DE102017008733A1 - Feste, feuerbeständige Polymerzusammensetzung und Anwendung bei elektrischen Kontakten - Google Patents

Feste, feuerbeständige Polymerzusammensetzung und Anwendung bei elektrischen Kontakten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine feste, feuerbeständige Polymerzusammensetzung, die einerseits ein thermoplastisches Polymer und ein ergänzendes Polymer zum Herabsetzen des Reibungskoeffizienten und andererseits mindestens einen flammhemmenden Zusatzstoff umfasst. Das thermoplastische Polymer ist ein Polyamid und das ergänzende Polymer ist ein hochmolekulares Polyethylen. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der Zusammensetzung bei Anwendungen für elektrische Kontakte.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine feste, feuerbeständige Polymerzusammensetzung.
  • Ein vorgesehenes Anwendungsgebiet ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, die Elektroindustrie und genauer gesagt die elektromechanische Industrie.
  • Im Elektrobauteilebereich werden zahlreiche Arten von Polymerwerkstoffen insbesondere als Isolator des elektrischen Stroms eingesetzt. Für gewöhnlich umfassen die Polymerwerkstoffzusammensetzungen der verwendeten Elemente eine Matrix aus einem thermoplastischen Polymer und ergänzende Polymere, die in der Lage sind, den Zusammensetzungen vorteilhafte tribologische und mechanische Eigenschaften zu verleihen. Unter diesen ergänzenden Polymeren wird gerade wegen seiner selbstschmierenden Eigenschaften vorteilhafterweise Polytetrafluorethylen eingesetzt.
  • Die Polymerwerkstoffzusammensetzungen weisen ferner verschiedene häufig eingesetzte Zusatzstoffe wie Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Trennmittel oder auch Flammhemmer auf.
  • Polytetrafluorethylen ist für seine tribologischen Eigenschaften bekannt und wird gewöhnlich auch mit anderen Polymeren formuliert, damit die Reibungseigenschaften der so erhaltenen Zusammensetzung verbessert werden. Von Natur aus umfasst es jedoch an jedem Kohlenstoff der Polymerkette Fluoratome und folglich setzt die Zusammensetzung bei Entflammung giftige fluorhaltige Verbindungen frei, beispielsweise Fluorwasserstoffsäure, die besonders giftig ist. Zudem ist bei den vorgesehenen elektrischen Anwendungen die Brandgefahr erheblich.
  • Beim Einsatz von Flammhemmern wird diese Freisetzung giftiger Gase nur sehr eingeschränkt begrenzt.
  • Eine sich ergebende Aufgabe, die von der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, ist zudem die Bereitstellung einer festen, feuerbeständigen Polymerzusammensetzung, die nicht nur selbstschmierend ist, sondern darüber hinaus beim Kontakt mit Flammen keine giftigen Elemente erzeugt.
  • Zu diesem Zweck wird eine feste, feuerbeständige Polymerzusammensetzung vorgeschlagen, die einerseits ein thermoplastisches Polymer und ein ergänzendes Polymer zum Herabsetzen des Reibungskoeffizienten und andererseits mindestens einen flammhemmenden Zusatzstoff umfasst. Das thermoplastische Polymer ist ein Polyamid und das ergänzende Polymer ist ein hochmolekulares Polyethylen. Die Polymerzusammensetzung wird als fest bezeichnet, da sie es bei der Umgebungstemperatur im Gebrauch ist. Im Gegensatz dazu wird die Zusammensetzung beispielsweise in einem Extruder warm formuliert, um eine zähflüssige und homogene Polymermischung zu erhalten, bevor sie abgekühlt und so ein fester Körper erhalten wird. In der weiteren Beschreibung wird die Art der Gewinnung der festen Zusammensetzung ausführlicher erläutert.
  • Ein Merkmal der Erfindung ist also die Verwendung eines Polyamids, das heißt eines Polymers mit Amidgruppen, und eines hochmolekularen Polyethylens. Letzteres ist entweder ein hochmolekulares Polyethylen, unter Verwendung der Anfangsbuchstaben des englischen Ausdrucks ”high molecular weight polyethylene” gewöhnlich mit der Abkürzung HMWPE bezeichnet, oder ein ultrahochmolekulares Polyethylen oder UHMWPE als Abkürzung für den englischen Ausdruck ”ultra high molecular weight polyethylene”. Da diese Art von Polymer kein Fluor umfasst, erzeugt die es enthaltende Zusammensetzung auf diese Weise bei Kontakt mit Flammen keinerlei giftige fluorhaltige Verbindung. Wie ausführlicher in der weiteren Anmeldung erläutert wird, verleiht das hochmolekulare Polyethylen der Zusammensetzung überdies erwünschte und vorteilhafte tribologische Eigenschaften.
