NO161805B - Selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding. - Google Patents

Selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding. Download PDF

Info

Publication number
NO161805B
NO161805B NO832006A NO832006A NO161805B NO 161805 B NO161805 B NO 161805B NO 832006 A NO832006 A NO 832006A NO 832006 A NO832006 A NO 832006A NO 161805 B NO161805 B NO 161805B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mixture
organic metal
metal salt
salt
dicarboxylic acid
Prior art date
Application number
NO832006A
Other languages
English (en)
Other versions
NO832006L (no
NO161805C (no
Inventor
Giovanni Dozzi
Salvatore Cucinella
Giorgio Della Fortuna
Original Assignee
Enichem Tecnoresine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from IT21699/82A external-priority patent/IT1199985B/it
Priority claimed from IT20426/83A external-priority patent/IT1163210B/it
Application filed by Enichem Tecnoresine filed Critical Enichem Tecnoresine
Publication of NO832006L publication Critical patent/NO832006L/no
Publication of NO161805B publication Critical patent/NO161805B/no
Publication of NO161805C publication Critical patent/NO161805C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof

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)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding bestående av en polykarbonat-harpiks-basis og minst et organisk metallsalt som et flammehemmende middel, og det særegne ved blandingen i henhold til oppfinnelsen er at det organiske metallsalt er et salt av metall hørende til gruppene IA, IB, IIA eller IIB i elementenes periodiske system, av en karboksylsyreforbindelse med den generelle formel
hvori
- hi og A2 er like eller forskjellige, og er fenyl, pyridyl, cykloheksyl, eller et alifatisk radikal, - m og n er like eller forskjellige, hele tall fra 0 til 5, idet minst ett av dem har en annen betydning enn 0, idet begge er minst 1 når A^ og A2 er alifatiske radikaler, - si og S2 er like eller forskjellige, hele tall fra 0 til 5, idet minst ett av dem har en annen betydning enn 0,
- i er enten 0 eller 1, og
- X er enten -SO2- eller =(C0)2N-.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.
I litteraturen beskrives forskjellige metoder for å gjøre polykarbonater selvslukkende. Mange av disse har imidlertid knapt vist seg tilfredsstillende ved at de har negative virkninger på de andre polymeregenskaper.
De selvslukkende egenskaper hos polykarbonater kan f. eks forbedres ved å anvende forholdsvis høye innhold av tilsetningsmidler i form av halogenerte organiske forbindelser enten i synergisme med antimonoksyd eller ikke (J. T. Howard et al., Plastic World, side 64 - 74, Mars 1973). Det er imidlertid funnet at slike tilsetningsmidler fører til for sterk nedbrytning av polykarbonater under deres bearbeiding (US-patentskrift 3.334.154) og fører til nedbrytning av de vesentlige fysikalske egenskaper hos polymeren (US-patentskrift 4.153.595). Det er også blitt foreslått å anvende tetrahalogenerte derivater av bisfenol A som komonomerer ved kopolymerisering med bisfenol A til å gi et polykarbonat som enten i seg selv eller blandet med et ikke-halogenert polykarbonat gir materialer med bedre flammemotstandsevne.
I dette tilfelle er det også angitt at for å oppnå god blandemotstand må disse polymermaterialer inneholde meget store halogenmengder (US-patentskrift 4.046.839, 3.775.367, 4.100.130) som fører til: 1) en markert nedsettelse av deres bearbeidbarhet slik at de mekaniske egenskaper ikke oppnår det nivå som er typisk for det ikke-halogenerte polykarbonat; 2) utvikling av halogen eller halogensyre under normale omdanne1sesbe-tingelser som fører til korrodering av utstyret, 3) utvikling under forbrenningsbetingelser av store mengder halogenerte nedbrytningsprodukter, og spesielt halogensyre som kan bevirke ytterligere skade ved korrodering av metallkonstruk-sj onene.
Ved nyere utviklet teknikk forbedres den selvslukkende egenskap av polykarbonatene ved tilsetning av små mengder av spesielle organiske forbindelser som alkalimetall- eller jordalkalimetall-salter av aryl- eller alkylsulfonsyrer eller deres derivater (US-patentskrift 3.940.366, 3.933.734, 4.104.253, 4.153.195 og 4.214.062).
