CH628664A5

CH628664A5 - Feuerhemmende polyamid-grundmischung und -masse.

Info

Publication number: CH628664A5
Application number: CH758577A
Authority: CH
Inventors: John Maslen; Eric Nield
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1982-03-15
Also published as: BE855957A; NL7706765A; FR2355874B1; JPS6213380B2; CA1110790A; DE2727690B2; NL191290C; US4268432A; FR2355874A1; ES459962A1; NL191290B; DE2727690A1; GB1585085A; ZA773254B; AT355307B; JPS52155659A; IT1115340B; AU2630677A; AU517990B2; SE7707108L

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demzufolge die im Patentanpruch 1 definierte Polyamid-Grundmischung.

Die feuerhemmenden Additive können vollständig aus halogenierten organischen Verbindungen bestehen oder können eine Mischung derartiger Verbindungen mit nicht-halogenhalti-gen synergistisch wirkenden Additiven sein.

Diesé Grundmischung ist zum Vermischen mit einem Polyamid eines Schmelzpunktes von mindestens 250 °C, wie Nylon 66, geeignet, um eine feuerhemmende Masse herzustellen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist demzufolge die im Patentanspruch 4 definierte feuerhemmende Polyamidmasse.

Sowohl die Grundmischung als auch das zweite Polyamid können jedes herkömmliche Additiv, wie färbende Materialien, Schmiermittel, Stabilisatoren gegen Hitze und Licht, Additive für Kriechstromfestigkeit, verstärkende und nicht verstärkende Füllstoffe, enthalten, obwohl es bevorzugt wird, dass sie im zweiten Polyamid vorliegen, wenn es erforderlich ist, hohe Konzentrationen von Füllstoffen einzuschliessen. Die gesamte Masse kann bis zu 40 Gew.-% dieser Additive zusätzlich zu jeder vorliegenden Grundmischung enthalten.

Die feuerhemmende Masse kann einfach eine trockene Mischung der Grundmischung und des zweiten Polyamids sein, die direkt mittels Spritzguss zu geformten Artikeln verarbeitet werden kann. Alternativ kann die Grundmischung in einen Extruder zusammen mit dem zweiten Polyamid und fakultativ mit anderen Additiven, wie Glasfaser, vermischt werden, um eine gleichmässig zusammengesetzte Mischung der Bestandteile zu erhalten. Es wird bevorzugt, eine einfache trockene Mischung zu verwenden, da eine derartige Mischung direkt ohne weiteres Zumischen einem Spritzgiessen unterzogen werden kann, um geformte Artikel mit verbesserten mechanischen Eigenschaften zu erhalten, wenn verstärkende Mittel in der Mischung vorliegen.

Das Polyamid mit einem Schmelzpunkt von höchstens 230 °C als Träger in der Grundmischung ermöglicht eine sehr gute Dispergierung der halogenhaltigen feuerhemmenden Additive oder anderer Additive in dem Träger mit einem geringeren Risiko der thermischen Zersetzung des feuerhemmenden Mittels. Die Verwendung eines solchen Polyamids in Konzentrationen unter etwa 10 Gew.-% der fertigen feuerhemmenden Masse beeinflusst die mechanischen Eigenschaften oder die Feuerhemmung der fertigen Mischung nicht bedeutsam. Die erforderlichen relativ milden Bedingungen zur Benetzung der feu5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

erhemmenden Additive stellen sicher, dass die fertigen feuerhemmenden Mischungen vermutlich weniger abgebaute Polyamide oder abgebaute feuerhemmende Additive enthalten als eine herkömmliche Polyamidmasse, die durch Vermischen sämtlicher Additive im Verlaufe eines einstufigen Verfahrens hergestellt wird. Die geringe Wahrscheinlichkeit des Abbaus der Polyamide oder Additive, die in dem Produkt nach der Erfindung vorliegen, führt zur Herstellung einer verbesserten Farbe.

Das Polyamid der Grundmischung eines Schmelzpunktes von höchstens 230 °C kann z.B. Nylon 6 sein, obwohl es bevorzugt ist, dass es ein Nylon 66-Mischpolymeres mit einem Hauptteil an Hexamethylenadipamideinheiten ist, da, wenn ein solches Polyamid als Grundmischungsträger verwendet wird, der Anteil des Polyamids, der sich von Nylon 66 unterscheidet, auf ein Minimum gehalten wird. Wenn z.B. ein Nylon 66:6-Misch-polymeres mit etwa 70 Gew.-% Nylon 66 als Grundmischungsträger verwendet wird, gibt es keine Schwierigkeiten bei der Herstellung der fertigen Mischung, die feuerhemmend ist und lediglich etwa 1 Gew.-% der fertigen Mischung des Polyamids in Form der Nylon 6-Einheiten enthält. Nylon 66-Mischpoly-mere eines Schmelzpunktes von unter 230 °C enthalten im allgemeinen nicht mehr als 80 Gew.-% Nylon 66-Einheiten.

Während die Grundmischung mit jedem anderen Polyamid gemischt werden kann, ist ein Mischen mit aliphatischen Polyamiden höheren Schmelzpunktes, insbesondere mit Nylon 66 und Mischpolymeren des Nylons 66 mit einem Schmelzpunkt von mindestens 250 °C, insbesondere nützlich, da - wie vorstehend beschrieben - Herstellungsschwierigkeiten bei dem direkten Vermischen einiger feuerhemmender Massen, die solche Polyamide enthalten, auftreten. Nylon 66-Mischpolymere eines Schmelzpunktes von mindestens 250 °C enthalten im allgemeinen nicht mehr als 90 Gew.-% Nylon 66-Einheiten.

Die feuerhemmenden Additive der Grundmischung enthalten halogenierte organische Verbindungen mit einem wesentlichen Anteil von beispielsweise mit mindestens 50 Gew.-% Halogen, fakultativ zusammen mit Synergisten zur Verbesserung der Wirksamkeit des feuerhemmenden Mittels. Derartige Synergisten sind fast konstant in feuerhemmenden Polyamidmassen enthalten, aber es dürfte verständlich sein, dass sie ebenso wie sie in der Grundmischung vorhanden sein, auch in die fertige feuerhemmende Masse als ein Bestandteil eines besonderen Additivs eingearbeitet werden können, insbesondere wenn das Fertigprodukt durch ein Extrusionsvermischen hergestellt wird. Unabhängig davon, ob der Synergist in der Grundmischung oder als besonderes Additiv vorhanden ist, sollte das Gewichtsverhältnis des halogenierten Materials zu dem Synergisten vorzugsweise zwischen 5:1 und 1:2 liegen. Besonders geeignete feuerhemmende Mittel für Polyamide sind diejenigen, die in der GB-PS 1 090 598 beschrieben sind. Dieses Material, das von der Hooker Chemical Corporation unter dem Handelsnamen. «Dechlorane» vertrieben wird, hat die Formel

Cl

Cl und stellt ein Beispiel für ein Material dar, das in der vorgenannten Patentschrift beschrieben wird. Synergisten für halogenierte organische Verbindungen können aus einer Vielzahl von Verbindungen ausgewählt werden, die für diesen Anwendungszweck gut bekannt sind. Besonders erwähnt werden die Oxide der Metalle der Gruppe Vb des Periodensystems, wie Antimonoxid, Zinn-, Zink-, Eisen- und Molybdänoxide und Zinkborat können ebenfalls verwendet werden. Diese synergistisch wir628 664

kenden Substanzen können einzeln, in Vermischung oder auch in Form der Oxide, wie Zinkferrit, zur Anwendung kommen.

