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Dokumentenidentifikation DE102005030227A1 11.01.2007
Titel Flammgeschützte Polyamidformmassen
Anmelder LANXESS Deutschland GmbH, 51373 Leverkusen, DE
Erfinder Schäfer, Marcus, Dr., 47829 Krefeld, DE;
Endtner, Jochen, Dr., 51065 Köln, DE
DE-Anmeldedatum 29.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005030227
Offenlegungstag 11.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.01.2007
IPC-Hauptklasse C08L 77/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C08K 3/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C08K 7/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C08J 5/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen, enthaltend
A) 20 bis 97 Gew.-% eines unverzweigten thermoplastischen Polyamids,
B) 30 bis 70 Gew.-% eines mineralischen Flammschutzmittels,
C) 1 bis 10 Gew.-% eines Illiten,
deren Herstellung sowie deren Verwendungen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft flammgeschützte Polyamidformmassen, die durch Zugabe von Illit eine verbessern Fließfähigkeit sowie ein verbessertes Abtropfverhalten, d.h. eine geringere Abtropfneigung aufweisen.

Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung sind viele Kunststoffe leicht brennbar. Um die von Kunststoffverarbeitern und teilweise vom Gesetzgeber geforderten hohen Flammschutzanforderungen erreichen zu können, müssen Kunststoffe daher in der Regel mit Flammschutzmitteln ausgerüstet werden. Hierzu sind eine Vielzahl unterschiedlicher Flammschutzmittel und Flammschutzmittelsynergisten bekannt und auch kommerziell erhältlich. Aufgrund der vorteilhafteren Brandnebenerscheinungen bezüglich Rauchgasdichte und Rauchgaszusammensetzung sowie aus ökologischen Gründen werden nicht-halogenierte Flammschutzmittelsysteme, z.B. auf Basis von Magnesiumhydroxid seit einiger Zeit bevorzugt eingesetzt.

Die Eigenschaftsprofile der bewährten Polyamide lassen sich durch Verstärkung mit Glasfasern, Glaskugeln, mineralischen Füllstoffen oder Mischungen aus diesen merklich erweitern. Elastomermodifizierungen verbessern die Schlagzähigkeit der verstärkten Polyamide. Durch die Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten werden immer neue maßgeschneiderte Produkte für spezielle Einsatzgebiete entwickelt.

Auch im Elektrobereich haben sich die Polyamide seit langem bewährt. Für dieses Einsatzgebiet werden hauptsächlich brandgeschützte Polyamide verwendet.

Bekannte Flammschutzmittel in Polyamiden sind beispielsweise Halogenverbindungen, roter Phosphor, organische Phsophor- und Stickstoffverbindungen oder mineralische Flammschutzmittel wie z.B Magnesiumhydroxid.

Flammgeschütze Polyamide sind in der Literatur beschrieben, beispielsweise in EP 0 576 951 B1. Der Inhalt der EP 0 576 951 B1 wird von der Beschreibung dieser Erfindung voll umfasst.

Bei der Verarbeitung flammgeschützter Polyamide ist es vorteilhaft, wenn die Schmelzviskosität der Komposite möglichst niedrig ist. Durch eine niedrige Schmelzviskosität werden die Flammschutzmittel schonend in die Werkzeugform überführt und können homogen verteilt werden. Weiterhin ergeben sich für den Verarbeiter technische Vorteile, wie beispielsweise eine Reduzierung der Zykluszeit. Eine Verringerung der Schmelzviskosität führt aber umgekehrt in vielen Fällen zu einer Erhöhung der Abtropfneigung im Brandfalle, so dass dann zum Beispiel im UL94V-Test nur noch eine V1 oder V2-Klassifizierung, jedoch keine V0-Klassifizierung mehr erreicht werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, flammgeschützte Polyamidformmassen bereitzustellen, die verbesserte rheologische Eigenschaften haben und dabei zusätzlich eine geringe Abtropfneigung zeigen.

Gelöst wurde die erfindungsgemäße Aufgabe durch Zugabe von Illiten als Fließverbesserer und abtropfminderndem Flammschutzsynergist.

Gegenstand der Erfindung sind somit thermoplastische Formmassen, enthaltend

  • A) 20 bis 97 Gew.-% eines unverzweigten thermoplastischen Polyamids,
  • B) 30 bis 70 Gew.-% eines mineralischen Flammschutzmittels,
  • C) 1 bis 10 Gew.-% eines Illiten.

