF) 0 0.5 0.25 0.5 1 2 1
Boriumoxide 0 o 0,09 0,18 0,36 0,72 lBoron oxide 0 o 0.09 0.18 0.36 0.72 l
Brandvertragende eigenschappen (volgens UL-94, totale uitdooftijd, seconden (10 ontstekingen, 5 proefstaven) (1,6 mm) 94 96 106 77 42 20 20 (3,2 m) 53 39 39 24 17 10 10 UIrwaardering VI VI VI VI V0 V0 V0Flame retardant properties (according to UL-94, total extinction time, seconds (10 ignitions, 5 test bars) (1.6 mm) 94 96 106 77 42 20 20 (3.2 m) 53 39 39 24 17 10 10 UI rating VI VI VI VI V0 V0 V0
Rookdichtheid in Ds-eenheden volgens AS1M E-662 (1,5 min) 84 56 25 44 30 20 25 (4,0 min) 337 230 284 244 162 87 120 (10 min) 425 316 433 334 380 197 290Smoke density in Ds units according to AS1M E-662 (1.5 min) 84 56 25 44 30 20 25 (4.0 min) 337 230 284 244 162 87 120 (10 min) 425 316 433 334 380 197 290
Zoals uit het bovenstaande blijkt, heeft PVDF zelf al een duidelijke invloed op de rookontwikkeling. De beste combinatie voor wat betreft brandvertragende werking is die met 2 gew.% PVDF en 0,72 gew.% borium-osd.de.As can be seen from the above, PVDF itself already has a clear influence on smoke development. The best combination in terms of fire retardancy is that with 2 wt% PVDF and 0.72 wt% boron osd.
Voorbeeld 2Example 2
In een mengsel van 85 gew. delen PEE en 15 gew. delen Benzoflex S552 nam men de volgende brandvertragende middelen en andere toevoegsels op met de hieronder opgegeven resultaten.In a mixture of 85 wt. parts PEE and 15 wt. parts Benzoflex S552, the following fire retardants and other additives were included with the results reported below.
Brandvertragend middel Ul-94, 1,6 mmFire retardant Ul-94, 1.6 mm
Geen 82,5 2 gew.delen PVDF +0,25 gew.deel B2O3 + 0,75 gew.deel L1BO2 45 2 gew. delen polytetrafluoretheen (ΡΓΕΈ) + 1 gew. delen B2O3 25 2 gew. delen PVDF + 1 gew.deeln B2O3, 0,5 gew.deel gasroet (pigment) en 1,5 gew. delen polyoctenyleenrubber (ter verbetering van de slagvastheid) 20 2 gew.delen PTFE, 1 gew.deeln B2O3 en 0,5 gew.deel gasroet 25None 82.5 2 parts by weight PVDF +0.25 parts by weight B2O3 + 0.75 parts by weight L1BO2 45 2 parts by weight. parts of polytetrafluoroethylene (ΡΓΕΈ) + 1 wt. parts B2O3 25 2 wt. parts of PVDF + 1 part by weight of B2O3, 0.5 part by weight of carbon black (pigment) and 1.5 parts by weight. parts of polyoctenylene rubber (to improve the impact resistance) 20 2 parts by weight of PTFE, 1 part by weight of B2O3 and 0.5 part by weight of carbon black 25
Voorbeeld 3Example 3
Een vergelijkend rookdichtheidsonderzoek werd uitgevoerd met de volgende mengsels en met de volgende resultaten:A comparative smoke density study was conducted with the following mixtures and with the following results:
Gew.delen_ PEE 85 85 85 85 85Parts by weight PEE 85 85 85 85 85
Benzoflex 15 15 15 15 15 PVDF - 2 - 2 PTFE - - 2 - 2 B2O3 - 0,72 111Benzoflex 15 15 15 15 15 PVDF - 2 - 2 PTFE - - 2 - 2 B2O3 - 0.72 111
Gasroet - - - 0,5 0,5Carbon black - - - 0.5 0.5
Polyoctenyleenrubber - - - 1,5Polyoctenylene rubber - - - 1.5
Rookdichtheid, Ds (1,5 min) 100 20 25 10 25 (4 min) 370 90 140 60 140 (10 min) 400 190 200 200 250Smoke density, Ds (1.5 min) 100 20 25 10 25 (4 min) 370 90 140 60 140 (10 min) 400 190 200 200 250
Voorbeeld 4Example 4
Een aantal proeven werd weer uitgevoerd met de weekmaker, pentaery-tritoltetrabenzoaat, in de onderstaande tabel afgekort als EETB. Verder is in deze tabel polyoctenyleenrubber afgekort als PO.A number of tests were again performed with the plasticizer, pentaerythritol tetrabenzoate, abbreviated as EETB in the table below. Furthermore, polyoctenylene rubber is abbreviated as PO in this table.