Identifiseringen av den flammehemmende aktivitet av disse spesielle forbindelser er resultatet av stadig pågående forsøksarbeider gjennomført med forskjellige klasser av organiske forbindelser, som blant annet viste utilstrekkelig-heten av å anvende karboksylsyresalter som flammehemmende midler på grunn av deres uønskede bivirkninger, spesielt med hensyn til stabiliteten av harpiksen ved bearbeidings-temperaturer.
Det ble også funnet at brennende drypping av polykarbonater under forbrenning (som ikke må forekomme ved tester for klassifisering av et material i den høyeste V-0 selvslukkende gruppe i samsvar med med UL-94 standard for Underwriters Laboratories) kunne forhindres bare hvis karboksylsyresaltene ble anvendt som flammehemmende midler i forening med glassfibre eller med tetrabrom- eller tetraklor-bisfenol A-harpikser (V. Mark, Organic Coatings and Plastics Chemistry, bind 43, Preprints av artikler presentert ved annen Chem. Congress of North American Continent, 1980, 24 - 29. august 1980, San Fransico, side 71).
EP-ansøkning publisert under nr 024331 (Bayer) foreslår å tilblande vandige oppløsninger av flammeretarderende midler generelt med ikke-polare løsningsmiddeloppløsninger av angjeldende polymer. Prosedyren er omstendelig og dyr og er avgjort mer intrikat enn enkel tilsetning av angjeldende flammeretarderende tilsetningsmiddel til polymerforbindelsen.
Oppfinnelsen er basert på den erkjennelse at salter av andre organiske karboksylsyre-forbindelser eller deres blandinger, hvori de nevnte salter er av metaller i gruppe IA, IB, II A eller II B i det periodiske system eller av ammonium, forbedrer de selvslukkende egenskaper av polykarbonater uten negativt å påvirke deres termiske stabilitet under om-dannelses eller anvendelses-betingelser, eller de andre egenskaper som er spesielle for disse polymerer.
Eksempler på salter av organiske karboksylsyreforbindelser med den generelle formel (I) er:
natriumsalt av pyridin-3-karboksylsyre
magnesiumsalt av pyridin-3-karboksylsyre
kaliumsalt av difenyl-2,2'-dikarboksylsyre
kaliumsalt av pyridin-2,3-dirkarboksylsyre
kaliumsalt av pyridin-2,6-dikarboksylsyre
natriumsalt av pyridin-2,6-dikarboksylsyre
kalsiumsalt av pyridin-2,6-dikarboksylsyre
kaliumsalt av N-cykloheksyl-4-karboksylftalimid kaliumsalt av difenylsulfon-4,4'-dikarboksylsyre
natriumsalt av difenylsulfon-4,4'-dikarboksylsyre litiumsalt av difenylsulfon-4,4.' -dikarboksylsyre magnesiumsalt av difenylsulfon-4,4'-dikarboksylsyre
Når de organiske metallsaltene omfattet av den generelle formel (I) anvendes enten alene eller i blanding, forbedrer de den selvslukkende egenskap av polykarbonatet, selv når de tilsettes i minimale mengder, opptil de høyeste innhold in-kludert i UL-94 standarden publisert av "Underwriters Laboratories" i bulletin 94, som klassifiserer polymermaterialer som V-0, V-l eller V-2 alt etter deres opptreden som spesifisert i det følgende.
De anvendes i en mengde som er lik eller mindre enn totalt 3 vektdeler pr 100 vektdeler polykarbonatharpiksbasis (phr), og foretrukket i en total mengde lik eller mindre enn 0,5 vektdeler pr 150 vektdeler polykarbonatharpiksbasis. Denne tilsetning er effektiv med hvilken som helst type av aromatisk polykarbonat med en midlere viskosimetrisk molekylvekt på mellom 10.000 og 100.000 og foretrukket mellom 20.000 og 50.000 og spesielt polykarbonater fremstilt ved å omsette en aromatisk diol, f. eks bisfenol A 2,2-bis-(4-hydroksyfenyl)-propan med en forløper for karbonatgruppen. Polykarbonatfrem-stilling ved grenseflate-polykondensering gjennomføres vanligvis i nærvær av en molekylvektregulator, en syre-akseptor og en katalysator. Karbonatgruppe-forløperen som vanlig anvendes er karbonylklorid, men andre halogenider, halogenformiater eller karbonsyreestere kan anvendes i prosesser som gjennomføres i fravær av løsningsmiddel. I tillegg til bisfenol A kan.det anvendte bisfenol være i form av bis-(hydroksyfenyl)-alkaner som bis-(4-hydroksylfenyl)-metan, 2,2-bis-(4-hydroksy-3-metylfenyl)-propan, hydroquinon, resorsinol eller bis-(4-hydroksyfenyl)p-diisopropylbenzen.