Unter thermoplastischen Polymeren werden laut Hans Domininghaus in „Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften", 5. Auflage (1998), S. 14, Polymere verstanden, deren Molekülketten keine oder auch mehr oder weniger lange und in der Anzahl unterschiedliche Seitenverzweigungen aufweisen, die in der Wärme erweichen und nahezu beliebig formbar sind.

Als Komponente A) enthalten die Zusammensetzungen erfindungsgemäß 20 bis 97 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 96 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 95 Gew.-% eines verzweigten oder unverzweigten, bevorzugt eines unverzweigten thermoplastischen Polyamids.

Die erfindungsgemäßen Polyamide können nach verschiedenen Verfahren hergestellt und aus sehr unterschiedlichen Bausteinen synthetisiert werden und im speziellen Anwendungsfall allein oder in Kombination mit Verarbeitungshilfsmitteln, Stabilisatoren, polymeren Legierungspartnern (z.B. Elastomeren) oder auch Verstärkungsmaterialien (wie z.B. mineralischen Füllstoffen oder Glasfasern), zu Werkstoffen mit speziell eingestellten Eigenschaftskombinationen ausgerüstet werden. Geeignet sind auch Blends mit Anteilen von anderen Polymeren z.B. von Polyethylen, Polypropylen, ABS, wobei ggf. ein oder mehrere Kompatibilisatoren eingesetzt werden können. Die Eigenschaften der Polyamide lassen sich durch Zusatz von Elastomeren verbessern, z.B. im Hinblick auf die Schlagzähigkeit von z.B. verstärkten Polyamiden. Die Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten ermöglicht eine sehr große Zahl von Produkten mit unterschiedlichsten Eigenschaften.

Zur Herstellung von Polyamiden sind eine Vielzahl von Verfahrensweisen bekannt geworden, wobei je nach gewünschtem Endprodukt unterschiedliche Monomerbausteine, verschiedene Kettenregler zur Einstellung eines angestrebten Molekulargewichtes oder auch Monomere mit reaktiven Gruppen für später beabsichtigte Nachbehandlungen eingesetzt werden.

Die technisch relevanten Verfahren zur Herstellung von Polyamiden laufen meist über die Polykondensation in der Schmelze. In diesem Rahmen wird auch die hydrolytische Polymerisation von Lactamen als Polykondensation verstanden.

Bevorzugte Polyamide sind teilkristalline Polyamide, die ausgehend von Diaminen und Dicarbonsäuren und/oder Lactamen mit wenigstens 5 Ringgliedern oder entsprechenden Aminosäuren hergestellt werden können.

Als Edukte kommen aliphatische und/oder aromatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethyladipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, aliphatische und/oder aromatische Diamine wie z.B. Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, 1,9-Nonandiamin, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, die isomeren Diamino-dicyclohexylmethane, Diaminodicyclohexylpropane, Bis-aminomethyl-cyclohexan, Phenylendiamine, Xylylendiamine, Aminocarbonsäuren wie z.B. Aminocapronsäure, bzw. die entsprechenden Lactame in Betracht. Copolyamide aus mehreren der genannten Monomeren sind eingeschlossen.

Besonders bevorzugt werden Caprolactame, ganz besonders bevorzugt wird &egr;-Caprolactam eingesetzt.

Besonders geeignet sind weiterhin die meisten auf PA6, PA66 oder anderen aliphatischen oder/und aromatischen Polyamiden bzw. Copolyamiden basierenden Compounds, bei denen auf eine Polyamidgruppe in der Polymerkette 3 bis 11 Methylengruppen kommen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Polyamide können auch im Gemisch mit anderen Polyamiden und/oder weiteren Polymeren eingesetzt werden.

Den Polyamiden können übliche Additive wie z.B. Entformungsmittel, Stabilisatoren und/oder Fließhilfsmittel bereits in der Schmelze zugemischt oder auf der Oberfläche aufgebracht werden.

