NL9002213A

NL9002213A - Polymeermengsel met polybutyleentereftalaat, thermoplastisch elastomeer en een gebromineerd polystyreen; daaruit gevormde voorwerpen.

Info

Publication number: NL9002213A
Application number: NL9002213A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1992-05-06
Also published as: JPH0651832B2; JPH05500687A; EP0480524A3; EP0480524A2; WO1992007034A2; WO1992007034A3

Description

Aanvraagster noemt als uitvinder: L.J. Goff

Polymeermengsel met polybutyleentereftalaat, thermoplastisch elastomeer en een gebromineerd polystyreen; daaruit gevormde voorwerpen.

De uitvinding heeft betrekking op een polymeermengsel dat de volgende bestanddelen bevat : A. een polybutyleentereftalaat; B. een thermoplastisch elastomeer; C. een gebromineerd polystyreen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op voorwerpen gevormd uit het polymeermengsel volgens de uitvinding. Polymeermengsels die een polybutyleenteref-talaat en een thermoplastisch elastomeer, zoals een polyether-ester blokcopolymeer bevatten, zijn bij voorbeeld bekend uit DE-C-2338615 en DE-B-2460257. Het toevoegen van vlamvertragende middelen is in deze publi-katies niet genoemd.

Het’ toevoegen van vlamvertragende, halogeen bevattende verbindingen aan polybutyleentereftalaten is beschreven in EP-A-0065777. Als geschikte vlamvertragende middelen wordt een groot aantal verbindingen genoemd waaronder bij voorbeeld polycarbonaat oligo-meren bereid uitgaande van gebromineerd bisphenol A en gebromineerd polystyreen.

In EP-A-0322934 zijn polymeermengsels beschreven die een polybutyleen tereftalaat, een gebromineerd polystyreen, een aromatisch polycarbonaat en een middel voor het verbeteren van de slagsterkte bevatten. De zojuist genoemde polymeer-mengsels bezitten een goede tracking index en goede vlamwerende eigenschappen.

In de niet-voorgepubliceerde EP-A-0392190 zijn polymeermengsels beschreven die een polybutyleen-terephtalaat, een thermoplastisch elastomeer en een gebromineerd polystyreen als vlamvertrager bevatten.

Deze bekende polymeermengsels bezitten een goede combinatie van eigenschappen: een goede flexibiliteit, een goede vloei van hun smelt, goede vlamwerende eigenschappen en een hoge tracking index, volgens de algemene leer van deze octrooiaanvrage kan men aan de polymeermengsels gebruikelijke additieven zoals versterkende vezels toevoegen. Zo zal men, wanneer men een polymeermengsel met een grotere stijfheid wil verkrijgen, gebruikelijke glasvezels toevoegen. Uit experimenten van aanvraagster is echter gebleken dat het toevoegen van gebruikelijke glasvezels weliswaar leidt tot een verhoging van de stijfheid maar ook tot een sterke vermindering van de vloeieigenschappen en een verlaging van de tracking index.

De uitvinding berust op de ontdekking dat door toepassing van een bepaald type glasvezels de stijfheid verhoogd kan worden zonder dat een al te sterke vermindering van de vloei en/of van de tracking index optreedt.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het polymeermengsel bovendien (D) glasvezels bevat met een lengte van minder dan 200 micrometer en een diameter van minder dan 25 micrometer.

Als bestanddeel B bevat het polymeermengsel volgens de uitvinding bij voorkeur een polyether ester blokcopolymeer, of een polyester-ester urethaan of een polyetherimide ester.

De samenstelling van het polymeermengsel volgens de uitvinding is bij voorkeur dusdanig dat het polymeermengsel per 100 gewichtsdelen van de som van de betstanddelen A, B, C en D 45-70 gewichtsdelen van bestanddeel A, 5-25 gewichtsdelen van bestanddeel B, 10 - 30 gewichtsdelen van bestanddeel C en 5-15 gewichtsdelen van bestanddeel D bevat.

Als bestanddeel A. bevat het polymeermengsel volgens de uitvinding een polymeer of een copolymeer dat voor meer dan 70 mol% is opgebouwd uit eenheden afgeleid van tereftaalzuur en butaan-1,4-diol.

In de polymeermengsels volgens de uitvinding is het mogelijk een metaalverbinding toe te passen (bijvoorbeeld antimoonoxide) die synergistisch samenwerkt met het gebromineerde polystyreen.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan per 100 gewichtsdelen A. plus B. plus C. plus D. 1-100 gewichtsdelen gebruikelijke additieven bevatten.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding bevat in elk geval de volgende bestanddelen : A. een polybutyleentereftalaat, B. een thermoplastisch elastomeer, C. een gebromineerd polystyreen en D. een speciaal soort glasvezels.