Polyfunksjonelle aromatiske forbindelser med minst tre funksjonelle grupper kan anvendes, til å gi forgrenede polykarbonater. To eller flere bisfenoler kan også anvendes. De forskjellige produkter i, samsvar med oppfinnelsen kan anvendes som flammehemmende middel ikke bare for det lineære karbonat, men også for det forgrenede karbonat, deres blandinger eller polymerblandinger inneholdende polykarbonat. Videre kan polykarbonatet også inneholde andre tilsetningsmidler som pigmenter, termiske og oksydasjonsstabiliserings-midler, smøremidler, fargestoffer, fyllstoffer, U.V.-absorpsjonsmidler osv.
Alle detaljer vil fremgå av de følgende eksempler som illustrerer oppfinnelsen.
EKSEMPLER 1- 35
100 deler aromatisk polykarbonat fremstilt ved reaksjonen mellom bisfenol A og fosgen blandes med tilsetningsmidler gitt i tabell 1. Blandinger av tilsetningsmidler og polykarbonat, på forhånd homogenisert ved maling i en mølle av Retschtypen, tilføres en ekstruder oppvarmet til omtrent 260°C og det ekstruderte produkt blir så avkjølt og granulert.
Granulene ble kompresjonsstøpt (285°C, 50 kg/cm<2>) og ved injeksjon ved omtrent 3 00°C til å oppnå teststykker av forskjellige typer, nemlig teststykke A (omtrent 127 • 12,6 3,2 mm), teststykke B (omtrent 127 • 6,5 • 3,2 mm) og teststykket C (omtrent 65 • 55 • 3,2 mm).
Teststykkene A, fem for hver sammensetning gitt i tabell 1, underkastes flammeoppførselstest for klassifisering av materialer i samsvar med US-94 standard fra "Underwriters Laboratories". Ved denne metode klassifiseres materialene som V-0, V-l eller V-2 på basis av resultatene av de fem teststykker og i samsvar med følgende kriterier: 94 V-0: Intet teststykke må ha en forbrenningstid som overstiger 10 sekunder etter fjernelse av bunsenflammen. Den totale forbrenningstid for de fem teststykker (10 an-tennelser) må ikke overstige 5 sekunder. Ikke noe teststykke må tillate brennende partikler til å dryppe som tenner bomull
anbragt rett under teststykket i en avstand på 305 mm.
94 v-1: Intet teststykke må ha en forbrenningstid over-stigende 30 sekunder etter fjernelse av bunsenflammen. Den totale forbrenningstid for de fem teststykker (10 an-tennelser) må ikke overstige 250 sekunder. Ikke noe teststykke må tillate brennende partikler å dryppe, som antenner bomull anbragt rett under teststykket i en avstand på 305 mm. 94 V-2: Intet teststykke må ha en forbrenningstid som overstiger 30 sekunder etter fjernelse av bunsenflammen. Den totale forbrenningstid for de fem teststykker (10 anten-nelser), må ikke overstige 250 sekunder. Ikke noe teststykke må tillate brennende partikler å dryppe som antenner bomull anbragt rett under teststykket i en avstand på 305 mm.
Videre må de fem teststykker alle passere UL-94-testen, idet de ellers klassifiseres på basis av opptreden av det dårligste teststykket. F. eks hvis et teststykke har V-2-opptreden og de andre fire V-0-opptreden klassifiseres alle fem teststykker som V-2. Hvis et teststykke fortsetter å brenne i mer enn 30 sekunder etter fjernelse fra bunsenflammen kan de ikke klassifiseres under UL-94, og er angitt heri som en polymer som brenner. Teststykkene B underkastes flammeoppførselstesten i samsvar med ASTM D-2863-77 som jevnfører brennbarheten av et polymermaterial med oksygen-konsentrasjonen i atmosfæren hvori prøven befinner seg. Denne jevnføring uttrykkes som LOI (Limiting Oxygen Index), det vil si den minste prosentandel oksygen som er istånd til å underholde forbrenning av teststykket nedenfra og oppover. Teststykkene C ble anvendt for å måle lystransmissjon, under anvendelse av et instrument av typen Gardner XL211. For bedre å illustrere den foreliggende oppfinnelsen gir tabell 1 resultatene av målinger gjennomført med polykarbonatet som sådant, for sammenligningsformål og på polykarbonatet etter tilsetning av saltene av organiske karboksylsyre-forbindelser i samsvar med oppfinnelsen. Tabell 2 gir en teknologisk bedømmelse av polykarbonatet som sådant, for sammenligningsformål, og av noen prøver av polykarbonat hvortil saltene av organiske karboksylsyre-forbindelser i tabell 1 er blitt tilsatt.

