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Dokumentenidentifikation DE69116586T2 01.08.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0448221
Titel Flammhemmende Nylonharzzusammensetzung
Anmelder Toray Industries, Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Togashi, Osamu, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi, 458, JP;
Umetsu, Hideyuki, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi, 458, JP;
Iwamoto, Masatoshi, Ama-gun, Aichi, 498, JP
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69116586
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.02.1991
EP-Aktenzeichen 913012571
EP-Offenlegungsdatum 25.09.1991
EP date of grant 24.01.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.08.1996
IPC-Hauptklasse C08L 77/00
IPC-Nebenklasse C08L 71/12   C08L 25/18   C08K 3/22   C08K 3/24   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifif eine flammhemmende Nylonpolymer- Formungszusammensetzung, die nachstehend als Nylonharz-Zusammensetzung bezeichnet ist, die eine gute Stabilität aufweist, wenn sie sich im geschmolzenen Zustand befindet, und sich insbesondere zur Verwendung bei Oberflächenmontage- Verfahren eignet. Genauer gesagt betrifif die Erfindung eine flammhemmende Nylonharz-Zusammensetzung, die aufgrund ihrer guten Stabilität im gesch molzenen Zustand der Wärme während der Lötvorgänge bei der Oberflächenmontage standhält und die sich während des Schmelzformens nicht zersetzt oder abgebaut wird.

Mit zunehmendem Schmelzpunkt verbessert sich die Wärmebeständigkeit eines Nylons. Ein Nylon mit einem hohen Schmelzpunkt erfordert jedoch eine hohe Verarbeitungstemperatur, die während des Schmelzformens Zersetzung und Abbau bewirkt, wodurch die geformten Gegenstände ein schlechtes äußeres Erscheinungsbild bekommen. Daher ist es schwierig, sowohl eine hohe Wärmebeständigkeit zu erzielen als auch eine leichte Verarbeitung zu ermöglichen.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurden verschiedene Zusammensetzungen vorgeschlagen, die ein Polyamidcopolymer und ein flammhemmendes Mittel enthalten. Es ist bekannt, daß ein Polyamidcopolymer mit guter Wärmebeständigkeit und Formbarkeit durch Copolymerisieren von Hexamethylenterephthalamid und Hexamethylenadipamid oder durch Copolymerisieren von Hexamethylenterephthalamid und -caproamid erhalten wird (siehe JP-A-206827/1985, JP-A-1 59422/1986 und JP-A-283653/1986). Nylon harz-Zusammensetzungen, die in der Elektro- und Elektronikindustrie zum Einsatz kommen, müssen die UL-94-Norm für einen hohen Flammhemmwert erfüllen (festgelegt durch die Underwriters Laboratories in den USA). Für diesen Zweck wurden viele flammhemmende Mittel auf Halogenbasis vorgeschlagen. Es ist bekannt, in einem Polyamid ein bromiertes Polystyrol als flammhemmendes Mittel und zusätzlich ein Metalloxid als flammhemmendes Zusatzmittel einzuarbeiten (siehe JP-A-47044/1976 und JP-A-1 403/1976). Hexamethylenterephthalamid z.B. besitzt jedoch einen zu hohen Schmelzpunkt, um wirkungsvoll in ein bromiertes Polystyrol eingemischt zu werden. Weiters offenbart JP- A-11 6054/1979 eine Zusammensetzung aus Nylon und einem bromiertem Polyphenylenether; Versuche, diese Zusammensetzung durch Einarbeitung weiterer Additive zu verbessern, sind in JP-A-223260/1987 und JP-A-138264/1989 geoffenbart. Insbesondere JP-A-138264/1989 offenbart ein Gemisch aus 100 Teilen Hexamethylenterephthalamid- (Nylon 6T) / Hexamethylenisophthalamid- (Nylon 6I) Copolymer, 10-100 Teilen bromierten Polystyros, 0,5-100 Teilen NaSbO&sub2; und 0,05-50 Teilen MgO oder ZnO. Da jedoch herkömmliche Lötmaterialien bei etwa 250-260ºC schmelzen, ist es notwendig, das Löten bei höheren Temperaturen durchzuführen, typischerweise bei 280-300ºC. Ein Nylon 6T/6I-Copolymer mit weniger als etwa 70% 6T besitzt einen zu niedrigen Schmelzpunkt, um solchen hohen Temperaturen standzuhalten. Wenn ein an der Oberfläche montierter elektrischer Bauteil - wie dies üblich ist - ein Gehäuse aus einem derartigen Kunstharz besitzt, ist es notwendig, das Löten der verschiedenen Bauteile an die Oberfläche durch ein lokales Wärmeverfahren durchzuführen, das das Unterwerfen des Gehäuses gegenüber Lötwärme vermeidet.