Die Konzentration der feuerhemmenden Additive in der Grundmischung sollte so hoch wie möglich sein, um die Menge des Trägerpolyamids in der fertigen Mischung der feuerhemmenden Masse auf ein Minimum zurückzuführen. Die obere Grenze der Konzentration des feuerhemmenden Mittels wird im Hinblick auf praktische Erwägungen über die zur Benetzung erforderliche minimale Konzentration an Trägerpolyamid bestimmt, die zur Benetzung der feuerhemmenden Additive und aller anderen Additive, die in der Grundmischung vorhanden sein können, erforderlich ist. Wenn bedeutende Mengen der Additive unbenetzt bleiben, sind die gewonnen Körnchen zu brüchig, um gehandhabt werden zu können, oder sie enthalten bedeutende Mengen an Additiven in Form von Staub. Die niedrigste Konzentration an Polyamid, die diese Funktion erfüllt, beträgt 10 Gew.-% der Grundmischung, so dass bis zu 90 Gew.-% der Grundmischung aus feuerhemmenden Additiven bestehen kann. Überraschenderweise kann eine derartige Grundmischung mit dem zweiten Polyamid vermischt und nach dem Spritzgussverfahren verarbeitet werden, um geformte Artikel gleichmässiger Zusammensetzung zu liefern, ohne dass die Notwendigkeit einer besonderen Vermischungsmassnahme besteht, um ein inniges Einmischen des feuerhemmenden Mittels sicherzustellen. In der Tat zeigen derartige direkt geformte Artikel verbesserte mechanische Eigenschaften und Farbe gegenüber jenen Artikeln ähnlicher Zusammensetzung, die durch Vermischen sämtlicher Bestandteile, die bei dem Fertigprodukt eines einstufigen Verfahrens erforderlich sind, erhalten werden. Direkt aus trockenen Mischungen der Grundmischung und des zweiten Polyamids geformte bzw. gegossene Artikel zeigen ebenfalls gegenüber den aus der gleichen Mischung erhaltenen Artikeln überlegene mechanische Eigenschaften, nachdem diese extrusionsvermischt worden ist, um Körner einer gleichmässi-gen Zusammensetzung vor dem Spritzgiessen zu gewinnen.

Die Zusammensetzung der feuerhemmenden Additive in der Grundmischung hängt von den Eigenschaften ab, die von der fertigen gemischten Masse verlangt werden. Insbesondere schwankt die Zusammensetzung der feuerhemmenden Mittel in Abhängigkeit von dem Grad der Feuerhemmung, der bei aus dieser Masse geformten Artikeln erforderlich ist. Die Feuerhemmung von Artikeln, die aus dieser Masse geformt wurden, wird am geeignetsten nach dem Verfahren der Underwriters Laboratories - bekannt als Test Standard UL94 — beurteilt. Unter Anwendung des Vertikalbrenntests dieses Standards sollte die gemischte Masse gemäss der Erfindung vorzugsweise eine Beurteilung von mindestens 94VI haben, wenn ein Versuch mit Proben einer Stärke von 1,6 mm durchgeführt wird, wenn unter den Versuchsbedingungen eine relative Luftfeuchtigkeit während 48 Stunden von 50% herrschte oder wenn sie eine Woche lang bei 70 °C in einem Luftofen gehalten wurden. Beim typischen Beispiel würde die Grundmischung etwa 20 Gew.-% Polyamid, 50 Gew.-% chloriertes feuerhemmendes Mittel, 25 Gew.-% feuerhemmende Synergisten mit etwa 5 Gew.-% Hilfsbestandteilen, wie Schmiermittel, Stabilisatoren usw. (sämtliche Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht der Grundmischung) enthalten. Als grobe Richtlinie können glasgefüllte Massen mit einer Bewertung von 94 VT nach dem vorgenannten Test durch Vermischen von etwa 15 Gew.-Teilen der Grundmischung mit 85 Gew.-Teilen der glasgefüllten Nylonmasse mit 2 bis 40 Gew.-% Glas hergestellt werden. Eine Bewertung von 94VO kann erreicht werden, wenn etwa 25 Gew.-Teile der Grundmischung auf 75 Gew.-Teile der glasgefüllten Substanz verwendet werden. Um nicht-gefüllte Mischungen mit dem gleichen Ausmass an Feuerhemmung herzustellen, wird mehr Grundmischung erforderlich sein. Für 94VI- und 94VO-Bewer-tungen bei nicht-gefüllten Massen wird eine Menge von 25 bis 30 Gew.-% der Grundmischung für die fertige Mischung erfor3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