Claims (14)

1. Selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding bestående av en polykarbonatharpiksbasis og minst et organisk metallsalt som et flammehemmende middel, karakterisert ved at det organiske metallsalt er et salt av metall hørende til gruppene IA, IB, IIA eller IIB i elementenes periodiske system, av en karboksylsyreforbindelse med den generelle formel hvori Ai og A2 er like eller forskjellige, og er fenyl, pyri dyl, cykloheksyl, eller et alifatisk radikal, m og n er like eller forskjellige, hele tall fra 0 til 5, idet minst ett av dem har en annen betydning enn 0, idet begge er minst 1 når A^ og A2 er alifatiske radikaler , si og S2 er, like eller forskjellige, hele tall fra 0 til 5, idet minst ett av dem har en annen betydning enn 0, i er enten 0 eller 1, og X er enten -SO2- eller =(CO)2N-.
2. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er natriumsaltet av pyridin-3-karboksylsyre.
3. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er magnesiumsaltet av pyridin-3-karboksylsyre.
4. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er kaliumsaltet av difenyl-2,2'-dikarboksylsyre.
5. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er kaliumsaltet av pyridin-2,3-dikarboksylsyre.
6. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er natriumsaltet av pyridin-2,6-dikarboksylsyre.
7. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er kaliumsaltet av pyridin-2-6-dikarboksylsyre.
8. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er kalsiumsaltet av pyridin-2,6-dikarboksylsyre.
9. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er natriumsaltet av difenylsulfon-4,4'-dikarboksylsyre.
10. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er kaliumsaltet av difenylsulfon-4,4'-dikarboksylsyre.
11. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er litiumsaltet av difenylsulfon-4,4<1->dikarboksylsyre.
12. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er magnesiumsaltet av difenylsulfon-4,4<1->dikarboksylsyre.
13. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det organiske metallsalt er tilstede i blandingen i en mengde på opptil 3 vektdeler pr. 100 vektdeler polykarbonatharpiksbasis.
14. Blanding som angitt i krav 13, karakterisert ved at det organiske metallsalt er tilstede i blandingen i en mengde på opptil 0,5 vektdeler pr. 100 vektdeler polykarbonatharpiksbasis.
NO832006A 1982-06-04 1983-06-03 Selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding. NO161805C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT21699/82A IT1199985B (it) 1982-06-04 1982-06-04 Composizione di policarbonato autoestinguente
IT20426/83A IT1163210B (it) 1983-04-01 1983-04-01 Composizione di policarbonato autoestinguente

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO832006L NO832006L (no) 1983-12-05
NO161805B true NO161805B (no) 1989-06-19
NO161805C NO161805C (no) 1989-09-27

