NL8901054A

NL8901054A - Polymeermengsel met polyester, glasvezels, vlamvertragend middel en vulmiddel; daaruit gevormde voorwerpen.

Info

Publication number: NL8901054A
Application number: NL8901054A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1990-11-16
Also published as: EP0394645A2; US5147920A; EP0394645A3

Description

General Electric Company te Schenectady, New York,

United States van America.

Aanvraagster noemt als uitvinders : T. Dekkers, W. Hamersma en F. Tabankia.

Titel : Polymeermengsel met polyester, glasvezels, vlam-vertragend middel en vulmiddel; daaruit gevormde voorwerpen .

De uitvinding heeft betrekking op een polymeermengsel dat A een polyester met eenheden afgeleid van een alkaandiol en een aromatisch dicarbonzuur, B glasvezels, C een vlamvertragend middel en D een vulmiddel bevat.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het bereiden van bovengenoemd polymeermengsel.

De uitvinding heeft verder betrekking op voorwerpen gevormd uit het polymeermengsel volgens de uitvinding.

In de niet-voorgepubliceerde NL-A-8802218 zijn polymeermengsels beschreven die een polyester, glasvezels en een vlamvertragend middel bevatten. Aangegeven is dat de bekende polymeermengsels vulmiddelen kunnen bevatten. Als glasvezels kunnen volgens deze stand van de techniek alle typen glasvezels worden toegepast, lange en korte, glasvezels met en zonder sizing. In alle voorbeelden zijn chopped glasvezels (E-glas) toegepast. De polymeermengsels volgens deze stand van de techniek bezitten een goede UV-bestandheid, een goede "tracking index", in combinatie met goede vlamvertragende eigenschappen en een goede buigmodulus.

De uitvinding voorziet in polymeermengsels met de volgende combinatie van eigenschappen : een comparative tracking index van meer dan 300 Volt, goede vlamwerende eigenschappen (V-0 volgens UL94) en een buigmodulus van meer dan 5000 MPa.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het als bestanddeel B "milled glass fibres" bevat.

Als vlamvertragend middel C bevat het polymeermengsel volgens de uitvinding bij voorkeur een gebromineerde polystyreenverbinding. Als bestanddeel D bevat het polymeermengsel volgens de uitvinding bij voorkeur talk.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding is bij voorkeur dusdanig dat het berekend ten opzicht van de som van de gewichtsdelen van de bestanddelen A, B, C en D als volgt is samengesteld : 40-50 gew.% A, 15-25 gew.% B, 6-16 gew.% C en 15-25 gew.% D.

Bij voorkeur is bestanddeel A van het polymeermengsel voor meer dan 70 mol.% opgebouwd uit eenheden afgeleid van tereftaalzuur en butaan-1 ,.4-diol.

Het polymeermengsel kan bovendien een of meer gebruikelijke toeslagstoffen bevatten.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het bereiden van het hierboven geschreven polymeermengsel waarbij de genoemde bestanddelen in een extrusiemachine worden gecompoundeerd en waarbij het bestanddeel D wordt toegepast in de vorm van een master-batch. Goede resultaten zijn verkregen met bestanddeel D bestaande uit een masterbatch van talk in een styreen-acrylaat copolymeer.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding bevat in elk geval een of meer van de volgende bestanddelen : A : een polyester en B : glasvezels en C : een vlamvertragend middel en D : een vulmiddel.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan bovendien een of meer van de volgende bestanddelen bevatten : E : gebruikelijke toeslagstoffen.

A. Polyester

De uitvinding heeft betrekking op poly-meermengsels die een polyester bevatten met eenheden afgeleid van een alkaandiol en een aromatisch dicarbon-zuur. De polyester kan eenheden afgeleid van een of meer alkaandiol-verbindingen bevatten. De polyester kan ook eenheden afgeleid van een of meer aromatische dicarbon-zuren bevatten. Behalve het alkaandiol kan de polyester eenheden afgeleid van een of meer andere diol-of polyolverbindingen bevatten.

Over het algemeen bevat de polyester een overmaat van eenheden afgeleid van een alkaandiol met betrekking tot de eventueel aanwezige van andere diol-of polyolverbindingen afgeleide eenheden.

Geschikte alkaandiolverbindingen zijn bijvoorbeeld ethaan-diol of butaan-l,4-diol. De polyester kan behalve eenheden afgeleid van aromatische dicarbonzuren ook eenheden afgeleid van andere dicarbonzuren of polycar-bonzuren bevatten. Het grootste deel van de eenheden afgeleid van zuren is echter afgeleid van een aromatisch dicarbonzuur. Geschikte aromatische dicarbonzuren zijn tereftaalzuur en isoftaalzuur.

Als polyester wordt bij voorkeur een polyester toegepast met meer dan 70 mol% eenheden afgeleid van tereftaalzuur en butaan-l/4-diol. Het is ook mogelijk een mengsel van een of meer verschillende polyesters toe te passen, zoals een mengsel van polybutyleentereftalaat en polyethyleen-tereftalaat.

B. Glasvezels

Het polymeermengsel volgens de uitvinding moet als glasvezels zogenaamde "milled glass fibres" bevatten. Bij toepassing van de meer gebruikelijke chopped glass fibres wordt niet de gewenste combinatie van eigenschappen verkregen.

"Milled glass fibres" zijn glasvezels die zijn fijn gemalen tot een gemiddelde diameter van 10-50 micrometers.