Als Komponente B) enthalten die Zusammensetzungen erfindungsgemäß 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 35 bis 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% eines mineralischen Flammschutzmittels, bevorzugt Aluminiumtrihydrat und/oder Magnesiumhydroxid, besonders bevorzugt Magnesiumhydroxid. Als Magnesiumhydroxid gemäß dieser Erfindung wird handelsübliches Magnesiumhydroxid mit oder ohne Oberflächenbehandlung verwendet. Durch die Behandlung der Oberflächen des Magnesiumhydroxids beispielsweise mit Aminosilanen oder Fettsäureestern und/oder deren Salze können die mechanischen Eigenschaften deutlich verbessert werden. Feinteilige Magnesiumhydroxide mit einem Durchmesser von 0,4 bis 10 Mikrometer können gemäß dieser Erfindung bevorzugt verwendet werden. Weitere mineralische Flammschutzmittel wären beispielsweise Ca-Mg-Carbonat-Hydrate (z.B. DE-A 4 236 122) Molybdänoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid sowie weitere Zinksalze und weitere Magnesiumsalze.

Als Komponente C) enthalten die Zusammensetzungen Illite. Illite sind glimmerartige Dreischicht-Tonmineralien, beispielsweise mit der gemittelten Zusammensetzung K0,7M+ 0,1(Al,Fe3+)1,7(Mg,Fe2+)0,3[Si3, 5Al0,5O10(OH)2] (Jasmund u. Lagaly, Tonminerale und Tone, S. 43–46, 61 ff., 175 ff., 440, 446, Darmstadt: Steinkopff 1993). Die Illite sind weiß bis gelbgrün, nicht quellfähig und haben einen Teilchendurchmesser meist unter 0,6 mm. Durch Substitutionen in den Tetraeder- u. Oktaederpositionen resultiert eine negative Schichtladung; zum Ladungsausgleich ist ein geringer Teil der kaliumhaltigen Zwischenschichten mit austauschbaren Kationen besetzt und dann quellfähig.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten als Komponente C) 1 bis 10 Gew.-%, bevozugt 1,5 bis 7,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 6 Gew.-% nicht organisch modifizierte Illite. Diese können durch Verarbeitung in unterschiedlichen Teilchengrößen hergestellt werden, beispielsweise und bevorzugt mit einer Teilchengröße d95 von 600–1500 nm. Unter d95 wird der prozentuale Anteil der Größenverteilung verstanden, d.h. 95% der Teilchen liegen unterhalb der angegebenen Teilchengröße. Die Bestimmung der Teilchengröße kann beispielsweise mittels Lasergranulometer erfolgen. Zur Verbesserung der Wechselwirkung zwischen Illit und Polymermatrix können die Mineralien oberflächenmodifiziert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform können die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen zusätzlich zu den Komponenten A), B) und C) eine oder mehrere der Komponenten aus der Reihe D) und E) enthalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform können also zusätzlich zu den Komponenten A), B) und C) noch

  • D) 0,001 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% eines Füll- und/oder Verstärkungsstoffes in den thermoplastischen Formmassen enthalten sein.

Als faser- oder teilchenförmige Füllstoffe und Verstärkungsstoffe für die erfindungsgemäßen Formmassen können Glasfasern, Glaskugeln, Glasgewebe, Glasmatten, Kohlenstofffasern, thermisch beständige organische Fasern (z.B. Aramid- oder Polyphthalimidfasern), Kaliumtitanat-Fasern, Naturfasern, amorphe Kieselsäure, Magnesiumcarbonat, Bariumsulfat, Feldspat, Glimmer, Silikate, Quarz, Kaolin, calciniertes Kaolin, Titandioxid, Wollastonit sowie nanoskalige Mineralien (z.B. Montmorillonite oder Nano-Böhmit) u.a. zugesetzt werden, die auch oberflächenbehandelt sein können. Bevorzugte Verstärkungsstoffe sind handelsübliche Glasfasern. Die Glasfasern, die im allgemeinen einen Faserdurchmesser zwischen 8 und 18 &mgr;m haben, können als Endlosfasern oder als geschnittene oder gemahlene Glasfasern zugesetzt werden, wobei die Fasern ggf. mit Oberflächenmodifizierungen wie z.B. Silanen oder Glasfaserschlichten versehen sein können. Geeignet sind auch nadelförmige mineralische Füllstoffe. Unter nadelförmigen mineralischen Füllstoffen wird im Sinne der Erfindung ein mineralischer Füllstoff mit stark ausgeprägtem nadelförmigen Charakter verstanden. Als Beispiel sei nadelförmiger Wollastonit genannt. Vorzugsweise weist das Mineral ein L/D-(Länge Durchmesser)-Verhältnis von 2:1 bis 35:1, bevorzugt von 3:1 bis 19:1 am meisten bevorzugt von 4:1 bis 12:1 auf. Die mittlere Teilchengröße der erfindungsgemäßen nadelförmigen Mineralien liegt bevorzugt bei kleiner 20 &mgr;m, besonders bevorzugt bei kleiner 15 &mgr;m, insbesondere bevorzugt bei kleiner 10 &mgr;m, am meisten bevorzugt bei kleiner 5 &mgr;m, bestimmt mit einem CILAS GRANULOMETER. Der mineralische Füllstoff kann gegebenenfalls oberflächenbehandelt sein. Am meisten bevorzugt sind handelsübliche Glasfasern mit einem Faserdurchmesser zwischen 8 und 18 &mgr;m, die mit Oberflächenmodifizierungen, wie z.B. Silanen oder Glasfaserschlichten, sowie mit nadelförmigen mineralischen Füllstoffen, insbesondere Wollastonit das ebenfalls mit einer Oberflächenmodifizierung ausgestattet sein kann, versehen sein können.

In einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform können zusätzlich zu den Komponenten A), B) und C), und D) oder anstelle von D) noch

  • E) 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 3,5 Gew.-% weitere Additive in den thermoplastischen Formmassen enthalten sein.

Übliche Additive der Komponente E) sind z.B. Stabilisatoren (zum Beispiel UV-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren, Gammastrahlenstabilisatoren), Antistatika, Fließhilfsmittel, weitere Entformungsmittel, weitere Flammschutzmittel, weitere Flammschutzsynergisten, Emulgatoren, Nukleierungsmittel, Weichmacher, weitere Gleitmittel, Farbstoffe, Pigmente und Additive zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit. Die genannten und weitere geeignete Additive sind zum Beispiel beschrieben in Gächter, Müller, Kunststoff-Additive, 3. Ausgabe, Hanser-Verlag, München, Wien, 1989 und im Plastics Additives Handbook, 5th Edition, Hanser-Verlag, München, 2001. Die Additive können alleine oder in Mischung bzw. in Form von Masterbatchen eingesetzt werden.

Als Stabilisatoren können zum Beispiel phosphororganische Verbindungen, Phosphite, sterisch gehinderte Phenole, Hydrochinone, aromatische sekundäre Amine wie z.B. Diphenylamine, substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone, sowie verschiedene substituierte Vertreter dieser Gruppen und deren Mischungen eingesetzt werden.

Es können anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Ultramarinblau, Eisenoxid, Zinksulfid und Ruß, weiterhin organische Pigmente, wie Phthalocyanine, Chinacridone, Perylene sowie Farbstoffe, wie Nigrosin und Anthrachinone als Farbmittel sowie andere Farbmittel zugesetzt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Ruß bevorzugt.

Als Nukleierungsmittel können z.B. Natrium- oder Calciumphenylphosphinat, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid sowie bevorzugt Talkum eingesetzt werden.

Als Gleit- und Entformungsmittel können z.B. Esterwachse, Pentaerytritoltetrastearat (PETS), langkettige Fettsäuren (z.B. Stearinsäure oder Behensäure), deren Salze (z.B. Ca- oder Zn-Stearat) sowie Amidderivate (z.B. Ethylen-bis-stearylamid) oder Montanwachse (Mischungen aus geradkettigen, gesättigten Carbonsäuren mit Kettenlängen von 28 bis 32 C-Atomen) eingesetzt werden. Erfindungsgemäß werden bevorzugt Gleit- und/oder Entformungsmittel aus der Gruppe der Ester oder Amide gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 8 bis 40 C-Atomen mit aliphatischen gesättigten Alkoholen oder Aminen mit 2 bis 40 C-Atomen eingesetzt, wobei Ethylen-bis-stearylamid oder Pentaerythrit-tetrastearat (PETS) ganz besonders bevorzugt sind.

Als Weichmacher können zum Beispiel Phthalsäuredioctylester, Phthalsäuredibenzylester, Phthalsäurebutylbenzylester, Kohlenwasserstofföle, N-(n-Butyl)benzolsulfonamid eingesetzt werden.

Als UV-Stabilisatoren seien verschiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone genannt.