628 664

4

derlich sein. Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, kann die Grundmischung mit einer zweiten Polyamidmasse, die fakultativ Additive, wie Glasfasern, enthält, vermischt werden. Alternativ können die Grundmischung und das zweite Polyamid zusammen in einem Extruder vermischt werden, fakultativ zusam- 5 men mit Additiven wie Glasfasern, so dass die fertige feuerhemmende Masse in Form einer gleichförmigen bzw. gleichmässigen Masse erhältlich ist.

Die Grundmischung und die zweite Polyamidmasse des fertigen Produkts werden vorzugsweise in Form von Körnchen 10 hergestellt, da diese in dieser Form relativ leicht zu einer Masse vermischbar sind, die zum direkten Spritzgiessen zu geformten Artikeln geeignet ist. Die Bestandteile können ohne weiteres in Körnchenform durch Extrusionsschmelzen durch eine Düse hergestellt werden. Das Extrudat kann dann in kleine Körnchen 15 der gewünschten Grösse zerschlagen werden. Bei einem Polyamidbestandteil, der Additive enthält, sollte bei dem Apparat zum Schmelzen und Extrudieren des Polyamids für ein intensives Vermischen der Bestandteile Vorsorge getroffen sein. Eine geeignete Apparatur ist eine Einzelschneckenpresse, obwohl es 20 bei der Herstellung der Grundmischung bevorzugt wird, dass ein intensiverer Mischer, wie eine Zwillingsschneckenpresse oder ein Knetextruder, zum Beispiel ein Buss-Ko-Kneter, verwendet wird. Das am zweckmässigsten für das Vermischen der Körnchen der zwei Bestandteile angewandte Verfahren besteht 25 aus einem einfachen Umwälzen in einem hochstehenden Trommelmischer, da dies die Integrität der Körnchen wahrt und -soweit wie möglich - das Stauben und die Entmischung verhindert. Das Vermischen in Mischern, in denen hohe Scherkräfte auftreten, sollte vermieden werden. 30

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 35

4 kg Nylon 6-Pulver wurden mit 10,4 kg «Dechlorane» 515 von Hooker Chemical Co., 4,54 kg Zinkoxid, 0,68 kg Antimon-trioxid zusammen mit geringeren Mengen an Schmiermittel und Formgleitmittel in einer Trommel vermischt. Die Mischung wurde einem Buss-Ko-Kneter (Modell PR46) zugeführt, der bei40 einer Zylindertemperatur von etwa 225 °C und mit einer beabsichtigten niedrigen Schneckenkompression betrieben wurde,

wobei der Zylinder ein Längen/Durchmesser-Verhältnis von 7:1 zeigte und rundherum Mischzapfen aufwies, die in Reihen entlang des Zylinders in 120°-Intervallen angeordnet waren. Das Modell PR46 hatte eine Kreuzkopf-Extrusionsdüse mit einer einfachen Förderschnecke eines Längen/Durchmesser-Verhältnisses von 3:1 und einer Mehrfachdüse mit einem Frontschneider. Das gewonnene Granulat wurde zur Kühlung in Wasser gesammelt.

Beispiel 2

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, indem 4 kg Nylon 6,11,7 kg «Dechlorane» 515,3,9 kg Antimon-trioxid und geringere Mengen an Schmiermittel und Formgleitmittel in einer Trommel vermischt wurden.