EP-A-0410301 (anerkannt gemäß Art. 54(3) EPÜ) offenbart eine flammhemmende Zusammensetzung aus A) 10-98 Gew.-% eines Copolyamids, das im wesentlichen aus (a&sub1;) 40-90 Gew.-% von aus Terephthalsäure und Ethylendiamin abgeleiteten Einheiten, (a&sub2;) 0-50 Gew.-% von aus ε-Caprolactam abgeleiteten Einheiten und (a&sub3;) 0-60 Gew.-% von aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin abgeleiteten Einheiten mit zumindest 10 Gew.-% des Copolyamids von (a&sub2;) und/oder (a&sub3;) besteht, B) 1-30 Gew.-% eines bromierten Polystyrololigomers oder -gemisches und C) einem Metalloxid.

Die Autoren der vorliegenden Anmeldung haben Forschungen zur Entwicklung einer ftammhemmenden Zusammensetzung durchgeführt, die zu einem geformten Gegenstand mit hoher Wärmebeständigkeit und Flammhemmung sowie mit einem zufriedenstellenden Erscheinungsbild ohne Ausblühungen verarbeitet werden kann.

Diese Untersuchungen ergaben überraschenderweise, daß die obigen Probleme gelöst werden können, wenn ein spezifisches Nylon mit einem spezifischen flammhemmenden Mittel, flammhemmenden Zusatzmittel und Verstärkungsmittel kombiniert wird.

Somit bietet die vorliegende Erfindung eine flammhemmende Nylonharz- Zusammensetzung, umfassend an Gewicht bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung:

(A) 30-90 Gew.-% eines Nyloncopolymers, umfassend 80-20 Gew.-% Hexamethylenterephthalamid-Einheiten und 20-80 Gew.-% Hexamethylen-adipamid- oder -caproamid-Einheiten,

(B) 5-35 Gew.-% eines flammhemmenden Polymers, bestehend aus einem halogenierten Polyphenylenether, welches Polymer 50-70 Gew.-% des Polymers an Halogen enthält und ein durchschnittliches Molekulargewicht von zumindest 5000 aufweist,

(C) 1-10 Gew.-% zumindest eines flammhemmenden Zusatzmittels, ausgewählt aus Antimonoxid, Zinnoxid, Eisenoxid und Zinkoxid, und

(D) 0-50 Gew.-% eines Verstärkungsmittels, vorzugsweise eines anorganischen Verstärkungsmittels,

welche Zusammensetzung frei von Natriumantimonat ist.

In einer erfindungsgemäßen Kunstharzzusammensetzung besteht das Nyloncopolymer (bezeichnet als obige Komponente (A)) aus 80-20 Gew.-% Hexamethylenterephthaiamid-Einheiten und 20-80 Gew.-% Hexamethylen-adipamid- oder -caproamid-Einheiten. Dieses Nyloncopolymer kann ein Polyamidcopolymer sein (nachstehend als 6T/66-Copolyamid bezeichnet), das durch Copolymerisation von Hexamethylen-Ammon iumterephthalat mit Hexamethylen-Ammoni umdiadipat gebildet werden kann, oder ein Polyamidcopolymer sein (nachstehend als 6T/6-Copolyamid bezeichnet), das durch Copolymerisation von Hexamethylen-Ammoniumterephthalat mit ε-Caprolactam oder 6-Aminocapronsäure oder beidem gebildet werden kann. Im Fall von 6T/66 sollte das Copolymerisationsverhältnis (in Gew.-%), d.h. 6T:66, von 80:20 bis 20:80, vorzugsweise von 65:35 bis 25:75 und noch bevorzugter von 59:41 bis 30:70 reichen. Im Fall von 6T/6 sollte das Copolymerisationsverhältnis (in Gew.-%), d.h. 6T:6, von 80:20 bis 20:80, vorzugsweise von 78:22 bis 45:55 und noch bevorzugter von 78:22 bis 60:40 reichen. Wenn die 6T-Komponente weniger als 20 Gew.-% beträgt, besitzt das Copolymerpolyamid einen niedrigen Schmelzpunkt und daher eine schlechte Wärmebeständigkeit. Bei einer 6T-Komponente über 80 Gew.-% hingegen besitzt das Copolymerpolyamid einen hohen Schmelzpunkt und daher eine verbesserte Wärmebeständigkeit, erfordert jedoch eine hohe Verarbeitungstemperatur, was zur Wärmezersetzung des Polymers führt. Der Polymerisationsgrad der 6T/66- und 6T/6-Copolyamide ist nicht besonders eingeschränkt. Jene mit einer relativen Viskosität von 1,5 bis 5,0 (gemessen in 1%iger Schwefelsäurelösung bei 25ºC) sind besonders geeignet.