A. Polybutyleentereftalaat

Polybutyleentereftalaat is op zich een bekend polymeer. Het is afgeleid van butaan-l,4-diol en tereftaalzuur.

Het is mogelijk in de polymeermengsels copolyesters toe te passen waarin een gedeelte van de diol verbinding en/of een gedeelte van het tereftaalzuur door een ander diol en/of carbonzuur is vervangen. Het verdient voor de polymeermengsels volgens de uitvinding de voorkeur een polybutyleentereftalaat toe te passen dat voor meer dan 70 mol% is opgebouwd uit eenheden afgeleid van butaan-l,4-diol en tereftaalzuur.

Het is mogelijk polybutyleentereftalaat toe te passen waarin een vertakkingsmiddel, bijvoorbeeld een glycol met drie of meer hydroxyl groepen of een drie- of meervoudig carbonzuur, is opgenomen.

B. Thermoplastisch elastomeer

In het polymeermengsel volgens de uitvinding kunnen verschillende typen thermoplastische elastomeren worden toegepast. Voorbeelden zijn de op zich bekende polyether-ester blokcopolymeren, polyester-ester uretha-nen en polyetherimide esters.

Polyether-ester blokcopolymeren worden over het algemeen verkregen door condensatiepolymerisatie van een of meer dicarbonzuren, een of meer glycolen met lange keten en een of meer glycolen met korte keten.

Voorbeelden van geschikte polyether-ester blokcopolymeren vindt men beschreven in DE-C-2338615 en DE-B-2460258 alsmede in de daarin genoemde litera-tuurplaatsen.

Als polyester-ester urethaan wordt bij voorkeur een blokcopolymeer toegepast dat is opgebouwd uit polyester-ester eenheden die door middel van groepen met de formule [NHC(O)] p verbonden zijn, waarbij een polyfunctionele groep met maximaal 30 koolstofatomen voorstelt en p een waarde van 2 of 3 bezit, en waarbij de polyester-ester eenheden zijn opgebouwd uit blokken met een aantal ester eenheden met de formule -0G0C(0)R2C(0) - en blokken met een aantal ester eenhe den die een bi-functionele polyester of polyester amide met een smeltpunt van minder dan 100°C kunnen vormen, welke blokken door ester bindingen met elkaar zijn verbonden, waarbij ten minste 80 mol.% van de R2-groepen 1,4-phenyleen radicalen voorstellen en waarbij ten minste 80 mol.% van de G-groepen een tetramethyleen groep voorstellen.

Dergelijke polymeren en hun bereidingswijze zijn bij voorbeeld beschreven in EP-A-0102115, US-A-4,186,257 en US-A-4,228,249.

Als polyetherimide ester wordt bij voorkeur een blokcopolymeer toegepast dat is verkregen door reactie van een diol met laag moleculair gewicht, een dicar-bonzuur, een poly (oxyalkyleen) diamine en een tricarbonzuur of een derivaat daarvan.

Dergelijke polymeren zijn bij voorbeeld beschreven in US-A-4,544,734, US-A-4,556,705 en US-A-4,556,688.

C. Gebromineerd polystyreen

Gebromineerde polystyrenen zijn op zich bekende vlam-vertragende middelen voor kunststoffen, zij zijn in de handel verkrijgbaar. Zij kunnen bijvoorbeeld ongew.

40-70 gew% broom bevatten.

D Glasvezels

Het polymeermengsel volgens de uitvinding moet glasvezels met een lengte van minder dan 200 micrometer en met een diameter van minder dan 25 micrometer bevatten. Dergelijke typen glasvezels zijn algemeen verkrij gbaar.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan behalve de hierboven genoemde bestanddelen bovendien gebruikelijke toeslagstoffen bevatten. Geschikte toeslagstoffen zijn pigmenten en kleurstoffen, stabilisatoren, transesterificatie inhibitoren, vlamvertragende middelen, vormlosmiddelen enz.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan volgens de gebruikelijke werkwijzen voor het bereiden van polymeermengsels worden verkregen bijvoorbeeld door smeltextrusie.

Voorbeeld I, vergelijkende voorbeelden A en B

Bij de voorbeelden werden de volgende bestanddelen toegepast : PBT : een polyester afgeleid van butaandiol en tereftaalzuur met een intrinsieke viscositeit van 1.18 dl/g, gemeten in een 60/40 fenol/tetrachloorethaanmengsel bij 25°C.

TPE : een in de handel onder de aanduiding LOMOD® J10 verkrijgbare polyetherimide ester.

FR : een gebromineerd polystyreen met een broom gehalte van ongeveer 65 gew.%.

glas- vezels-l : glasvezels met een gemiddelde lengte van ongeveer 70 micrometer en een gemiddelde diameter van ongeveer 12 micrometer.

glas- vezels-2 : glasvezels met een gemiddelde lengte van ongeveer 4,5 milimeter en een gemiddelde diameter van 10 micrometer.

AOC : een mengsel van 85 gew.% Sb2 03 en 15% of a carrier polymer.

T : een polytetrafluorethyleen verbinding.

O : een mengsel van overige gebruikelijke addi tieven (stabilisator + vormlosmiddel)

De hierboven genoemde bestanddelen werden in de hoeveelheden zoals aangegeven in de hieronder volgende tabel in een extrusiemachine gecompoundeerd en gepelletiseerd. uit de verkregen pellets werden genormeerde proefstukjes gespuitgiet voor het bepalen van de brandbaarheidsklasse volgens UL-94, voor het bepalen van de "comparative tracking index" volgens IEC, 1979 (3de editie), en voor het bepalen van enkele mechanische eigenschappen. Bovendien werd de smelt viscositeits index (MVI).

De verkregen resultaten zijn eveneens opge-noemen in de hieronder volgende tabel.

TABEL

Voorbeeld no. A B I

Samenstelling (Gew. delen) O PBT 50 53 53 o TPE 25 15 15 o glas vezels-1 - 7 - o glas vezels-2 - 7 O FR 17.5 17.5 17.5 O AOC 7 77 O T 0.25 0.25 0.25 o O 0.45 0.45 0.45

Eigenschappen o Trekmodulus 1500 2100 2190 (tensile module) o Buigmodulus (MPa) 1450 2045 2110 o Comparative 325 275 325

Tracking index (V) o UL-94 (1.6 mm staaf) V-0 V-0 V-0 V-0 O MVI (250°C; 2,16kg) 22.4 14.5 17.5

Uit de resultaten weergegeven in de bovenstaande tabel kan men zien dat het toevoegen van gebruikelijke glasvezels (vergelijkend voorbeeld B) leidt tot een verhoging van de stijfheid en tot een flinke verslechtering van de vloeieigenschappen. Bovendien gaat tracking index omlaag.

Door toepassing van speciale vezels (voorbeeld I) kan zelfs nog een verdere verbetering van de stijfheid worden verkregen terwijl bovendien de vloeieigenschappen veel minder verslechterd worden. Ook blijft de tracking index op peil.

Claims

1. Polymeermengsel dat de volgende bestanddelen bevat : A. een polybutyleentereftalaat; B. een thermoplastisch elastomeer; C. een gebromineerd polystyreen als vlamvertragend middel waarbij het polymeermengsel bovendien D. glasvezels met een lengte van minder dan 200 micrometer en een diameter van minder dan 25 micrometer bevat.

2. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als bestanddeel B een polyether ester blokcopolymeer bevat.

3. Polymeermengsel volgens conclusie l, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als bestanddeel B een polyester-ester urethaan bevat.

4. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als bestanddeel C een polyetherimide ester bevat.

5. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel per 100 gewichtsdelen van de som van de bestanddelen A, B, C en D 45-70 gewichtsdelen van bestanddeel A, 5-25 gewichtsdelen van bestanddeel B, 10-30 gewichtsdelen van bestanddeel C en 5-15 gewichtsdelen van bestanddeel D bevat.

6. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als bestanddeel A. een polymeer of een copolymeer bevat dat voor meer dan 70 mol% is opgebouwd uit eenheden afgeleid van tere-ftaalzuur en butaan-l,4-diol. Conclusies (vervolg)

7. Polymeermengsel volgens conclusie l, met het kenmerk, dat het polymeermengsel een metaalverbinding, die synergistisch samenwerkt met het gebromineerde polystyreen, bevat.

8. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel behalve de hierboven onder A, B en C genoemde bestanddelen per 100 gewichtsdelen A plus B pluc C 1-100 gewichtsdelen gebruikelijke additieven bevat.

9. Voorwerpen, gevormd uit het polymeermengsel volgens conclusies 1-8.