  • Hochmolekulares Polyethylen kann ferner mit einer chemischen Gruppe, beispielsweise einer Maleinsäureanhydridgruppe, funktionalisiert werden, die ihm eine Affinität zu den endständigen Gruppen der Polyamidketten verleiht sowie zur Gewährleistung einer besseren Kompatibilität der Polymermischung.
  • Hochmolekulares Polyethylen weist eine teilkristalline Struktur auf. Sein mittels DSC, für Differential Scanning Calorimetry im Englischen, gemessener Schmelzpunkt liegt um 135°C. Seine MFR, für Melt Flow Rate, liegt unter normativen Bedingungen, 190°C/10 kg, bevorzugt zwischen 1 und 10 g/10'. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusammensetzung in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 2% und 20% des hochmolekularen Polyethylens. Die Zusammensetzung umfasst bevorzugt zwischen 5% und 15% des hochmolekularen Polyethylens in Gewichtsprozent des Polyamids, was ihr vorteilhafte selbstschmierende Eigenschaften verleiht.
  • Das hochmolekulare Polyethylen kann auch allein oder auch in Kombination mit anderen Zusatzstoffen verwendet werden, die der Zusammensetzung, der sie zugesetzt werden, selbstschmierende Eigenschaften verleihen. Unter diesen anderen bekannten Zusatzstoffen sind beispielsweise Silikone, Polydimethylsiloxan, Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid oder auch die verschiedenen Wachse zu nennen.
  • Gemäß einem besonders vorteilhaften, jedoch nicht einschränkenden Merkmal ist der mindestens eine flammhemmende Zusatzstoff eine Organophosphorverbindung. Auf diese Weise wird ein nicht halogenhaltiger flammhemmender Zusatzstoff verwendet und herkömmliche Flammhemmer mit Brom, die giftige und korrosive Gase freisetzen, werden so hinfällig. Überdies wirken Organophosphorverbindungen durch Intumeszenz. Sie sind zudem besonders wirksam mit dem Polyamid der Zusammensetzung.
  • Die Organophosphorverbindung ist bevorzugt ein Phosphinat eines Metallsalzes. Genauer gesagt wird ein Aluminiumphosphinat, beispielsweise Aluminiumdiethylphosphinat, verwendet. Diese Organophosphorverbindungen können auch mit anderen Flammhemmern verbunden werden.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusammensetzung in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 10% und 60% des mindestens einen flammhemmenden Zusatzstoffs. Sie umfasst bevorzugt zwischen 40% und 45% des mindestens einen flammhemmenden Zusatzstoffs in Gewichtsprozent des Polyamids.
  • Gemäß einer weiteren besonderen, vorteilhaften, jedoch nicht einschränkenden Ausführungsform der Erfindung umfasst die feste Polymerzusammensetzung ferner Verstärkungsfasern. Unter ”Fasern” im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Fasern zu verstehen, die zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der festen Zusammensetzung und insbesondere ihrer Verformungsbeständigkeit in den thermoplastischen Polymerwerkstoff gemischt werden können.
  • Die Verstärkungsfasern sind vorzugsweise Glasfasern. Ihre Oberfläche ist zudem vorteilhafterweise behandelt, damit die Grenzflächenhaftung am Polyamid verbessert wird. Ihr Durchmesser liegt ferner bevorzugt zwischen 5 und 20 Mikrometer, beispielsweise zwischen 7 und 15 Mikrometer.
  • Die feste Zusammensetzung umfasst vorteilhafterweise in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 40% und 60% Verstärkungsfasern. Sie umfasst beispielsweise zwischen 45% und 55% Verstärkungsfasern in Gewichtsprozent des Polyamids. Weitere Arten von Fasern werden in Erwägung gezogen, insbesondere Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Basaltfasern oder auch Wollastonitfasern.
  • Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise zum Färben oder auch für die mechanische Druckfestigkeit, sind darüber hinaus mineralische Füllstoffe in der Zusammensetzung enthalten. Es werden dann Talk, Kreide, kalzinierter Ton, Kaolin oder auch Glimmer eingesetzt.
  • Die feste Zusammensetzung umfasst ferner und vorteilhafterweise auch mindestens ein Antioxidationsmittel und das Antioxidationsmittel liegt in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 0,5% und 1,0%. Auf diese Weise kann der mit der Zeit erfolgende Abbau der Polymere verlangsamt werden. Unter bestimmten vorteilhaften Bedingungen werden zwei Antioxidationsmittel verwendet.
  • Die Zusammensetzung umfasst ferner und vorzugsweise zudem mindestens ein Trennmittel und das Trennmittel liegt in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 0,25% und 0,75%. Nachdem sie im warmen Zustand formuliert wurde, kann die Zusammensetzung zum Formen des gewünschten Teils in eine Form gegossen und anschließend abgekühlt werden, damit sie fest wird. Das Trennmittel erleichtert folglich die Entnahme des so aus der festen Zusammensetzung gefertigten Teils.