Die erfindungsgemäße Kunstharzzusammensetzung sollte 6T/66-Copolyamid oder 6T/6- Copolyamid in einer Menge von 35-80 Gew.-%, vorzugsweise 40-80 Gew.-%, insbesondere 50-80 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung enthalten. Bei einer Menge von welliger als 30 Gew.-% weist die Kunstharzzusammensetzung eine schlechte mechanische Festigkeit auf (wie z.B. eine schlechte Schlagfestigkeit). Bei einer Menge von mehr als 80 Gew.-% hingegen ist die Kunstharzzusammensetzung mangelhaft bezüglich Wärmebeständigkeit, Steifigkeit, Kriechfestigkeit, Abmessungsstabilität sowie Verzieh- und Verformungseigenschaften.

Das Verfahren zur Herstellung des in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendeten Copolyamidharzes unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Es kann leicht durch herkömmliche Schmelzpolymerisation hergestellt werden, umfassend das Hestellen eines Präpolymers und das Unterwerfen desselben einer Festphasen- Polymerisation oder das Schmelzvermischen in einem Extruder, um den Polymerisationsgrad zu erhöhen. Das Präpolymer wird durch Erhitzen einer wäßrigen Lösung aus 6T-Salz (einem aus Hexamethylendiamin und Terephthalsäure gebildeten Salz) und 66-Salz (einem aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure gebildeten Salz) oder aus 6T-Salz und ε-Caprolactam oder 6-Aminocapronsäure hergestellt. Ein alternatives Verfahren sieht das direkte Unterwerfen von 6T-Salz und 66-Salz (oder der 6-Aminocapronsäure) einer Festphasen-Polymerisation bei einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt vor.

Die erfindungsgemäße Copolyamidharz-Zusammensetzung kann eine Vielzahl eingearbeiteter Additive - wie z.B. einen Viskositätsmodifikator, ein Pigment, einen Farbstoff, ein Antioxidans und ein Wärmebeständigkeits-Verbesserungsmittel - in solchen Mengen enthalten, daß sie die charakteristischen Eigenschaften der Zusammensetzung nicht übermäßig negativ beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Kunstharzzusammensetzung enthält ein als Komponente (B) bezeichnetes flammhemmendes Polymer. Dieses flammhemmende Mittel basiert auf einem halogenierten Polyphenylenether. Das flammhemmende Polymer (B) enthält 50- 70 Gew.-% (bezogen auf das flammhemmende Polymer) Halogen und besitzt ein durchschnittliches Molekulargewicht von mehr als 5000, vorzugsweise von mehr als 20.000 und noch bevorzugter von mehr als 28.000. Bei einem durchschnittlichen Molekulargewicht von weniger als 5000 wirkt sich das flammhemmende Polymer negativ auf das Erscheinungsbild des geformten Gegenstands aus und erhöht das Gewicht, das die Kunstharzzusammensetzung während des Erhitzens verliert. Eine adäquate Menge des flammhemmenden Mittels in der Zusammensetzung beträgt 5-35 Gew.-%. Bei einer Menge von weniger als 5 Gew.-% erzeugt das flammhemmende Mittel nicht die erwünschte flammhemmende Wirkung. Bei einer Menge von mehr als 35 Gew.-% hingegen beeinträchtigt das flammhemmende Mittel die mechanischen Eigenschaften, wie z.B. die Schlagfestigkeit.

In einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird das halogenhältige flammhemmende Mittel in Kombination mit einem als Komponente (C) bezeichneten flammhemmenden Zusatzmittel verwendet. Das flammhemmende Zusatzmittel ist ein spezifisches Metalloxid, das aus einem oder mehreren von Antimonoxid, Zinnoxid, Eisenoxid und Zinkoxid ausgewählt ist. Am wirkungsvollsten unter diesen Metalloxiden ist Antimonoxid. Eine zweckmäßige Menge des flammhemmenden Zusatzmittels ist 1- 10 Gew.-%, vorzugsweise 2-8 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung.

Die erfindungsgemäße Kunstharzzusammensetzung kann ein als Komponente (D) bezeichnetes Verstärkungsmittel enthalten. Dies kann z.B. eine Faserverstärkung sein, wie z.B. Glasfasern oder Kohlenstoffasern, Glasperlen, Talk, Kaolin, Wollastonit und Climmer. Vorzuziehen davon sind Glasfasern. Glasfasermaterialien, die sich zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignen, sind jene, die allgemein als Verstärkungsmittel für thermoplastische Harze und wärmehärtende Harze zum Einsatz kommen. Bevorzugte Glasfasermaterialien können die Form von Clasrovings, gehackten Glasspinnfäden und Glasgarn aus Endlosglasfasern mit einem Durchmesser von 3-20 µm. Das Verstärkungsmittel sollte je nach Verwendungszweck des geformten Gegenstands in einer Menge von 0-50 Gew.-% hinzugefügt werden.

Die erfindungsgemäße Kunstharzzusammensetzung kann eine oder mehrere bekannte Additive - wie z.B. einen Stabilisator, ein Kornbildungsmittel, ein Treibmittel, ein Zusatztreibmittel, ein antistatisches Mittel, ein Pigment und einen Farbstoff - in solchen Mengen eingearbeitet aufweisen, daß sie die charakteristischen Eigenschaffen der Zusammensetzung nicht übermäßig beeinträchtigen.

Ein besonders überraschender Aspekt von Nylon 6T/66- und 6T/6-Copolymeren ist ihr Schmelzprofil bei variierenden Anteilsmengen von 6T und 66 bzw. 6T und 6. Diese sind in der beigelegten Abbildung dargestellt. Es zeigt sich, daß das Schmelzprofil eines in einer Zusammensetzung von JP-A-138264/1989 verwendeten 6T/6I-Copolymers solcherart ist, daß der Schmelzpunkt nur dann an den Höchstwert herankommt, wenn ein relativ hoher Anteil an 6T vorhanden ist. Ein 6T/66-Copolymer, das bis zu 80% 66 enthält, besitzt einen relativ hohen Schmelzpunkt. Dies ermöglicht es einer das Copolymer enthaltenden Zusammensetzung, ein Produkt mit hervorragenden Eigenschaften, die durch die Nylon 66-Komponente bewirkt werden, herzustellen und dabei noch einen ausreichend hohen Schmelzpunkt zu besitzen.

Somit weist also das Nylon 6T/66-Copolymer einen Schmelzpunkt auf, der ausreichend hoch ist, damit das Copolymer bei Löttemperaturen fest bleibt, aber ausreichend niedrig ist, um eine wirkungsvolle Vermischung mit einem halogenierten Polyphenylenether und eine wirkungsvolle Verarbeitung zu ermöglichen. Weiters weist die erfindungsgemäße Nylonharz-Zusammensetzung nicht den Nachteil des Abbaus oder der Zersetzung bei Löttemperaturen von mehr als 250-260ºC auf. Dies ermöglichte eine Revolutionierung der Oberflächenmontage-Technologie. Anstelle der Durchführung des Lötens durch Unterwerfen örtlich begrenzter Bereiche gegenüber der Löthitze (um die Erwärmung des Kunstharzgehäuses zu verhindern) ist es nun möglich, das Löten lediglich durch Führen des gesamten an der Oberfläche montierten Bauteils durch einen Ofen durchzuführen, der auf die Löttemperatur eingestellt ist.

Aufgrund des hohen Ausmaßes an Flammhemmeigenschaft, des guten äußeren Erscheinungsbilds und der zufriedenstellenden Wärmebeständigkeit geformter Gegenstände aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind diese Gegenstände vor allem als elektrische und elektronische Bauteile, Autobestandteile und Baumaterialien geeignet. Sie eignen sich insbesondere für montierte elektrische Bauteile, besonders in Kraftfahrzeugen.

Es folgt eine ausführlichere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele. Die Kunstharzzusammensetzungen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden gemäß den folgenden Prüfverfahren auf charakteristische Eigenschaften hin untersucht.

(1) Vertikaler Brenntest

Der Test erfolgte gemäß der UL-Norm wie folgt: Ein an seinem oberen Ende vertikal eingespannter Prüfkörper wird durch das 10 Sekunden dauernde Anlegen einer Normflamme an seinem unteren Ende gebrannt. Die Zeit, die der Prüfkörper zum Brennen braucht, bis das Feuer ausgeht, wird gemessen (die "erste Flamme"-Zeit). Unmittelbar danach wird der Prüfkörper nochmals durch 10 Sekunden dauerndes Anlegen einer Normflamme an seinem unteren Ende gebrannt. Die Zeit, die der Prüfkörper zum Brennen braucht, bis das Feuer ausgeht, wird gemessen (die "zweite Flamme"-Zeit). Die Messungen werden für fünf Prüfkörper wiederholt. Die gesamte Flammzeit von zehn Messungen wird als T und der Maximalwert von zehn Messungen als M bezeichnet. Der Prüfkörper wird als V-0 klassifiziert, wenn T weniger als 50 Sekunden und M weniger als 10 Sekunden beträgt, die Flamme die Einspannklemme nicht erreicht und keine brennende Schmelze von der Flamme in einer Menge abtropft, die eine 12 Zoll unterhalb des Prüfkörpers angebrachte Baumwolle entzünden kann. Der Prüfkörper wird als V-1 klassifiziert, wenn T weniger als 250 Sekunden und M weniger als 30 Sekunden beträgt, die Flamme nicht die Einspannklemme erreicht und keine brennende Schmelze von der Flamme in einer Menge abtropft, die eine 12 Zoll unterhalb des Prüfkörpers angeordnete Baumwolle entzünden kann.

(2) Aussehen des geformten Gegenstands

Die Kunstharzzusammensetzung wurde zu Prüfkörpern spritzgußgeformt, die sich für einen Brenntest eignen, und die Prüfkörper wurden auf Oberflächenrauhigkeit, Blasen und Farbe untersucht. Das Aussehen wird gemäß den folgenden Kriterien als gut, mittel und schlecht eingestuft:

gut glänzend, glatte Oberfläche

mittel weniger glänzend, doch glatte Oberfläche

schlecht matt, rauhe Oberfläche

(3) Ausblühung

Die Oberflächenfleckigkeit des Prüfkörpers wird nach dem Altern in einem Heißluftofen bei 140ºC über einen Zeitraum von 3 Tagen untersucht. Die Ausblühung wird gemäß den folgenden Kriterien als gut oder schlecht bewertet:

gut Oberfläche nicht fleckig

schlecht Oberfläche beträchtlich fleckig

(4) Schmelzpunkt (Tm)

Eine Probe (8-10 mg) wird mit einer Rate von 20ºC/min in einem Differentialscanning- Kalorimeter (Perkin-Elmer, Mode 7) erhitzt, um eine Schmelzkurve zu ergeben. Die Maximaltemperatur in der Schmelzkurve wird als Tm bezeichnet.

Beispiel 1

Ein Copolyamid von 6T/66 (50/50 Gew.-%) wurde folgendermaßen hergestellt.

5,877 kg Terephthalsäure, 6,377 kg einer wäßrigen 64,5 Gew.-%-Lösung von Hexamethylendiamin, 10.000 kg 66-Salz und 6,307 kg ionenausgetauschtes Wasser wurden in einen Chargen-Druckpolymerisator eingebracht, der danach gründlich mit Stickstoff gespült wurde. Die Monomeren wurden anschließend unter Hitze und unter einem Dampfdruck von 17,5 kg/cm²-G polymerisiert. Nachdem das Polymerisationssystem zwei Stunden lang unter Rühren auf bis zu 220ºC erhitzt worden war, wurde die Polymerisationsreaktion eine weitere Stunde lang bei einer Temperatur von 220-240ºC fortgesetzt. Dann wurde das Rühren abgebrochen und ein Präpolymerkondensat aufgrund des Druckunterschieds von 17,5 kg/cm²-G aus dem Polymerisator in das Wasser ausgepreßt. Das so erhaltene Präpolymerkondensat wies eine Viskosität von r = 1,17 und einen Schmelzpunkt von 224ºC auf.