PPE 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 80 80 80 80 80 80 80 85 ΡΕΓΒ 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 20 20 20 20 15 PVDF 2 0,5 0,25 0,5 1 2 1 2 ΡΙΓΈ 1235722332 B2O3 0,5 1 1,5 2,5 3,5 233011 0,09 0,18 0,36 0,72 0,25 PO 1,5 ÜBO2 0,75PPE 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 80 80 80 80 80 80 80 85 ΡΕΓΒ 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 20 20 20 20 15 PVDF 2 0.5 0.25 0.5 1 2 1 2 ΡΙΓΈ 1235722332 B2O3 0.5 1 1.5 2.5 3.5 233011 0.09 0.18 0.36 0.72 0.25 PO 1.5 ÜBO2 0.75
Gasroet 0,5 0,5Carbon black 0.5 0.5
Utr-94, 1,6 ram (sec) 85 49 <- <20 -> 90 <20 <20 94 96 106 77 42 <20 <20 45 waardering VI <- V-0 -> v-1 V-0 V-0 V-l V-l V-l V-l V-0 V-o v-0 V-0Utr-94, 1.6 ram (sec) 85 49 <- <20 -> 90 <20 <20 94 96 106 77 42 <20 <20 45 rating VI <- V-0 -> v-1 V-0 V -0 Vl Vl Vl Vl V-0 Vo v-0 V-0
Rookdichtheid 1,5" 100 40 25 16 12 14 11 10 14 110 25 10 84 56 25 44 30 20 25 20 4" 370 187 140 92 60 60 79 90 71 385 140 60 377 230 284 244 162 87 120 110 10" 400 300 200 160 95 107 145 130 109 410 300 200 425 316 433 334 380 197 290 230Smoke density 1.5 "100 40 25 16 12 14 11 10 14 110 25 10 84 56 25 44 30 20 25 20 4" 370 187 140 92 60 60 79 90 71 385 140 60 377 230 284 244 162 87 120 110 10 "400 300 200 160 95 107 145 130 109 410 300 200 425 316 433 334 380 197 290 230
Char a) (%) 28 30 31 33 37 36 36 36 36 28 31 37 28 28 29 30 32 37 36 36 a) Restgewicht bij therirogravimetrisdhe analyse (bepaald bij 600*C, onder stikstof, verhittingssnelheid 200°C/min)Char a) (%) 28 30 31 33 37 36 36 36 36 28 31 37 28 28 29 30 32 37 36 36 a) Residual weight in therirogravimetric analysis (determined at 600 * C, under nitrogen, heating rate 200 ° C / min)
Zeals uit de bovenstaande tabel blijkt, werd bij de proeven met polytetrafluoretheen met verschillende combinaties een zeer goed resultaat verkregen, wat eveneens het geval was met een aantal combinaties met polyvinylideenfluoride. Bij de laatstgenoemde combinaties kon men met wat kleinere hoeveelheden van beide componenten volstaan.As can be seen from the table above, a very good result was obtained in the tests with polytetrafluoroethylene with different combinations, which was also the case with a number of combinations with polyvinylidene fluoride. In the latter combinations somewhat smaller amounts of both components were sufficient.
Voorbeeld 5Example 5
Het onderstaande voorbeeld toont aan, dat de combinatie van de uitvinding ook tot betere uitkomsten bij de zogenaamde Char proef leidt in geval van combinaties van PPE en polystyreen met grote slagvastheid, in de onderstaande tabel aangegeven als HIPS. Tevens zijn ter vergelijking proeven qpgenemen met het HIPS als enige polymere component.The example below shows that the combination of the invention also leads to better results in the so-called Char test in the case of combinations of PPE and polystyrene with high impact strength, indicated in the table below as HIPS. Also, for comparison, tests are carried out with the HIPS as the only polymeric component.
Gew.delen PPE 50 50 30 30 0 0 0 HIPS 50 50 70 70 100 100 100 PVDF 2 2 2 5 B2O3 2 2 2 5Parts by weight PPE 50 50 30 30 0 0 0 HIPS 50 50 70 70 100 100 100 PVDF 2 2 2 5 B2O3 2 2 2 5
Char (%) 18 30 8 23 0 1 3Char (%) 18 30 8 23 0 1 3
Uit de tabel blijkt, dat zelfs bij een overwegend uit HIPS bestaande combinatie van PPE en HIPS de onderhavige brandvertragende combinatie een duidelijk effect vertoonde, terwijl dit bij het HIPS als enige polymeer-ccmponent niet het geval was. Het effect van de brandvertragende combinatie blijkt derhalve gekoppeld te zijn aan de aanwezigheid van een zeker minimum gehalte PPE in de polymeerccsrponent; dit minimum bedraagt ongeveer 20%.It can be seen from the table that even with a predominantly HIPS combination of PPE and HIPS, the present fire retardant combination showed a marked effect, whereas this was not the case with the HIPS as the only polymer component. The effect of the fire-retardant combination therefore appears to be linked to the presence of a certain minimum content of PPE in the polymer component; this minimum is about 20%.