  • Das Polyamid ist bevorzugt Polyhexamethylenadipamid. Diese Art von Polyamid ist ein Homopolymer und wird noch häufig als Polyamid 6.6 bezeichnet. Es können auch weitere Polyamid-Arten, Copolymere, teilaromatische oder Polyphthalamide, verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist vorteilhafterweise einen gemäß der Norm ASTM G-133 bei 25 N und bei 50 N gemessenen statischen Reibungskoeffizienten μs von unter 0,3 auf. Die Zusammensetzung ist folglich nicht nur feuerbeständig und erzeugt keine giftigen Elemente, sondern weist darüber hinaus vorteilhafte Schmiereigenschaften im Verhältnis zu anderen Zusammensetzungen auf, deren statischer Reibungskoeffizient beispielsweise zwischen 0,3 und 0,4 liegt.
  • Ebenso und vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen gemäß der Norm ASTM G-133 bei 25 N und bei 50 N gemessenen dynamischen Reibungskoeffizienten μk von unter 0,3 auf.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Verwendung der zuvor beschriebenen festen Zusammensetzung bei der Herstellung von Elementen für elektrische Kontakte vorgeschlagen. Aufgrund des doppelten Vorteils der festen Zusammensetzung als Gegenstand der Erfindung, einerseits ihre tribologischen und mechanischen Eigenschaften und andererseits ihr Flammwiderstand, ist nämlich das Material, das sie bildet, hervorragend für die Anwendung bei elektrischen Leistungsschaltern, bei Ein-Aus-Schaltern oder auch bei Verbindern geeignet.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung besonderer Ausführungsformen der Erfindung, die zur Information, jedoch nicht einschränkend aufgeführt sind.
  • Entsprechend einer ersten Versuchsreihe wird eine erste feste Polymerzusammensetzung gemäß der Erfindung hergestellt und eine weitere Zusammensetzung wird absichtlich gemäß dem Stand der Technik zum Vergleich hergestellt.
  • Es wird also eine erste Polymermischung im warmen Zustand mit einem gleichläufigen Doppelschneckenextruder CLEXTRAL BC21 formuliert, der mit einer Schneckendrehzahl zwischen 100 U/min und 200 U/min und einem Durchsatz zwischen 5 kg/h und 10 kg/h läuft. Die Zusammensetzung der Mischung ist in der nachstehenden Tabelle I angegeben:
    Verbindungen Teile Gewichts-% von PA 6.6
    Polyhexamethylenadipamid (PA 6.6) 64,5 100
    Zusatzstoffe 0,8 1,24
    Flammhemmer 28 43,40
    HMWPE: Lubmer LY1040 (Mitsui) 6,7 10,39
    100
  • Das thermoplastische Polymer ist somit Polyhexamethylenadipamid, das gewöhnlich als Polyamid 6.6 bezeichnet wird, von der Firma Solvay. Die Zusatzstoffe umfassen Antioxidationsmittel und ein Trennmittel.
  • Bei dem Polymer, mit dem der Reibungskoeffizient der Zusammensetzung herabgesetzt werden kann, handelt es sich um ein hochmolekulares Polyethylen, HMWPE, mit der Bezeichnung ”Lubmer LY1040” der Firma MITSUI.
  • Die Temperatur der Mischung wird dann auf zwischen 270°C und 285°C gebracht. Die feste Zusammensetzung wird in Form von Granulat erhalten, das dann zur Herstellung eines beliebigen Teils geformt werden kann.
  • Unter denselben Betriebsbedingungen wie bei der ersten Mischung wird eine erste Vergleichsmischung formuliert. Ihre Zusammensetzung ist in der nachstehenden Tabelle II angegeben:
    Verbindungen Teile Gewichts-% von PA 6.6
    Polyhexamethylenadipamid (PA 6.6) 64,5 100
    Zusatzstoffe 0,8 1,24
    Flammhemmer 28 43,40
    PTFE 6,7 10,39
    100
  • Es wird also das bloße hochmolekulare Polyethylen durch Polytetrafluorethylen, PTFE, mit der Bezeichnung ”Herolub 30” von der Firma Heroflon ersetzt.