C. Vlamvertraqend middel

In principe kunnen in het polymeermengsel volgens de uitvinding alle voor polyesters bekende vlam-vertragende middelen worden toegepast zoals decabroom difenylether, een tetrabroombisphenol-A-copolymeer of een tetrabroombisphenol-A-oligomeer, chloorcycloalkaan verbindingen bij voorbeeld polychloor-polyhydro-dimethano-dibenzo-cyclo-octaan, en gebromineerde polystyreenverbindingen. De voorkeur wordt echter gegeven aan gebromineerd polystyreen. Het vlamvertragend middel kan in combinatie met een metaalverbinding zoals anti-moonoxide worden toegepast.

D. Vulmiddel

Als vulmiddel bevat het polymeermengsel volgens de uitvinding talk. De talk wordt gewoonlijk in de vorm van een poeder toegepast.

Talk is in extrusiemachines lastig te verwerken. Daarom wordt er de voorkeur aan gegeven de talk in de vorm van een masterbatch toe te passen. De voorkeur wordt gegeven aan een masterbatch bestaande uit een innig mengsel van talk en een styreen-acrylaat copolymeer.

E. Toeslagstoffen

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan een of meer gebruikelijke toeslagstoffen bevatten zoals stabilisatoren, pigmenten, kleurstoffen en lossingsmid-delen.

Voorbeelden I, II en III, vergelijkende voorbeelden A, B, C, D en E

Er werden verschillende polymeermengsels bereid uitgaande van de volgende bestanddelen : PBT : polybutyleentereftalaat met een intrin sieke viscositeit van 0.73 ml/g gemeten in een phenol-tetrachloorethaan 60/40 mengsel bij 25eC volgens ASTM D2857-70 met een viscosimeter volgens DIN 51562.

Glasvezels-I : niet-gecoat, milled glass fibres met een gemiddelde diameter van 13-15 micrometer (volgens de uitvinding).

Glasvezels-2 : chopped glass fibres (E-glas) met een gemiddelde vezellengte van 4.5 mm.

FR-1 : gebromineerd polystyreen met een broomge- halte van 68.5 gew.%.

FR-2 : l,2-bis(tetrabroomphtalimide)ethaan, een bekend vlamvertragend middel.

Talk-l : talk vezels.

Talk-2 : een masterbatch van talk-l in een styreen-acrylaatcopolymeer masterbatch. (60 gew.delen talk; 40 gew.delen copolymeer).

Talk-3 : een masterbatch van 80 gew.delen talk-1 in 20 gew.delen styreen-acrylaat-copolymeer.

Mica : Mica

Klei-l : een met aminosilaan behandelde klei

Klei-2 : een met epoxysilaan behandelde klei.

Sb203 : een Sb203 masterbatch met 85 gew.% Sb203.

ST : stabilisatoren.

De genoemde bestanddelen werden in de hoeveelheden zoals aangegeven in de hieronder volgende tabel in een extrusiemachine gecompoundeerd. De verkregen strengen werden tot pellets gehakt. Uit de pellets werden genormeerde plaatjes en staafjes gespuitgiet voor het bepalen van de buigmodulus (volgens DIN 53457); de brandwerende eigenschappen (volgens UL-94); de flame-out time (FOT in seconden) en de CTI "comparative tracking index" volgens IEC, 1979 (3de editie). De gevonden resultaten zijn eveneens in de tabel opgenomen.

Voorbeeld I A B C D E II III

Samenstelling/

Gew. delen PBT 45.4 45.4 45.4 45.4 45.4 46.4 40.4 32.1

Glasvezels-1 20 - 20 20 20 20 20 20

Glasvezels-2 -20----- FR-1 11 11 11 11 11 - 11 11 FR-2 - - - - 10 -

Talk-1 20 20 - - - 20 -

Talk-2 - - - - - 25

Talk-3 - - - 33.3

Mica - - 20----

Sb203 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3 3.5 3.5 ST 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.6 0.15 0.15

Klei-1 - - - 20

Klei-2 - - --20--

Eigenschappen o Buigmodulus (Mpa) 6150 6850 6020 4980 4890 6470 5534 6833

O UL-94 (1.6 mm) VO VO VO VO V2 VO VO VO

F.O.T. (sec.) 01 11 6-BD* 11 1 O CTI (Volt) 600 450 325 350 400 325 550 600 * BD = Burning Drips.

Claims

1. Polymeermengsel dat A een polyester met eenheden afgeleid van een alkaandiol en een aromatisch dicarbonzuur, B glasvezels, C een vlamvertragend middel en D een vulmiddel bevat, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als bestanddeel B "milled glass fibres" bevat.

2. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als vlamvertragend middel C een gebromineerde polystyreen verbinding bevat.

3. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als bestanddeel D talk bevat,

4. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel berekend ten opzichte van de som van de gewichtsdelen van de bestanddelen A, B, C en D als volgt is samengesteld : 40-50 gew.% A, 15-25 gew.% B, 6-16 gew.% C en 15-25 gew.% D.

5. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bestanddeel A voor meer dan 70 mol.% eenheden in opgebouwd uit eenheden afgeleid van tereftaalzuur en butaan-l,4-diol. i

6. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bestanddeel A uit een mengsel van verschillende polyesters bestaat. Conclusies (vervolg)

7. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel bovendien een of meer gebruikelijke toeslagstoffen bevat.

8. Werkwijze voor het bereiden van een polymeermengsel dat A een polyester met eenheden afgeleid van een alkaandiol en een aromatisch dicarbonzuur, B glasvezels, C een vlamvertragend middel en D een vulmiddel bevat waarbij de genoemde bestanddelen in een extru-siemachine worden gecompoundeerd, met het kenmerk, dat bestanddeel D wordt toegepast in de vorm van een masterbatch.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk dat bestanddeel D bestaat uit een masterbatch van talk in een styreen-acrylaat copolymeer.

10. Voorwerpen gevormd uit het polymeermengsel volgens de uitvinding.