Claims (6)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8802502A NL8802502A (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) a, plasticizer and a small amount of fire-retardant and if required further customary additives |
NL8802919A NL8802919A (en) | 1988-10-12 | 1988-11-28 | Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) and a small amount of fire retardant and if required a plasticizer and further customary additives |
NL8901415A NL8901415A (en) | 1988-10-12 | 1989-06-05 | Flame retardant aromatic chain contg. polymer compsn. - contg. fluorine cpd. and boron cpd. mixt. additives giving low smoke prodn. |
EP89116754A EP0364729A1 (en) | 1988-10-12 | 1989-09-11 | Polymer-based material which comprises a flame-retardant and optionally a plasticizer and further conventionally used additives |
US07/420,509 US5182325A (en) | 1988-10-12 | 1989-10-12 | Polymer containing fluorinated polymer and boron compound |
JP1264091A JPH0670160B2 (en) | 1988-10-12 | 1989-10-12 | Flame-retardant resin composition |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8802502A NL8802502A (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) a, plasticizer and a small amount of fire-retardant and if required further customary additives |
NL8802502 | 1988-10-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8802502A true NL8802502A (en) | 1990-05-01 |
Family
ID=19853034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8802502A NL8802502A (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) a, plasticizer and a small amount of fire-retardant and if required further customary additives |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL8802502A (en) |
-
1988
- 1988-10-12 NL NL8802502A patent/NL8802502A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4355126A (en) | Flame retardant, non-dripping compositions of polyphenylene ether and acrylonitrile-butadiene-styrene | |
US4107232A (en) | Flame retardant, non-dripping compositions of polyphenylene ether and acrylonitrile-butadiene-styrene | |
US4131598A (en) | Polyphenylene ether composition | |
US4154712A (en) | Low molecular weight polyphenylene ether compositions | |
US3639506A (en) | Flame retardant composition of polyphenylene ether styrene resin aromatic phosphate and aromatic halogen compound | |
US3883613A (en) | Flame retardant composition of polyphenylene ether, styrene resin and trimesityl phosphate and process for the preparation thereof | |
US3809729A (en) | Flame retardant thermoplastic compositions | |
US4141880A (en) | Flame retarded nylon composition | |
KR101664842B1 (en) | Flame Retardant Thermoplastic Resin Composition | |
CA1104279A (en) | Flame-retardant non-dripping thermoplastic polyphenylene ether resin molding compositions | |
US3887647A (en) | Thermoplastic blended resinous composition containing polyphenylene ether | |
US3867336A (en) | Flame retardant thermoplastic compositions | |
KR910008556B1 (en) | Combustion difficulty resin composition | |
US5182325A (en) | Polymer containing fluorinated polymer and boron compound | |
US8604106B2 (en) | Polypropylene based formulations | |
WO2004029143A1 (en) | Flameproof styrenic resin composition | |
KR0168325B1 (en) | High impact polystyrene containing low molecular weight brominated polystyrene | |
NL8802502A (en) | Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) a, plasticizer and a small amount of fire-retardant and if required further customary additives | |
GB2076831A (en) | Compositions of a polyphenylene ether resin and a copolymer of styrene and bromostyrene | |
NL8802919A (en) | Material on the basis of polymer which contains at least 20% of poly(phenylene ether) and a small amount of fire retardant and if required a plasticizer and further customary additives | |
GB2076830A (en) | Compositions of a polyphenylene ether resin and a rubber modified copolymer of styrene and bromostyrene | |
NL8901093A (en) | MATERIAL CONTAINING AT LEAST 20% POLYPHENYLENE ETHER AND WHICH CONTAIN A SMALL AMOUNT OF FIRE-RETARDANT AND, IF DESIRED, A WEAKER AND FURTHER USUAL ADDITIVES. | |
JPS58129030A (en) | Coloration-preventive flame retardant comprising stabilized halogenated organic cpd and boron cpd | |
EP0798340B1 (en) | Flame-retardant thermoplastic resin composition | |
JPH10120863A (en) | Flame-retardant resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |