PL171585B1 - Kompozycja na bazie poliamidu PL PL PL - Google Patents

Kompozycja na bazie poliamidu PL PL PL

Info

Publication number
PL171585B1
PL171585B1 PL93297771A PL29777193A PL171585B1 PL 171585 B1 PL171585 B1 PL 171585B1 PL 93297771 A PL93297771 A PL 93297771A PL 29777193 A PL29777193 A PL 29777193A PL 171585 B1 PL171585 B1 PL 171585B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
zinc
weight
red phosphorus
composition according
composition
Prior art date
Application number
PL93297771A
Other languages
English (en)
Other versions
PL297771A1 (en
Inventor
Yves Bonin
Jack Leblanc
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9426921&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL171585(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rhone Poulenc Chimie filed Critical Rhone Poulenc Chimie
Publication of PL297771A1 publication Critical patent/PL297771A1/xx
Publication of PL171585B1 publication Critical patent/PL171585B1/pl

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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds

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)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

1. Kompozycja na bazie poliamidu zawierajaca jako czynnik uodporniajacy na ogien fosfor czerwony, znamienna tym, ze zawiera 10-100% wagowych zwiazków cynku, w przeliczeniu na mase metalu w stosunku do masy fosforu czerwonego, przy czym zwiazki cynku stanowia boran cynku i ewentualnie tlenek cynku, siarczek cynku, a ponadto ewentualnie zawiera wypelniacza mineralny i ewentualnie srodek smarujacy. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku są zwłaszcza kompozycje, nadające się do wytwarzania odpornych na ogień artykułów, stanowiące pod względem właściwości dobry kompromis, szczególnie jeśli chodzi o odporność na ogień, udarność, odporność w łuku elektrycznym, wytrzymałość powierzchniową i słabe własności korodujące.
Zwiększanie stopnia ognioodporności kompozycji na bazie poliamidu przez wprowadzanie fosforu czerwonego jest znane.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 883 475 opisano kompozycje na bazie ognioodpornego poliamidu, w których stosowano dodatek związku metalicznego stanowiącego korzystnie tlenek miedziowy. Dodawanie tego związku miało na celu zahamowanie wydzielania bardzo toksycznej fosfiny, która powstaje w wyniku reakcji dysmutacji fosforu czerwonego pod wpływem obecnych w poliamidzie śladów wody i koniecznej do transformacji podwyższonej temperatury.
We francuskim opisie patentowym nr 2 367 100 zaproponowano usprawnienie polegające na zastosowaniu tlenku kadmu zamiast tlenku miedzi CuO; tlenek kadmu, pod względem zdolności hamowania wydzielania fosfiny, jest co najmniej równie skuteczny jak tlenek miedzi, a ponadto, uzyskane przy jego zastosowaniu artykuły charakteryzują się szczególnie wysoką odpornością w łuku elektrycznym (według kryteriów normy NF C 26220), wynoszącą 400 woltów lub więcej, w przypadku kompozycji bez wypełnienia i 375 woltów dla kompozycji zawierających ponad 25% wypełnienia włóknem szklanym.
We francuskich opisach patentowych nr nr 2 553 783 i 2 621 694 zaproponowano produkt, w którym zamiast posiadającego pewną toksyczność tlenku kadmu zastosowano związek na bazie lantanidu. Zawierające tę substancję pomocniczą kompozycje na bazie ognioodpornego
171 585 poliamidu, pozwalają na uzyskanie artykułów, które pod względem właściwości, zwłaszcza takich jak odporność na ogień, udarność i odporność w łuku elektrycznym, stanowią kompromis korzystniejszy niż w przypadku zastosowaniu tlenku kadmu.
W wyżej wspomnianym francuskim opisie patentowym 2 621 594, którego odpowiednikiem jest europejski opis patentowy EP-A-0312471 opisano kompozycję poliamidową, której nadano ognioodpomość za pomocą kombinacji czerwonego fosforu i związków lantanowców.
Dodatkowe, wyłącznie w celu stabilizowania tej kompozycji, a przede wszystkim w celu zwiększenia jej odporności w łuku elektrycznym, dodano do niej mieszaninę talku i siarczku lub tlenku cynku.
W przeciwieństwie do powyższego opisu patentowego, przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja zawierająca połączenie boranu cynku, to jest tlenowego związku cynku z czerwonym fosforem. Zastosowanie tlenowego związku cynku w tego rodzaju kompozycjach jest całkowicie nowe w świetle znanego stanu techniki.
Dzięki zastosowaniu tlenowego związku cynku i uzyskaniu nowej kombinacji: tlenowy związek cynku + czerwony fosfor, uzyskano nowy, nieoczekiwany efekt, a mianowicie zwiększenie stabilności czerwonego fosforu i, w konsekwencji, znaczne obniżenie korozyjności kompozycji.
Tego rodzaju efekt nie był ani ujawniony ani nawet sugerowany we wcześniejszych opisach włącznie z opisem EP-A-0312471.
Ponadto, w powyższym opisie podano, że stabilność kompozycji poliamidowej można zwiększyć przez dodanie związków lantanowców oraz, że odporność w łuku elektrycznym można zwiększyć dodając mieszaninę związku cynku (tlenku cynku i/lub siarczku cynku) i talku. W konsekwencji, fachowiec nie mógłby się na tej podstawie spodziewać, że byłoby możliwe zwiększenie stabilności czerwonego fosforu i odporności w łuku elektrycznym ognioodpornej kompozycji poliamidowej wyłącznie przez dodanie soli cynku, tlenku cynku lub siarczku cynku, bez dodawania talku i związków lantanowców.
Natomiast kompozycja według wynalazku nie zawiera wcale lantanowców i/lub talku, natomiast zawiera nie stosowany dotychczas tlenowy związek cynku, co stanowi o nowości zaproponowanej kombinacji, dzięki której uzyskuje się wyżej opisany nieoczekiwany efekt techniczny o wielkim znaczeniu w praktyce.
W dalszej części opisu podano dane porównawcze świadczące o nieoczekiwanym efekcie.
Wiadomo ogólnie, że kompozycje uodporniane na ogień za pomocą fosforu czerwonego, zawierające lub nie zawierające innych składników, które mają hamować wydzielanie fosfiny, wykazują w pewnym stopniu działanie korodujące w stosunku do elementów wykonanych z metalu, które albo stykają się z polimerem albo które wprowadza się, np. przez odlewanie, do wnętrza odlewanych wyrobów zawierających te kompozycje. Zjawisko to obserwuje się zwłaszcza w przypadku części odlewanych stosowanych w przemyśle elektrycznym lub elektronicznym do obudowy metalowych styków, na przykład styków miedzianych.
Jednym z celów niniejszego wynalazku jest zwłaszcza wyeliminowanie tych niedogodności przez zastosowanie kompozycji na bazie ognioodpornego poliamidu. Kompozycje te charakteryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi jak również dobrą odpornością w łuku elektrycznym, a w stosunku do metali wykazują tylko słabe działanie korodujące.
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja na bazie poliamidu zawierająca jako czynnik uodporniający na ogień fosfor czerwony, która zawiera 10 - 100% wagowych związków cynku w przeliczeniu na masę metalu w stosunku do masy fosforu czerwonego, przy czym związki cynku stanowią boran cynku i ewentualnie tlenek cynku, siarczek cynku, a ponadto ewentualnie zawiera wypełniacz mineralny i ewentualnie środek smarujący.
Korzystnie, jako związki cynku kompozycja zawiera mieszaninę boranu cynku i tlenku cynku.
Ponadto, korzystnie zawartość związku cynku wynosi 20 - 80% wagowych, a zwłaszcza 40 - 80% wagowych w przeliczeniu na masę metalu w stosunku do fosforu czerwonego.
171 585
Szczególnie korzystna jest kompozycja zawierająca boran cynku w stężeniu 15 - 40% wagowych oraz tlenek cynku w stężeniu 15 - 60% wagowych, przy czym stężenia te przeliczone są na masę cynku w stosunku do fosforu czerwonego.
Korzystne jest, aby kompozycja według wynalazku zawierała fosfor czerwony powleczony żywicą.
Obecność wypełniacza mineralnego w kompozycji jest korzystna.
Jako wypełniacze mineralne można stosować włókna mineralne takie, jak włókna szklane, azbest, mikrokuleczki szklane, krzemionkę, miki, kaolin, bentonity lub ich mieszaniny.
Zastosowanie w kompozycji według wynalazku boranu cynku lub mieszaniny boran cynku-tlenek cynku jest szczególnie korzystne. Związek ten ma tę zaletę, ze zastosowany w kompozycjach poliamidowych z wypełnieniem z włókna szklanego zasadniczo nie pogarsza właściwości mechanicznych kompozycji. W związku z tym, dodanie boranu cynku do kompozycji poliamidowej z włóknem szklanym zasadniczo nie osłabia wytrzymałości na uderzenie tej kompozycji.
Według wynalazku, jako poliamidy odpowiednie do uodporniania na ogień stosuje się zwłaszcza: poliamidy otrzymane przez polikondensację nasyconych alifatycznych dwukwasów karboksylowych o 6 - 12 atomach węgla z nasyconymi alifatycznymi pierwszorzędowymi diaminami o 6-12 atomach węgla; poliaminokwasy otrzymane albo przez bezpośrednią homopolikondensację kwasu ω-aminoalkanowego mającego łańcuch węglowodorowy o 4-12 atomach węgla, labo przez hydrolityczne otwarcie i polimeryzację laktamów będących pochodnymi tych aminokwasów; kopoliamidy otrzymane z wyjściowych monomerów wymienionych wyżej poliamidów, przy czym składnik kwasowy tych kopoliamidów może składać się ponadto częściowo z kwasu tereftalowego i/lub kwasu izoftalowego; i mieszaniny tym podobnych poliamidów.
Jako przykłady poliamidów otrzymanych przez polikondensację dwukwasów i diamin można wymienić nylon 6,6 (polimer heksametylenodiaminy i kwasu adypinowego), nylon 6,9 (polimer heksametylenodiaminy i kwasu azelainowego), nylon 6,10 (polimer heksametylenodiaminy i kwasu sebacynowego), nylon 6,12 (polimer heksametylenodiaminy i kwasu dodekanodiowego).
Jako przykłady odpowiednich poliaminokwasów można wymienić nylon 4 (polimer kwasu 4-aminobutanowego lub γ-butyrolaktamu), nylon 5 (polimer kwasu 5-aminopentanowego lub δ-amylolakamu), nylon 6 (polimer Σ-kaprolaktamu), nylon 7 (polimer kwasu 7-aminoheptanowego), nylon 8 (polimer kwasu 9-aminononanowego), nylon 10 (polimer kwasu 10-aminodekanowego), nylon 11 (polimer kwasu 11-aminoundekanowego), nylon 12 (polimer kwasu 12-aminododekanowego lub laurylolaktamu).
Jako przykłady kopoliamidów można wymienić nylon 6,6/6,10 (kopolimer heksa metylenodiaminy, kwasu adypinowego i kwasu sebacynowego), nylon 6,6/6 (kopolimer heksametylenodiaminy kwasu adypinowego i kaprolaktamu).
Korzystnymi poliamidami do uodporniania na ogień są według wynalazku nylon 6,6, nylon 6,10, nylon 6, nylon 6,6/6,10 i nylon 6,6/6.
Określenie fosfor czerwony oznacza w niniejszym wynalazku różne allotropowe barwne odmiany fosforu (fosfor czerwony, fioletowy lub czarny) dostępne w handlu pod nazwą fosfor czerwony.
Ilość fosforu czerwonego wynosi zwykle od 1 do 30% wagowych w stosunku do masy poliamidu, który ma być uodporniony na ogień, korzystnie ilość ta zawiera się między 2 a 15% wagowych. Szczególnie korzystnie, ilość ta wynosi 4 do 10%. Na ogół wskazane jest używanie fosforu w postaci dobrze rozdrobnionej, na przykład w postaci cząstek, których przeciętna średnica nie przekracza 200 pm, a korzystnie mieści się w zakresie od 1 do 100 pm,. Fosfor czerwony stosować można albo jako taki, albo w postaci, w której cząstki fosforu znajdują się w otoczce z polimeru. Można tu wymienić zwłaszcza: żywice epoksydowe (francuski opis patentowy nr 2 314 221), polimery mające nienasycone wiązania maleinowe, fumarowe lub allilowe (francuski opis patentowy nr 2 314 219), nasycone poliestry o temperaturze topnienia zawierającej się pomiędzy 50° a 90°C i masie cząsteczkowej poniżej 10 000 (francuski opis patentowy nr 2 373 575), termoplastyczne polikondensaty fenolowo-formaldehydowe typu novolaku (francuski opis patentowy 2 344 615), termoplastyczne polikondensaty fenolowoizobutyroaldehydowe (europejskie zgłoszenie patentowe nr 82 1063329 4 opublikowane pod numerem 0 071 788).
Szczególnie korzystne w realizacji niniejszego wynalazku jest zastosowanie termoplastycznych polikondensatów fenolowo-formaldehydowych, przy czym w tym przypadku ilość polimeru stosowana do powlekania cząstek fosforu może się wahać w szerokim zakresie. Na ogół ilość ta stanowi 5 do 50% łącznej masy mieszaniny fosfor czerwony/polimer powlekający. Bez problemu, można jednak stosować do powlekania znaczniejsze ilości polimeru stanowiące do 90% łącznej masy mieszaniny fosfor czerwony/polimer powlekający.
Dodawane do kompozycji według wynalazku związki cynku mogą mieć różną postać, jak na przykład postać proszku. Mogą one również występować w formie krystalicznej lub bezwodnej, lub bezpostaciowej. Korzystniejsze, związki cynku powinny być trwałe, lub nie rozkładać się w widoczny sposób w temperaturze wytwarzania kompozycji i w temperaturach normalnego ich użytkowania. Cechy proszku nie mają tu istotnego znaczenia. Tak więc postać, rozmiary i sposób wprowadzania i mieszania związku cynku do kompozycji poliamidowej uzależnione są od rozmaitych kryteriów wytwarzania kompozycji z polimeru termoplastycznego, przeznaczonej do formowania dowolną metodą, na przykład przez odlewanie, wytłaczanie czy wtryskiwanie. Korzystnie jest stosować proszek lub materiał drobno granulowany ponieważ na ogół im drobniejsze uziarnienie, tym lepszy jest wynik końcowy.
Do wytwarzania tych kompozycji odpowiednie są wszystkie klasyczne sposoby stosowane przy produkcji kompozycji na bazie poliamidu.
Kompozycje według niniejszego wynalazku można więc wytwarzać przez proste zmieszanie wszystkich składników dowolnymi sposobami pozwalającymi uzyskać kompozycję homogeniczną. Korzystnie, mieszanie różnych składników w postaci proszku lub granulatu przeprowadza się wykonując najpierw na zimno, w klasycznym mieszalniku mieszaninę wstępną, a następnie homogenizując całość przez zgniatanie na ciepło w wytłaczarce o wielu śrubach, prowadząc wytłaczanie korzystnie w atmosferze gazu obojętnego, takiego jak na przykład azot lub argon.
W wyniku tej operacji otrzymuje się pierścienie, które oziębia się wodą, a następnie tnie na granulki, które można następnie poddać suszeniu. Kompozycję według wynalazku można również wytworzyć przez konfekcjonowanie mieszaniny głównej mającej postać granulek. Składa się ona z jednej części poliamidu, który ma być uodporniony na ogień, z fosforu czerwonego i związku cynku, który przed użyciem miesza się z granulkami pozostałego, przeznaczonego do uodporniania na ogień poliamidu.
Kompozycje według wynalazku zdefiniowano powyżej podając ich składniki podstawowe. Jest oczywiste, że nie wychodząc poza zakres wynalazku można te kompozycje we wskazany sposób modyfikować. Przykładowo, kompozycje według wynalazku przeznaczone do wytwarzania przedmiotów formowanych, mogą zawierać różne dodatki. Mogą to być, jak opisano wyżej wypełniacze wzmacniające lub żelujące, takie jak włókna szklane lub azbestowe, mikrokuleczki szklane, kaolin, krzemionka, miki, bentonity, bentony lub mieszaniny tych materiałów. Spośród tych wypełnień najpowszechniej stosowanymi są włókna szklane; włókna te na ogół mają przeciętną średnicę 1-15 μm i długość 2-8 mm. W celu otrzymania artykułów posiadających optymalne własności mechaniczne korzystne jest stosowanie włókien powleczonych, na przykład za pomocą żywic epoksydowych, żywic poliestrowych, żywic poliuretanowych lub żywic winylowych, przy czym żywice te są na ogół połączone z czynnikami sieciującymi typu aminosilanu. Ilościowe proporcje wypełniaczy mogą wahać się od na przykład 10 - 60% wagowych w stosunku do masy używanego w kompozycji poliamidu.
Można również stosować dodatki innych substancji takich, jak środki smarujące, stabilizujące, wzmacniające przy uderzeniu, pigmenty i barwniki, środki antystatyczne, czynniki krystalizacji, stabilizatory fosforu czerwonego; dodatki te jak również ich stosowanie są szeroko opisane w literaturze.
Kompozycje według wynalazku można przeprowadzać w produkty gotowe, lub półfabrykaty stosując zwykłe techniki na przykład wtryskiwanie lub wytłaczanie.
171 585
Kompozycje według wynalazku mają korzystne właściwości typowe dla kompozycji uodpornianych na ogień za pomocą fosforu czerwonego, to znaczy odporność na ogień i zapalność według testu z Underwriters Laboratories UL 94 pionowego (dla próbek o grubości 1,6 mm) mieszcząc się w strefie klasyfikacji V0 do V1. te własności są nawet korzystniejsze niz w przypadku kompozycji nie zawierających związków cynku.
W każdym razie obecność związków cynku wpływa na zwiększenie odporności w łuku elektrycznym (własność zwana IRC). Odporność ta może być wyższa niż 600 woltów w przypadku kompozycji zawierających nie mniej niż 25% wagowych włókna szklanego jako wypełniacza.
Z drugiej strony, kompozycje według wynalazku wykazują o wiele słabsze działanie korodujące w stosunku do materiałów metalicznych takich jak miedź, niż kompozycje nie zawierające związków cynku. Poprawa tych własności występuje w większym stopniu w przypadku kompozycji zawierających czarny barwnik. Własności korodujące kompozycji ilustruje następujący test:
W szczelnym pojemniku umieszcza się 150 g związku w postaci granulek, zawierający badaną kompozycję. W pojemniku, ponad związkiem zawiesza się próbki metali - miedzi, mosiądzu, srebra i brązu. Całość utrzymuje się w temperaturze 125°C w ciągu 336 godzin.
Ocenę stopnia w jakim zaszła korozja przeprowadza się oznaczając zmiany masy (zwykle jest to wzrost) próbek.
Pomiary innych własności przeprowadza się podanymi niżej metodami:
- Odporność na rozprzestrzenianie się łuku elektrycznego (IRC) w woltach: metoda zwana Techniką KC opisana w normie DIN 53480/1972.
- Zachowanie się podczas spalania (UL 94): metoda pomiaru spalania pionowego według normy UL 94 na próbkach o grubości 1,6 mm, które ocenia się:
- po przechowywaniu w ciągu 48 godzin przy wilgotności względnej 50% i,
- po przechowywaniu w ciągu tygodnia w temperaturze 70°C.
- Migracja Związek w postaci płytek o wymiarach 100 mm x 100 mm i grubości 3,2 mm umieszcza się w zamkniętej przestrzeni, w której znajduje się roztwór kwasu siarkowego, aby uzyskać wilgotność 93%. Płytki poddawane są 17 cyklom po 24 godziny, przy czym na cykl składa się 8 godzin w temperaturze 70°C i 16 godzin w temperaturze 23°C. Każdą płytkę płucze się następnie przy użyciu 400 ml wody w ciągu 4 godzin w temperaturze 40°C. Po przemyciu mierzy się przewodnictwo wody z przemywania.
- Uderzenie młota Charpy: pomiar według normy ISO 178.
Kompozycje ognioodporne według niniejszego wynalazku są szczególnie odpowiednie do wytwarzania artykułów formowanych stosowanych w przemysłach związanych z elektrycznością (na przykład w przemysłach elektrycznym i elektronicznym), wytwarzającym elektryczne urządzenie dla gospodarstwa domowego, radiowym i samochodowym). Właściwości tych kompozycji pozwalają również konfekcjonować je metodą przędzenia i wytwarzania folii.
Poniżej przedstawiono porównanie właściwości znanych kompozycji, opisanych w europejskim opisie patentowym nr EP-A-0312471 oraz kompozycji według wynalazku.
Opisane w powyższym opisie EP-A-0312471 znane kompozycje zawierające związki lantanowców i talk mają stosunkowo niską wytrzymałość na uderzenie młota Charpy (patrz tabela w kol. 13-udamość Charpy jest w zakresie 32-29 kg/m2).
Ponadto, konieczna jest wyższa zawartość fosforu w w.w. opisie niż w kompozycji według wynalazku w celu osiągnięcia tego samego poziomu ognioodporności (7% dla kompozycji z FR 2 621 594, a 4-5% dla kompozycji według wynalazku - patrz tabela 2).
Ponadto, odporność w łuku elektrycznym również zwiększa się do wartości powyŻej 475 V.
W tabeli 1 zestawiono różnicę charakterystyki kompozycji według wynalazku i kompozycji ujawnionych w EP-A-312471.
171 585
Tabela 1
Charakterystyka Kompozycja według wynalazku Kompozycja z EP-A-0312471
%P 4-5 7
Wytrzymałość na uderzenia młota Charpy 40-50 kg/m2 29-32 kg/m2
Odporność w łuku elektrycznym > 500 V 475 V
Jak widać, dodanie soli tlenowej cynku zwiększa udarność Charpy oraz charakterystykę migracji w porównaniu do kompozycji zawierających talk i lantanowce. Kompozycje zawierające talk i lantanowce mają niską udarność Charpy oraz niską odporność w łuku elektrycznym.
Zastosowanie boranu cynku samego lub w kombinacji z innymi związkami cynku prowadzi do fosforu oraz dobrą odporność w łuku elektrycznym i migrację.
W przeciwieństwie do tego, znane kompozycje talku i związków lantanowców mają niższą odporność w łuku elektrycznym i niższą ognioodpomość, a jednocześnie wyższą zawartość fosforu.
Jak wykazano, opis patentowy EP-A-0312471 ujawnia poliamidowe kompozycje ognioodporne, których ognioodpomość uzyskano przez dodanie do nich kombinacji czerwonego fosforu i związków lantanowców.
Dodanie siarczków lub tlenków cynku spełniało tylko pomocniczą, stabilizującą rolę. Absolutnie nic w tym opisie nie sugerowało, że dodanie zupełnie nowej kombinacji, tj. czerwony fosfór+tlenek cynku i/lub sól tlenowa cynku i siarczek pozwoli na uzyskanie kompozycji poliamidowej o zaskakująco wysokiej ognioodporności i innych bez porównania lepszych cechach, a przy tym o znacznie niższej zawartości fosforu, co ma ogromne znaczenie toksykologiczne.
Poniższe przykłady ilustrują wynalazek.
Kompozycje według wynalazku, otrzymuje się przez zmieszanie składników w wytłaczarce typu ZSK 40 produkcji Societe WERNER PFLEiDeRER, a włókna szklane wprowadza się za pomocą podwójnej śruby zasilającej ZSB WERNER.
Wytłaczarka posiada śrubę obracającą się z szybkością 250 obrotów na minutę w temperaturze 280°C; uzyskiwana wydajność wynosi 70 kg/h. Ciśnienie odgazowania 56 x 102Pa.
Stosuje się następujące surowce:
- nylon 6,6 (polimer heksametylenodiaminy i kwasu adypinowego): chodzi o produkt posiadający współczynnik lepkości 133 ml/g (oznaczenie według normy 150 R 307, wydanie z roku 1977, na części rozpuszczalnej w 90% kwasie mrówkowym);
- włókna szklane R 23 Dx 1 dostarczane na rynek przez Societe Owens Corning Fiberglass; znajdują się w stężeniu 25% wagowych,
- środek smarujący: stearynian glinu: stężenie 0,4% wagowych;
- barwnik dostarczany przez Societe Wiliams pod nazwąNigrosine Oisol BlackN; stężenie 1,16% wagowych;
- czynnik uodporniający na ogień, składający się z fosforu, czerwonego, dostarczany przez Societe Wilbright et Wilson pod nazwą CPC 400,
- związek cynku wybrany z grupy związków, do której należą boran cynku, siarczan cynku i tlenek cynku. Związki te mogą być albo bezwodne, albo w postaci krystalicznej.
W zamieszczonej poniżej tabeli 2 przedstawiono różne kompozycje i ich własności. Stężenie wyrażone w procentach wagowych związku w stosunku do masy kompozycji końcowej. Tlenek cynku jest związkiem bezwodnym, a boran cynku jest uwodniony.
W tabelach zastosowano następujące skróty, omówione też powyżej w opisie:
IRC = odporność na rozprzestrzenianie się łuku elektrycznego
UL94 = zachowanie się podczas spalania
171 585
Tabela 2
Przykład PA masa % Fosfór % Związek Zn % Lekość mg/l UL94 Migracja p. siemens Uderzenie młota Charpy kj/m2 IRC (V )
I próba kontrolna 62,34 4,2 150 V1 41,1 63,2 425
II 59,14 5,1 ZnO. 1,2 159 V1 29,3 42,2 475
III 59,16 4,5 boran Zn:2,6 161 vo 24,3 49,3 500
IV 59,74 4,2 boran Zn:2,6 147 V1 18,5 51,1 550
V 56,80 4,0 ZnO. 1,2 boran Zn 2,6 153 V1 7 43,8 575
VI 58,54 4,2 ZnO. 1,2 139 V2 13 40,1 >600
VII 61,18 4,8 ZnO: 2 boran Zn3 137 V1 5 38 600
Drugą serię kompozycji wytworzono stosując jako czynnik uodporniający na ogień fosfor czerwony powleczony żywicą fenolowo-formaldehydową. Kompozycja ta zawiera 60% wagowych fosforu czerwonego o średnim uziarnieniu wynoszącym 20 - 30 (im, powleczonego 40% wagowymi polikondensat fenolowo-formaldehydowego o temperaturze topnienia 80°C i masie molowej 800. Uzyskane wyniki zestawiono w przedstawionej poniżej tabeli 3.
Tabela 3
Przykład PA masa % Fosfór masa % Związek Zn masa % Lepkość mg/l UL94 Migracja (i siemens Uderzenie młota Charpy kj/m2 IRC (V)
VIII 64,42 7,6 ZnS· 0,32 148 V1 16,5 40 425
IX 63,34 7,6 ZnS 0,5 143 V0 16,5 38 475
X 61,24 8,5 boran Zn. 2,6 129 V1 6,5 38,4 350
Wyniki testu na korozję przedstawione są poniżej (wzrost masy próbek w mg):
Tabela 4
Przykład Próbki
Miedź Mosiądz Brąz Srebro
I 5,3 1,3 10 2,2
II 6,5 2 12 1,1
ΙΠ 4 0,6 2,7 0,1
IV 1,5 0,6 1,5 0,4
V 4,6 0,6 1,3 0,1
VI 2,3 0,2 10,5 0,2
VII 1,1 0,4 1,1 0,1
VIII 18,2 15,4 12 2,5
IX 14 4,3 14,7 2,2
X 8,3 0,8 4 0,2
171 585
Uzyskane wyniki wyraźnie ukazują wpływ dodatku związku cynku na własności korodujące kompozycji poliamidowych w stosunku do metali, jak również ograniczenie zjawiska migracji.
171 585
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycja na bazie poliamidu zawierającajako czynnik uodporniający na ogień fosfor czerwony, znamienna tym, że zawiera 10 -100% wagowych związków cynku, w przeliczeniu na masę metalu w stosunku do masy fosforu czerwonego, przy czym związki cynku stanowią boran cynku i ewentualnie tlenek cynku, siarczek cynku, a ponadto ewentualnie zawiera wypełniacza mineralny i ewentualnie środek smarujący.
  2. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związki cynku zawiera mieszaninę boranu cynku i tlenku cynku.
  3. 3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera 20 - 80% wagowych związku cynku, w przeliczeniu na masę metalu w stosunku do masy fosforu czerwonego.
  4. 4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że zawiera 40 - 80% wagowych związku cynku, w przeliczeniu na masę metalu w stosunku do masy fosforu czerwonego.
  5. 5. Kompozycja według zastrz. 2 albo 4, znamienna tym, że zawiera boran cynku w stężeniu 15 - 40% wagowych oraz tlenek cynku w stężeniu 15 - 60% wagowych, przy czym stężenia te są przeliczone na masę cynku w stosunku do masy fosforu czerwonego.
  6. 6. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że zawiera fosfor czerwony powleczony żywicą.
  7. 7. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienna tym, że jako wypełniacz mineralny zawiera włókno szklane.
    Przedmiotem niniejszego wynalazku są nowe kompozycje na bazie poliamidu uodparnianego na ogień za pomocą czerwonego fosforu, przeznaczone zwłaszcza do wytwarzania różnych artykułów dla przemysłów elektrycznego i elektronicznego.
PL93297771A 1992-02-18 1993-02-17 Kompozycja na bazie poliamidu PL PL PL PL171585B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9202067A FR2687407A1 (fr) 1992-02-18 1992-02-18 Compositions a base de polyamide ignifuge.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL297771A1 PL297771A1 (en) 1993-09-20
PL171585B1 true PL171585B1 (pl) 1997-05-30

Family

ID=9426921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL93297771A PL171585B1 (pl) 1992-02-18 1993-02-17 Kompozycja na bazie poliamidu PL PL PL

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5466741A (pl)
EP (1) EP0557222B2 (pl)
JP (1) JP2563057B2 (pl)
KR (1) KR960012458B1 (pl)
CN (1) CN1038253C (pl)
AT (1) ATE155513T1 (pl)
BR (1) BR9300414A (pl)
CA (1) CA2089699C (pl)
CZ (1) CZ280937B6 (pl)
DE (1) DE69312116T3 (pl)
DK (1) DK0557222T3 (pl)
ES (1) ES2104105T5 (pl)
FR (1) FR2687407A1 (pl)
HU (1) HU212194B (pl)
MX (1) MX9300813A (pl)
PL (1) PL171585B1 (pl)
SG (1) SG46178A1 (pl)
SK (1) SK279749B6 (pl)
TW (1) TW245734B (pl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1017767A (ja) * 1996-07-02 1998-01-20 Du Pont Kk 高流動性ポリアミド樹脂組成物
EP0985706B1 (en) * 1998-03-25 2005-07-27 Teijin Limited Resin composition
JP2001098166A (ja) * 1999-08-03 2001-04-10 Lewin Menachem 難燃性重合組成物
JP3909751B2 (ja) * 2000-05-25 2007-04-25 日本化学工業株式会社 エポキシ樹脂用赤燐系難燃剤、エポキシ樹脂用赤燐系難燃剤組成物、それらの製造方法、半導体封止材用エポキシ樹脂組成物、封止材および半導体装置
DE10126759A1 (de) 2001-06-01 2002-12-05 Bayer Ag Mikroverkapselung von rotem Phosphor
DE10224887A1 (de) * 2002-06-05 2003-12-18 Bayer Ag Flammwidrig ausgerüstete Kunststoff-Formmassen
US7816438B2 (en) 2005-04-08 2010-10-19 Mitsui Chemicals, Inc. Flame-retardant polyamide composition
EP2443198B1 (fr) * 2009-06-19 2019-05-01 Rhodia Opérations Composition d'un alliage de resines de polyamide et de polyester
CN101845221B (zh) * 2010-05-06 2012-05-30 浙江新力塑料股份有限公司 阻燃增强塑料及其制备方法
JP2014503024A (ja) * 2011-01-20 2014-02-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 難燃化熱可塑性成形材料
US8883904B2 (en) 2011-09-15 2014-11-11 Basf Se Mixtures of silver and zinc oxide as stabilizer for flame-retardant polyamides
CN103797058B (zh) * 2011-09-15 2016-08-24 巴斯夫欧洲公司 作为用于含有红磷的阻燃性聚酰胺的稳定剂的银/氧化锌混合物
WO2013124128A1 (de) * 2012-02-20 2013-08-29 Basf Se Cuo/zno-mischungen als stabilisatoren für flammgeschützte polyamide
CN103304997B (zh) * 2013-07-16 2015-02-25 广东泰昊新材料科技有限公司 无酸腐蚀、高电绝缘的红磷阻燃增强尼龙及其制备方法
CN104017354A (zh) * 2014-06-09 2014-09-03 温州科力塑业有限公司 一种用于制作防爆装备的无卤高韧性红磷阻燃尼龙及其制备方法
CN109777094B (zh) 2018-12-28 2021-07-16 金发科技股份有限公司 一种阻燃尼龙复合材料及其应用
CN116640440B (zh) * 2023-04-03 2024-07-05 金旸(厦门)新材料科技有限公司 一种低析出红磷阻燃玻纤增强尼龙及其制备方法和应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2734103A1 (de) * 1977-07-28 1979-02-08 Bayer Ag Flammfeste polyamidformmassen
DE3215751A1 (de) * 1982-04-28 1983-11-24 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum flammfestausruesten von thermoplastischen kunststoffen
DE3509568A1 (de) * 1985-03-16 1986-09-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Stabilisierter, roter phosphor und dessen verwendung fuer flammfeste, thermoplastische polyamid-formmassen
GB8703161D0 (en) * 1987-02-11 1987-03-18 Bip Chemicals Ltd Polyamide compositions
FR2621594B1 (pl) * 1987-10-12 1990-01-26 Rhone Poulenc Chimie
DE3808493A1 (de) * 1988-03-15 1989-09-28 Bayer Ag Aromatische polyamide als flammschutzmittel-synergisten mit antidripping-wirkung fuer aliphatische polyamidformmassen und ihre verwendung
DE58908791D1 (de) * 1988-07-13 1995-02-02 Basf Ag Flammgeschützte thermoplastische Formmassen auf der Basis teilaromatischer Copolyamide.
DE3905038A1 (de) * 1989-02-18 1990-08-23 Basf Ag Flammgeschuetzte thermoplastische formmassen auf der basis von phlegmatisiertem roten phosphor
US5216063A (en) * 1990-01-13 1993-06-01 Bip Chemicals Limited Polyamide compositions
US5071894A (en) * 1990-08-03 1991-12-10 Stamicarbon B.V. Flame retardant polyamides

Also Published As

Publication number Publication date
CZ22293A3 (en) 1994-01-19
FR2687407B1 (pl) 1994-08-19
HUT66448A (en) 1994-11-28
FR2687407A1 (fr) 1993-08-20
HU212194B (en) 1996-03-28
BR9300414A (pt) 1993-08-24
SG46178A1 (en) 1998-02-20
ES2104105T5 (es) 2003-02-01
CA2089699C (fr) 1999-06-08
JPH06145504A (ja) 1994-05-24
KR960012458B1 (ko) 1996-09-20
HU9300434D0 (en) 1993-05-28
SK279749B6 (sk) 1999-03-12
MX9300813A (es) 1993-12-01
EP0557222B2 (fr) 2002-08-21
DE69312116T3 (de) 2003-12-11
PL297771A1 (en) 1993-09-20
JP2563057B2 (ja) 1996-12-11
ES2104105T3 (es) 1997-10-01
SK8693A3 (en) 1993-10-06
CZ280937B6 (cs) 1996-05-15
DE69312116D1 (de) 1997-08-21
EP0557222B1 (fr) 1997-07-16
DK0557222T3 (da) 1997-08-25
TW245734B (pl) 1995-04-21
CA2089699A1 (fr) 1993-08-19
CN1075728A (zh) 1993-09-01
ATE155513T1 (de) 1997-08-15
CN1038253C (zh) 1998-05-06
US5466741A (en) 1995-11-14
EP0557222A1 (fr) 1993-08-25
KR930017978A (ko) 1993-09-21
DE69312116T2 (de) 1998-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL171585B1 (pl) Kompozycja na bazie poliamidu PL PL PL
KR960012459B1 (ko) 내열성이 양호한 난연성 폴리아미드 조성물
US4001177A (en) Flame-retarding polyamide composition
CA2036253C (en) Thermoplastic resin composition
WO1996017013A1 (en) Flame retardant polyamide composition
KR20010052161A (ko) 난연성 폴리아미드 조성물
CN102140247A (zh) 部分芳族模塑组合物及其用途
JPH06279673A (ja) 無ハロゲン、耐炎性ポリアミド成形材料
US4356282A (en) Phosphine suppressants for polymeric compositions including red phosphorus as a flame retardant
JP5062926B2 (ja) ガラス繊維強化難燃性ポリアミド樹脂組成物
JP3523312B2 (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
JPS6037829B2 (ja) 難燃性ポリアミド組成物
KR930010924B1 (ko) 포스팜을 포함하는 난연성의 열가소성 조성물 및 그 제조방법
US4263203A (en) Flame retardants for polyamides
JP4072242B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物
US4504611A (en) Flame retardant polyamide compositions
JP3630387B2 (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
JPH0641420A (ja) 難燃性で、熱可塑性のポリアミド組成物
EP0734413B1 (en) Flame resistant aromatic polyamide resin composition
JP2002275370A (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
JPH06263986A (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
JP2001011303A (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
JP2008189855A (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
JPH05177655A (ja) 射出成形用難燃性ポリアミド樹脂ペレット
JPS6226346B2 (pl)