Im Falle von Schlagzähmodifikatoren (Elastomermodifikatoren, Modifikatoren) handelt es sich ganz allgemein um Copolymerisate, die bevorzugt aus mindestens zwei der folgenden Monomeren aufgebaut sind: Ethylen, Propylen, Butadien, Isobuten, Isopren, Chloropren, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril und Acryl- bzw. Methacrylsäureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente.

Als Verarbeitungshilfsmittel können zum Beispiel Copolymerisate aus mindestens einem &agr;-Olefin mit mindestens einem Methacrylsäurester oder Acrylsäureester eines aliphatischen Alkohols eingesetzt werden.

Als weitere Flammschutzmittel kommen z.B. phosphorhaltige Flammschutzmittel ausgewählt aus den Gruppen der mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäureester, Phosphonatamine, Phosphonate, Phosphinate, Phosphite, Hypophosphite, Phosphinoxide und Phosphazene, wobei auch Mischungen von mehreren Komponenten ausgewählt aus einer oder verschiedenen dieser Gruppen als Flammschutzmittel zum Einsatz kommen können, in Frage. Auch andere hier nicht speziell erwähnte vorzugsweise halogenfreie Phosphorverbindungen können alleine oder in beliebiger Kombination mit anderen vorzugsweise halogenfreien Phosphorverbindungen eingesetzt werden. Hierzu zählen auch rein anorganische Phosphorverbindungen wie roter Phosphor und Borphosphathydrat. Ferner können auch Salze aliphatischer und aromatischer Sulfonsäuren eingesetzt werden. Weitere geeignete Flammschutzadditive sind Kohlebildner wie Phenol-Formaldehydharze, Polycarbonate, Polyphenylether, Polyimide, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyphenylsulfide und Polyetherketone sowie Antitropfmittel wie Tetrafluorethylenpolymerisate.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können nach üblichen Verfahren, beispielsweise durch Spritzguss oder Extrusion, zu Formteilen oder Halbzeugen verarbeitet werden. Beispiele für Halbzeuge sind Folien und Platten. Besonders bevorzugt ist die Spritzgießverarbeitung.

Die erfindungsgemäßen Formmassen werden hergestellt, indem die genannten Komponenten A), B) und C) sowie gegebenenfalls die weiteren Komponenten der Reihe D) und/oder E) bei Temperaturen von 150 bis 320 °C, vorzugsweise bei 200–290 °C, miteinander vermischt werden. Zur Herstellung können bekannte Methoden, wie beispielsweise Walzen, Kneten oder Extrudieren, verwendet werden. Diese Methoden sind beispielsweise beschrieben in Gert Burkhardt, Ulrich Hüsgen, Matthias Kalwa, Gerhard Pötsch, Claus Schwenzer: „Plastics, Processing", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Release 2005, Electronic Release, 7th ed., chap. 1 („Processing of Thermoplastics"), Wiley-VCH, Weinheim 2005. Das Herstellverfahren kann ansatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden.

Aus den erfindungsgemäßen Formmassen können durch bekannte Verarbeitungsverfahren z.B. Formkörper, Halbzeuge, Fasern oder Filme hergestellt werden. Anwendungsbeispiele für Formkörper sind z.B. Stecker, Fassungen, Schalter, Spulenkörper, Gehäuse, Verkleidungen, Halterungen, Kabelkanäle und Profile.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Einschränkung der Erfindung bewirkt werden soll.

Zum Nachweis der erfindungemäß beschriebenen Verbesserungen des rheologischen Verhaltens und des Abtropfverhaltens wurden zunächst durch Compoundierung entsprechende Kunststoff-Formmassen angefertigt. Die einzelnen Komponenten wurden hierzu in einem Zweiwellenextruder (ZSK 32 Mega Compounder der Fa. Coperion Werner & Pfleiderer (Stuttgart, Deutschland)) bei Temperaturen zwischen 270 und 330 °C gemischt, als Strang ausgetragen, bis zur Granulierfähigkeit abgekühlt und granuliert. Nach dem Trocknen (in der Regel zwei Tage bei 70 °C im Vakuumtrockenschrank) erfolgte die Verarbeitung des Granulates bei Temperaturen zwischen 270 und 300 °C zu Normprüfkörpern für die UL94V Prüfung sowie zu Prüfkörpern für die mechanischen Untersuchungen nach ISO 178 (Biegeversuch), mit deren Hilfe die Brandeigenschaften sowie die mechanischen Werte der erfindungsgemäßen Formmassen ermittelt wurden.