Beispiel 3

Die Grundmischungskörnchen des Beispiels 1 wurden mit Nylon 66-Körnchen, die 33 Gew.-% kurze Glasfasern enthielten, in dem Verhältnis von 21 Gew.-Teilen Grundmischung und 79 Gew.-Teilen glasfasergefülltem Nylon 66 in Form von Körnchen vermischt. Diese Mischung wurde direkt durch Spritzgiessen geformt und ebenfalls in einem Einschneckenextruder bei 280 °C vermischt. Die erhaltene Masse wurde in Form einer Schnur extrudiert, in Körnchen zerschlagen und in Wasser abgeschreckt. Bei einem Vergleichsversuch wurden die einzelnen Bestandteile der fertigen Masse zusammen mit solchen Anteilen in einer Trommel behandelt, die für die Zusammensetzung der fertigen Mischung notwendig waren (mit Ausnahme des Nylon 6-Trägers). Sie wurden dann zusammen im Verlaufe einer Ex-trusion in einem Einschneckenextruder vermischt, der mit normaler Zylindertemperatur von 280 °C betrieben wurde. Die nachfolgende Tabelle vergleicht die Ergebnisse, die mit Proben erhalten wurden, die das Ergebnis von Spritzgiessen waren:

a) direktes Spritzgiessen der Grundmischung des Beispiels 1 und der glasgefüllten Nylon 66-Körnchen im Gewichtsverhältnis 21:79,

b) Spritzgiessen nach Extrusionsvermischen der Mischung

(a) und c) Spritzgiessen derselben Zusammensetzung von (a) und

(b), jedoch mit der Ausnahme, dass der Nylon 6-Träger ausgelassen wurde, hergestellt nach einem Einstufenextrusionsvermi-schen.

Versuch Zusammensetzung

(a) (b) Kerb-

Zugfestig- Zähigkeit keitMN/m2 KJ/m2

(c) Feuerhemmung rei. 70 °C

Luftfeuch- 1 Tage tigkeit von 50%

48 h

21 Gewichtsteile des Produktes 137 des Beispiels 1+79 Gewichtsteile glasgefüllte Nylon 66-Körnchen

6,0

VI

Mischung wie oben extrusions- 120 5,1 VI VI

vermischt die gleiche Zusammensetzung 125 5,0 VI VI

wie bei 1 und 2, hergestellt durch ein einstufiges Extrusionsvermischen

(a) gemessen nach dem ASTM-Verfahren D683-72 65 der Underwriters Laboratories Spécification Nr. 94 unter Ver-

(b) gemessen nach dem ASTM-Verfahren D256-73 unter wendung von 1,6 mm starken Proben.

Anwendung eines Kerbradius von 0,25 mm Diese Ergebnisse zeigen, dass verbesserte mechanische Fe-

(c) gemessen unter Anwendung des Vertikalbrenntests nach stigkeit durch das direkte Schmelzverfahren erhalten werden

628 664

kann und dass die Masse eine Feuerhemmung zeigt, die sich von der nach den anderen erprobten Methoden nicht unterscheidet. Es wurde auch gefunden, dass das direkt geschmolzene Material viel weissere Formlinge liefert.

Beispiel 4

Die Grundmischungskörnchen des Beispiels 2 wurden in einem Gewichtsverhältnis von 30:70 mit Nylon 66-Körnchen vermischt und die Mischung wurde zu geformten Artikeln mittels Spritzgiessen verarbeitet, was (a) durch direktes Spritzgiessen und (b) nach dem Extrusionsvermischen - wie im Beispiel 3

Versuch Zusammensetzung beschrieben - geschah. Bei einem Vergleichsversuch wurde eine identische Zusammensetzung, hergestellt nach einer einstufigen Extrusion aller einzelnen Bestandteile mit der Ausnahme des Nylon 6-Trägers, mittels Spritzgiessens verarbeitet. Die mecha-5 nischen Eigenschaften und die Feuerhemmung, die bei diesen drei Zusammensetzungen erhalten wurden, waren nicht bedeutsam voneinander verschieden wie die verstärkten Massen, die beim Beispiel 3 verglichen wurden. Jedoch zeigte die direkt verformte Probe wiederum verbesserte Farbe. Die Ergebnisse io werden in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben:

Zugfestig- Kerbzähig- Feuerhemmung keit MN/m2

keit KJ/m2

rei. 70 °C

Luftfeuch- 7 Tage tigkeit von 50%

48h

(a) 30 Gew.-Teile des Produkts 63 3,6 des Beispiels 2 + 70 Gew.-Teile

Nylon 66

(b) Mischung, wie oben extru- 64 3,7 sionsvermischt

VO

VI

(c) Zusammensetzung wie (a), 52 jedoch ohne den Nylon 6-Trä-ger, einstufiges Extrusionsvermischen

3,2

VO

Beispiel 5 tung 94VO bei den Produkten der drei Verfahren zur Herstel-

Die Grundmischungskörnchen des Beispiels 2 wurden mit lung geformter Artikel erhalten wurden. Die Zugfestigkeit und glasgefüllten Nylon 66-Körnchen mit 40 Gew.- % Glasfasern in die Farbe der direkt durch Spritzgiessen gewonnen Artikel war dem Gewichtsverhältnis 30:70 (Grundmischung/glasgefülltes 35 denjenigen Artikeln überlegen, die nach anderen Methoden -

Nylon) gemischt. Vergleichsversuche, die bereits im Beispiel 3 wie in der nachfolgenden Tabelle gezeigt — hergestellt waren, beschrieben wurden, zeigten, dass eine feuerhemmende Bewer-

Versuch Zusammensetzung

30 Gew.-Teile des Produktes des Beispiels 2 70 Gew.-Teile glasgefülltes Nylon wie oben, extrusionsvermischt 115

wie oben, jedoch ohne Nylon 121 6-Träger, einzelstufig extrusionsvermischt

Zugfestigkeit MN/m2

135

Kerbzähigkeit KJ/m2

7,3

Feuerhemmung rei. 70 °C

Luft- 7 Tage feuchtigkeit von 50%

48 h

6,0 7,0

VO

VO VO

VO

VO VO

Beispiel 6

Eine feuerhemmende Grundmischung mit 20 Gew.-% Polyäthylen wurde in einer dampfbeheizten Mühle bei 140 bis 160 °C hergestellt. Die feuerhemmende Masse enthielt 80 Gew.-% «Dechlorane» 515, Zinkoxid und Zinkstearat im Gewichtsverhältnis 11:5,5:0,5. Diese Grundmischung wurde mit Glasfasern und Nylon 66-Körnchen extrusionsvermischt. Die erhaltenen Körnchen wurden zu geformten Artikeln mittels des Spritzgiessens verarbeitet. Die nachfolgende Tabelle gibt die Ergebnisse des Testversuchs mit den geformten Artikeln wieder. Ein Kontrollversuch, bei dem das Polyäthylen ausgelassen 60 worden war, der jedoch sonst sämtliche Bestandteile enthielt, wurde ebenfalls nach einem einstufigen Extrusionsverfahren durchgeführt.

628 664

Zusammensetzung

28 Gew.-%Glasfasern; 21 Gew.-% Grundmischung;

51 Gew.-% Nylon 66,6-Mischpolymeres mit 3 Gew.-%

Nylon 6 (bezogen auf das Mischpolymere)

Kontrolle

Zugfestigkeit MN/m2

UL94 50% relative Feuchtigkeit während 48 h Durch- Maxischnitt mum

109

120

60

17

72

26

Die Brenntestversuche, gezeigt als durchschnittliche und maximale Brenndauer (in Sekunden), zeigen, dass die Kontrollprobe eine Bewertung von 94VI zeigt. Ein Vergleich derselben Zusammensetzung, die etwa 4,0% Polyäthylen als feuerhemmenden Träger enthielt, hatte eine viel schlechtere Feuerhemmung und wurde schlechter als 94V2 beurteilt.

5

Beispiel 7

Grundmischungen mit der gleichen Zusammensetzung wie in den Beispielen 1 und 2 wurden hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass das Nylon 6 durch Nylon 66,6-Mischpolymere io mit Monomeren in dem Verhältnis 73:27 ersetzt wurde. Die Massen wurden durch Vermischen mit Nylon 66 und glasgefülltem Nylon 66 erhalten, um auf das Verfahren und die Zusammensetzung der Beispiele 3,4 und 5 abzustimmen. Die Mischpolymere, die die Grundmischungen enthielten, zeigten sich ge-15 ringfügig in verschiedener Hinsicht denjenigen, die auf Nylon 6 gestützt waren, mit dem Vorteil überlegen, dass die hergestellten fertigen Mischungen lediglich 1 oder 2% des Polyamids in Form der Nylon 6-Einheiten enthielten. Die durch direktes Spritzgiessen der Massen, die denen der Beispiele 3 und 5 ent-20 sprechen, erhaltenen Ergebnisse waren wie folgt:

Versuch Zusammensetzung

Zugfestigkeit MN/m2

Feuerhemmung Kerbzähig- rei.

keit KJ/m2

Luftfeuchtigkeit von 50% 48 h

70 °C 7 Tage

10 21 Gew.-Teile des Produktes des Beispiels 1 mit Nylon 6-Träger ersetzt durch 73:27 Nylon 66,6-Mischpolyme-139 9,1 VI VI

res 4- 79 Gew.-Teile glasgefülltes Nylon (33 Gew.-% Glas)

11 30 Gewichtsteile des Beispiels 2 mit Nylon 6-Träger ersetzt durch 73:27

Nylon 66,6-Mischpolymeres + 70 134 8,2 VO VO

Gew.-Teile glasgefülltes Nylon (40 Gew.-% Glas)

40

Beispiel 8 79 Gewichtsteilen glasgefüllter, verstärkter Nylon 66-Körnchen

Eine Grundmischung wurde entsprechend dem Verfahren mit 33 Gew.-% Glas vermischt. Die Mischung wurde direkt des Beispiels 1 hergestellt, um Körnchen mit 20 Gew.- % eines einem Spritzgiessen unterzogen und nach dem vorstehend er-73:27 Nylon 66,6-Mischpolymeren, 25,9 Gew.-% Zinkoxid, wähnten Verfahren erprobt. Eine Zugfestigkeit von 127 MN/ 51,8Gew.-% «Dechlorane» 515 und 2,35 Gew.-%Zinkstearat 45 m2, eine Kerbzähigkeit von 5,2 KJ/m2 und eine UL94-Bewer-zu erhalten. tung von VI wurde erhalten. Die Farbe der Formlinge war bes ser als die jener, die aus der gleichen Mischung erhalten worden Beispiel 9 waren, die jedoch vollständig in einem einzigen Verfahrens-

21 Gewichtsteile des Produktes des Beispiels 8 wurden mit schritt vermischt worden waren.

C

Claims

628 664

2

PATENTANSPRÜCHE

1. Feuerhemmende Polyamid-Grundmischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 10 Gew.-% eines Polyamids mit einem Schmelzpunkt von höchstens 230 °C und mindestens 60 Gew.-% an feuerhemmendem Additiv, das mindestens zum Teil aus halogenierter organischer Verbindung besteht, enthält.
2. Polyamid-Grundmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerhemmende Additiv eine Mischung mindestens einer halogenierten organischen Verbindung und mindestens einer damit synergistisch zusammenwirkenden Verbindung, vorzugsweise aus der Gruppe Antimon-, Zinn-, Zink-, Eisen- und Molybdänoxid oder gemischte Oxide davon und Zinkborat, ist, wobei das Gewichtsverhältnis der halogenierten Verbindung(en) zu der bzw. den damit synergistisch zusammenwirkenden Verbindung(en) 5:1 bis 1:2 beträgt.
3. Polyamid-Grundmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid Nylon 6 oder ein Copolymer von Nylon 66 ist.
4. Feuerhemmende Polyamidmasse in Form einer Trockenmischung, bestehend aus 5-50 Gew.-% Körnchen der Poly-amid-Grundmischung nach Anspruch 1,95-50 Gew.-% einer weiteren Komponente in Form von Körnchen eines zweiten Polyamids mit einem Schmelzpunkt von mindestens 250 °C, und 0-40 Gew.-% weiterer Additive, so dass die addierten Mengenanteile der Mischungskomponenten insgesamt 100 Gew.-% ergeben.
5. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Polyamid-Grundmischung in einem Mengenanteil von 15-50 Gew.-% enthält.
6. Masse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als zweites Polyamid ein Nylon 66 oder ein Copolymer von Nylon 66 enthält.
7. Verwendung der Masse nach Anspruch 4 zur Herstellung von schwer entflammbaren Formkörpern.

Die Herstellung von feuerhemmenden Polyamidmassen gibt Anlass zu Problemen, wenn das Polyamid einen Schmelzpunkt oberhalb etwa 250 °C aufweist und in der Masse ein hoher Feuerhemmungsgrad erforderlich ist. Diese Massen werden normalerweise durch inniges Vermischen der Additive der Masse unter Schmelzbedingungen in einem Intensivmischer hergestellt, wie einer Schneckenpresse, und durch Extrusion der Masse in Form einer Schnur, die schliesslich in Körnchen zerschnitten wird. Bei diesem Verfahren wurden Schwierigkeiten gefunden, wenn das Niveau der Additive bezogen auf den Polymergehalt der Masse hoch ist. Die für das intensive Mischen erforderlichen Bedingungen, die sicherstellen, dass die Additive durch das Polyamid befeuchtet werden, und die eine gleichmässige Masse entstehen lassen, können zu einem gewissen Abbau des Polyamids oder zur Zersetzung oder Verflüchtigung des feuerhemmenden Mittels oder beiden führen. Diese Probleme treten verstärkt auf, wenn Polyamide eines Schmelzpunktes oberhalb 250 °C verwendet werden, da die zur Erzielung einer zweckmässigen Verteilung einer hohen Konzentration an Additiven erforderlichen hohen Scherkräfte wahrscheinlich zu lokalen Überhitzungen in dem Extruder führen, was auf Schererhitzung zurückgeht. Das kann bei dem Endprodukt dazu führen, dass es von schlechter Farbe ist. Die Verwendung von feinverteiltem Polyamid begünstigt eine leichtere Dispergierung und vermindert die Überhitzungsprobleme, jedoch erhöht dieser Behelf die Verfahrenskosten, da es notwendig wird, die Massnahme des Zerkleinerns des Polyamids vor dem Vermischen zu ergreifen. Die Anwendung von Verfahrenstemperaturen nahe der Verflüchtigungstemperatur der feuerhemmenden Additive kann auch zu Verstopfungen in dem Auslass des Extruders Anlass geben, durch den normalerweise flüchtige Materialien entfernt werden. Das in den blockierten Auslässen festgehaltene Material wird vermutlich einer beträchtlich längeren Wärmebehandlung unterzogen als die Hauptmenge des Materials, die durch den Extruder tritt. Etwas dieses Materials kann wiederum in das Material, das durch den Extruder hindurchtritt, eindringen, was eine Verfärbung und sogar schwarze Hecken in dem den Extruder verlassenden Endprodukt hervorruft.

Es ist vorgeschlagen worden, grössere Mengen an feuerhemmenden Mitteln einzuarbeiten, die erforderlich sind, um thermoplastische Produkte gegen Brennen beständiger zu machen, indem eine Grundmischung hergestellt wird, in die die feuerhemmenden Additive in ein Elastomer einverleibt werden. Die Grundmischung wird dann in dem erforderlichen Mengenanteil zu dem thermoplastischen Material gegeben, um dieses gegen Brennen widerstandsfähig zu machen. Jedoch kann die Gegenwart sogar kleiner Mengen des Elastomeren die physikalischen Eigenschaften des thermoplastischen Produkts beeinträchtigen und es erschweren, die erforderliche Wirksamkeit beim Brennen zu erreichen.

Eine Grundmischung, die zur Verbesserung der Feuerhemmung von Polyamiden eines Schmelzpunktes von mehr als etwa 250 °C geeignet ist, ist nun entwickelt worden, die keine bedeutende Verschlechterungen der physikalischen Eigenschaften des Polyamids hervorruft.