Das Präpolymer wurde 24 Stunden lang in Vakuum bei 100ºC getrocknet, dann in einen Kneter eingebracht (Model DS 3-7,5, hergestellt von Moriyama Manufacturing Co.) und mehr als etwa zwei Stunden lang auf bis zu 250ºC erhitzt, während Stickstoff eingeblasen wurde (3 l/min). Das Präpolymer wurde weitere drei Stunden lang bei 250ºC gealtert und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Es entstand ein weißes pulverförmiges Polymer mit einer Viskosität von r=2,70 und einem Schmelzpunkt von 295ºC.

49 Gew.-% des weißen pulverförmigen Polymers, 30 Gew.-% zerhackte Glasfaserspinnfäden mit einer Länge von jeweils 3 mm und einem Durchmesser von 13 µm, 16 Gew.-% "GLC" PO-64P und 5 Gew.-Teile Antimontrioxid wurden trockenvermischt und danach unter Verwendung eines 30 mm Biaxial- Schneckenextruders des Entlüftungstyps bei einer Zylindertemperatur von 260-330ºC geschmolzen und vermischt. Das resultierende Gemisch wurde mit einer Spritzgußmaschine geformt, um Prüflinge zu bilden. Die so erhaltenen Prüflinge wurden bewertet, wobei die Ergebnisse aus nachstehender Tabelle 1 ersichtlich sind.

Beispiele 2 bis 4

In jedem Beispiel wurde eine Kunstharzzusammensetzung aus einem Copolyamid (in Pelletform), einer Glasfasern, einem flammhemmenden Mittel und einem flammhemmenden Zusatzmittel gemäß der in Tabelle 1 ersichtlichen Formulierung hergestellt.

- Das Copolyamid ist irgendein beliebiges von 6T/66 (50/50 Gew.-%), 6T/6 (80/20 Gew.-%) und 6T/6 (70/30 Gew.-%).

- Die Glasfaser liegt in Form eines zerhackten Glasspinnfadens mit einer Länge von 3 mm und einem Durchmesser von 13 µm vor.

- Das flammhemmende Mittel ist ein bromierter Polyphenylenether.

- Das flammhemmende Zusatzmittel ist Antimontrioxid.

All die Komponenten wurden durch Schmelzen bei 260-335ºC (Zylindertemperatur) unter Verwendung eines entlüfteten 30 mm-Doppel schneckenextruders vermischt. Das resultierende Gemisch (in Pelletform) wurde durch Spritzgußformen zu Prüflingen verarbeitet. Diese wurden auf Erscheinungsbild, Ausblühung und Entflammbarkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 veranschaulicht.

Vergleichsbeispiel 1 bis 10

In jedem Vergleichsbeispiel wurde eine Kunstharzzusammensetzung in gleicher Weise wie in den obigen Beispielen aus einem Copolyamid, Glasfaser, einem flammhemmenden Mittel und einem flammhemmenden Zusatzmittel gemäß der in Tabelle 2 ersichtlichen Formulierung hergestellt.

- Das Copolyamid ist das gleiche wie in den obigen Beispielen verwendet.

- Die Glasfaser ist die gleiche wie in den obigen Beispielen verwendet.

- Das flammhemmende Mittel ist ein beliebiges von bromiertem Polycarbonat, Perchlorcyclopentadecan, Tetrabrombisphenol-A (Oligomer) und bromiertem Epoxy.

- Das flammhemmende Zusatzmittel ist Antimontrioxid.

Die Kunstharzzusammensetzung wurde zu Prüflingen geformt, die in gleicher Weise wie in den obigen Beispielen bewertet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 ersichtlich.

Die Kunstharzzusammensetzung, in die Perchlorcyclopentadecan eingearbeitet war, ergab aufgrund beträchtlicher Wärmezersetzung, wenn das Copolyamid 6T/66 (50/50 Gew.-%) oder 6T (80/20 Gew.-%) war, das höhere Temperatur zur Schmelzvermischung benötigt (Vergleichsbeispiele 3 und 4), keine guten Pellets.

Die Kunstharzzusammensetzung auf der Basis von 6T/6 (60/40 Gew.-%), in die Perchlorcyclopentadecan eingearbeitet war, erfüllte die Kriterien der V-0-Klasse nicht (Vergleichsbeispiel 10).