Die Flammwidrigkeit der Formmassen wurde zum einen nach der Methode UL94V (Underwriters Laboratories Inc. Standard of Safety, „Test for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances", S. 14 bis S. 18 Northbrook 1998) bestimmt. Je 5 Stäbe werden vor dem Test 2 Tage bei 23 °C und 50% Luftfeuchtigkeit bzw. 7 Tage bei 70 °C gelagert. Neben der Klassifizierung n.b., V2, V1 und V0 wird in den Beispielen zusätzlich die Anzahl der bei der Prüfung nach 2- und 7 Tagen jeweils brennend abtropfenden Teststäbe sowie die Summe der Nachbrennzeiten aus je 5 Stäben und zweifacher Beflammung angegeben.

Das Biegemodul wurde gemäß ISO 178 bestimmt.

Schmelzviskosität: Bestimmt nach DIN 54811/ISO 11443 bei der angegebenen Scherrate und Temperatur mit dem Gerät Viscorobo 94.00 der Fa. Göttfert nach Trocknung des Granulats bei 120 °C für 4 Stunden im Vakuumtrockner.

Die relative Lösungsviskosität wurde am Ubbelohde-Viskosqimeter analog zu DIN ISO 1628 in o-Kresol bestimmt.

In den Versuchen wurden verwendet:

  • Komponente A: Polyamid 6 (Durethan® B29, Fa. Lanxess Deutschland GmbH, Deutschland)
  • Komponente B: Magnesiumhydroxid (Fa. Magnifin Magnesiaprodukte GmbH & Co KG, Breitenau a. H., Östereich)
  • Komponente C: Masterbatch Illit (20% Arginotec® S, Fa. B + M, Nottenkämper, Deutschland, in Polyamid 6, Durethan B29, Fa. Lanxess Deutschland GmbH)
  • Komponente D: Schnittglasfaser CS 7928 der Fa. Lanxess Deutschland GmbH, Deutschland
  • Komponente E1: Ethylen-bis-stearylamid [CAS-Nr.110-30-5]
  • Komponente E2: N,N'-Hexamethylen-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamid) [CAS-Nr. 23128-74-7]
  • Komponente E3: Talkum [CAS-Nr. 14807-96-6] 5 Gew.-%-ig in Polyamid 6.
wobei sich die Summe der Anteile der Komponenten zu 100 Gew.-% ergänzt.
  • Angaben der Komponenten in Gew.-% bezogen auf die Gesamtformmasse.

Tabelle 1 zeigt, dass die erfindungsgemäße Formmasse (V1) aufgrund einer geringeren Abtropfneigung und kürzeren Nachbrennzeiten eine bessere Flammwidrigkeit nach UL94V, sowie verbesserte rheologische Eigenschaften (beispielsweise die Schmelzviskosität) als die Vergleichseinstellung (Vgl1) hat.


Anspruch[de]
Thermoplastische Formmassen enthaltend

A) 20 bis 97 Gew.-% eines thermoplastischen Polyamids,

B) 30 bis 70 Gew.-% eines mineralischen Flammschutzmittels

C) 1 bis 10 Gew.-% eines Illiten.
Formmassen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Illit keine organsiche Oberflächenmodifizierung hat. Formmassen gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt Illite mit einem d95 von 600 bis 1500 nm eingesetzt werden. Formmassen gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Illit in einem thermoplastischem Masterbatch zugefügt wird. Formmassen gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem halogenfreien mineralischen Flammschutzmittel um Magnesiumhydroxid oder um Aluminiumtrihydrat handelt. Thermoplastische Formmassen gemäß der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusätzlich zu A), B) und C) eine oder mehrere Komponenten der Reihe

E) 0,001 bis 40 Gew.-% mindestens eines Füll- oder Verstärkungsstoffes und

F) 0,001 bis 10 Gew.-% weitere Additive enthalten.
Verfahren zur Herstellung der thermoplastischen Formmassen gemäß der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten in den entsprechenden Gewichtsanteilen vermischt. Formteile oder Halbzeuge erhältlich durch Spritzguss oder Extrusion der Formmassen gemäß der Ansprüche 1 bis 6. Verwendung der Formteile oder Halbzeuge gemäß Anspruch 8 in der Elektro-, Elektronik-, Telekommunikations-, Kraftfahrzeug-, Computerindustrie, im Sport, in der Medizin im Haushalt oder in der Unterhaltungsindustrie.






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