Family

ID=26327523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO832006A NO161805C (no) 1982-06-04 1983-06-03 Selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4757103A (no)
EP (1) EP0096444B1 (no)
CA (1) CA1248676A (no)
DE (1) DE3375152D1 (no)
DK (1) DK255483A (no)
ES (1) ES523257A0 (no)
NO (1) NO161805C (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4221581A1 (de) * 1992-03-18 1993-09-23 Bayer Ag Verwendung von salzen in kombination mit halogenierten phthalimiden zur flammfestausruestung von glasfaserhaltigen polycarbonatformkoerpern
JP6621739B2 (ja) * 2013-10-08 2019-12-18 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトCovestro Deutschland Ag 弱酸の塩を用いてポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物を調製する方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3492268A (en) * 1967-01-13 1970-01-27 Mobay Chemical Corp Polycarbonates of improved color properties
US3535001A (en) * 1969-03-06 1970-10-20 Robbins Seat Belt Co Belt locking device with electrical energizing means
US3649577A (en) * 1970-01-07 1972-03-14 Carlisle Chemical Works Synergistic stabilizer for halogenated resins and resin compositions stabilized therewith
US3836490A (en) * 1970-10-08 1974-09-17 Bayer Ag Flameproof polycarbonates containing an alkali metal salt soluble in the polycarbonate melt
US3876580A (en) * 1971-09-29 1975-04-08 Bayer Ag Flame-resistant thermoplastic molding compositions and moldings made therefrom
FR2208938B2 (no) * 1972-02-28 1976-08-13 Mercier Jean Pi Rre
BE802477R (fr) * 1972-02-28 1973-11-16 Unibra Sa Procede de cristallisation des polycarbonates et produits obtenus
US3769367A (en) * 1972-06-14 1973-10-30 Gen Electric Color-stabilized polycarbonate composition
DE2460052A1 (de) * 1974-12-19 1976-07-01 Bayer Ag Verfahren zur herstellung schwerbrennbarer hochmolekularer thermoplastischer polycarbonate
DE2933344A1 (de) * 1979-08-17 1981-03-26 Bayer Ag, 51373 Leverkusen Verfahren zur herstellung von flammwidrigen polycarbonaten

Also Published As

Publication number Publication date
DK255483A (da) 1983-12-05
DE3375152D1 (en) 1988-02-11
EP0096444A1 (en) 1983-12-21
NO832006L (no) 1983-12-05
ES8500298A1 (es) 1984-10-01
CA1248676A (en) 1989-01-10
DK255483D0 (da) 1983-06-03
NO161805C (no) 1989-09-27
ES523257A0 (es) 1984-10-01
US4757103A (en) 1988-07-12
EP0096444B1 (en) 1988-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2231571C (en) Carbonate polymer resins containing low volatility aromatic phosphate ester compounds
US20120095140A1 (en) Dopo flame retardant compositions
US20050014871A1 (en) Flame retardant polylactic acid
WO2005121232A1 (en) Polyester compositions flame retarded with halogen-free additives
BR112015014031B1 (pt) Composição de retardo de chamas e composição de resina sintética de retardo de chamas
JPH11181429A (ja) 難燃剤、難燃性樹脂組成物及び難燃性樹脂成形体
US4786671A (en) Flameproofing agent combinations and their use in thermoplastic moulding compositions of polycarbonates and ABS polymers
US4563496A (en) Self-extinguishing thermoplastic moulding compositions of polycarbonate and ABS-polymers
US4430467A (en) Self-extinguishing propylene polymer
US3733296A (en) Stabilized polycarbonates
CA1050183A (en) Flame retardant styrene based polymers
JP2004115815A (ja) 難燃剤、難燃性樹脂組成物及び難燃性樹脂成形体
NO161805B (no) Selvslukkende halogenfri polykarbonatblanding.
KR101402579B1 (ko) 투명성과 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
EP0103922B1 (en) Self-extinguishing polycarbonate composition
US4727101A (en) Ignition resistant carbonate polymer with improved processing stability
EP0700969A1 (en) Flameproof thermoplastic resin compositions
JPS59182858A (ja) 難燃剤を含む重合体組成物
US4235978A (en) Flame retardant composition
TWI438240B (zh) 具有良好透明性及阻燃性之聚碳酸酯樹脂組成物
US4386203A (en) Halogen-containing s-triazines
US4594375A (en) Bis-(imide-sulfonate) flameproofing agents, their preparation and their use for flameproofing in polycarbonate
EP0174684B1 (en) Self-extinguishing polycarbonate composition
US3767615A (en) Stabilization of halogen containing polymers
Park et al. Synthesis and properties of novel flame retardant poly (butylene terephthalate)