Die Kunstharzzusammensetzung, in die Tetrabrombisphenol-A eingearbeitet war, erfüllte die Kriterien der V-0-Klasse nicht (Vergleichsbeispiele 5 und 6).

Die Kunstharzzusammensetzung, in die bromiertes Polycarbonat eingearbeitet war, ergab aufgrund beträchtlicher Wärmezersetzung und des Blasens in den Schmelzvermischungsschritten keine guten Prüflinge (Vergleichsbeispiele 1, 2 und 9).

Die Kunstharzzusammensetzung, in die bromiertes Epoxy eingearbeitet war, ergab wegen einer übermäßigen Viskositätszunahme aufgrund von Gelbildung, die im Schmelzvermischungsschritt stattfand, keine guten Pellets (Vergleichsbeispiele 7 und 8).

Tabelle 1
Beispiel Nr. Copolyamid Glasfaser Flammhemmendes Mittel Bromierter Polyphenylether Flammhemmendes Zusatzmittel Schmelzpunkt von Copolyamid Aussehen Ausblühung Brenntest (1/6 Zoll) (Sekunden) Entflammbarkeit gut

Anmerkung zu Tabelle 1:

* 1 Zerhackter Glasfaserspinnfaden (3 mm, Durchmesser 13 µm)

*2 "GLC" PO-64P (Great Lakes Chemicals Co., Ltd. und Miki Sangyo Co., Ltd.)

Tabelle 2
Vergleichsbeispiel Nr. Copolyamid Glasfaser Flammhemmendes Mittel Bromiertes Polycarbonat Perchlorocyclopentadecan Bromiertes Epoxy Tetrabrombisphenol-A Flammhemmendes Zusatzmittel Aussehen Ausblühen Brenntest (Sekunden) Entflammbarkeit gut mittel

Anmerkung zu Tabelle 2:

* 1 Zerhackter Glasfaserspinnfaden (3 mm, Durchmesser von 13 µm)

*2 Bromiertes Polycarbonat "FR-34" (Mitsubishi Gas Kagaku Co., Ltd.)

* 3 Perchlorcyclopentadecan "Dechloran-plus" (Oxydental Chemical Co., Ltd.)

*4 Bromiertes Epoxy "HR-128F" (Hitachi Kasei Co., Ltd.)

*5 "Platerm" FR500 (Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.)

NM: nicht formbar


Anspruch[de]

1. Zusammensetzung, umfassend an Gewicht bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung:

(A) 30-90 Gew.-% eines Nylon-Copolymers, umfassend 80-20 Gew.-% Hexamethylenterephthalamid-Einheiten und 20-80 Gew.-% Hexamethylen-adipamid- oder -caproamid-Einheiten,

(B) 5-35 Gew.-% eines flammhemmenden Polymers, bestehend aus einem halogenierten Polyphenylenether, welches Polymer 50-70 Gew.-% des Halogen- Polymers enthält und ein durchschnittliches Molekulargewicht von zumindest 5000 aufweist,

(C) 1-10 Gew.-% zumindest eines flammhemmenden Zusatzmittels, ausgewählt aus Antimonoxid, Zinnoxid, Eisenoxid und Zinkoxid, und

(D) 0-50 Gew.-% eines Verstärkungsmittels,

welche Zusammensetzung frei von Natriumantimonat ist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Nylon-Copolymer ein Copolymer von (a) Hexamethylenterephthalamid und (b) Hexamethylenadipamid ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Nylon-Copolymer ein Copolymer von (a) Hexamethylenterephthalamid und (c) Caproamid ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin das Nylon-Copolymer 80-60 Gew.-% Hexamethylenterephthalamid-Einheiten und 20-40 Gew.-% Caproamid-Einheiten umfaßt.

5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das flammhemmende Zusatzmittel (C) aus zumindest einem von Antimonoxid und Zinkoxid ausgewählt ist.

6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Nylon Copolymer hergestellt wird, indem zunächst ein Präpolymer-Kondensat mit einer relativen Viskosität (gemessen in 1%-iger Schwefelsäurelösung bei 25ºC) von 1,20 oder weniger und einem Schmelzpunkt von 250ºC oder niedriger gebildet und anschließend das Präpolymer-Kondensat bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von 150ºC bis einschließlich des Schmelzpunkts des Nylon-Polymers festphasenpolymerisiert wird.







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