  • An einer Probe von jeder der Zusammensetzungen wurden mithilfe eines Lineartribometers Plint TE-77 gemäß Norm ASTM G-133 Verfahren A unter Einhaltung folgender Bedingungen tribologische Versuche durchgeführt:
    • – Kontaktmodus: Kugel/Platte, mit einer Kugel aus Stahl 100Cr6 und einer Polymerplatte;
    • – die Messungen erfolgen mit zwei aufgebrachten Kräften, 25 N und 50 N;
    • – die Temperatur, bei der die Messungen erfolgen, beträgt 22 +/– 3°C;
    • – die Feuchtigkeit beträgt 40 bis 60% RF;
    • – die Amplitude beträgt 10 mm;
    • – die Frequenz beträgt 5 Hz bei den dynamischen Messungen und unter 1 Hz bei den statischen Messungen; und
    • – die Umgebung ist trocken.
  • Die Werte für die Reibungskoeffizienten der beiden festen Zusammensetzungen, sowohl die statischen Reibungskoeffizienten μs als auch die dynamischen Reibungskoeffizienten μk, wurden gemessen und in der nachstehenden Tabelle III erfasst:
    Reibung μs (25 N) μk Durchschnitt (25 N) μs (50 N) μk Durchschnitt (50 N)
    Erste Zusammensetzung 0,2 0,20 0,20 0,15
    Erste Vergleichszusammensetzung 0,3 0,15 0,15 0,14
  • Während also die erste Vergleichszusammensetzung Polytetrafluorethylen enthält, das Fluorwasserstoffsäure freisetzt, wenn es einer Flamme ausgesetzt wird, setzt die erste Zusammensetzung keine frei. Darüber hinaus zeigen die tribologischen Versuche, dass das Material aus der ersten Zusammensetzung die notwendigen selbstschmierenden Eigenschaften vergleichbar mit denen der Vergleichszusammensetzung aufweist. Der statische Reibungskoeffizient ist ferner vorteilhafter bei 25 N und die dynamischen Reibungskoeffizienten sind bei 50 N ähnlich.
  • Der Flammhemmer ist überdies eine Organophosphorverbindung mit der Bezeichnung ”Exolit OP1312” von der Firma Clariant. Es wird folglich von Natur aus keinerlei auf den Flammhemmer zurückzuführendes halogenhaltiges Gas aus einer Probe der ersten Zusammensetzung freigesetzt, wenn sie der Flamme ausgesetzt wird.
  • An jedem Material wurden folglich, an Proben mit zwei unterschiedlichen Dicken, Flammhemmungsversuche gemäß der Norm UL94 durchgeführt. Dieses Versuchsverfahren wird zur Ermittlung der Zugehörigkeit eines Materials zu den Brandklassen UL 94 V-0, V-1, V-2 verwendet. Bei wiederholter Entflammung werden hierzu sowohl die Brenndauer als auch die Nachbrennzeit sowie das Abtropfen von brennenden Tropfen von der Probe beurteilt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV erfasst:
    Flammhemmung Probendicke 1,6 mm Probendicke 3,2 mm
    Erste Zusammensetzung V-0 (14 s) V-0 (2 s)
    Erste Vergleichszusammensetzung V-0 (18 s) V-0 (4 s)
  • Die Zeit bis zum Erlöschen ist nach der Einstufung V-0 in Klammern angegeben. Es sei zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße Material der ersten Zusammensetzung bei der Dicke 1,6 mm und 3,2 mm eine Einstufung UL94 V-0 aufweist und gemäß dieser Norm ein gleichwertiges Flammhemmungsverhalten aufweist wie das des halogenhaltigen Materials. Organophosphorverbindungen sind folglich ausgezeichnet als Flammhemmer in festen, feuerbeständigen, selbstschmierenden Polymerzusammensetzungen geeignet.
  • Die Zusatzstoffe umfassen zudem beispielsweise zwei Antioxidationsmittel, Irganox 1098 und Irgafos 168 von der Firma BASF, sowie ein Trennmittel, Aluminiumstearat. In Gewichtsprozent des Polyamids werden diese Zusatzstoffe mit 0,41, 0,31 beziehungsweise 0,52 eingebracht.
  • Entsprechend einer zweiten Versuchsreihe wird eine zweite feste Polymerzusammensetzung gemäß der Erfindung hergestellt und zwei zweite Zusammensetzungen werden zum Vergleich hergestellt.
  • Unter denselben Betriebsbedingungen wie bei der ersten Mischung wird eine zweite erfindungsgemäße Mischung formuliert. Ihre Zusammensetzung ist in der nachstehenden Tabelle V angegeben:
    Verbindungen Teile Gewichts-% von PA 6.6
    Polyhexamethylenadipamid (PA 6.6) 48,4 100
    Zusatzstoffe 0,6 1,24
    Flammhemmer 21 43,40
    Glasfaser 25 51,65
    HMWPE: Lubmer LY1040 (Mitsui) 5 10,33
    100
  • Diese Mischung unterscheidet sich von der ersten Mischung dadurch, dass sie darüber hinaus Glasfasern aufweist.
  • Zudem unterscheidet sich eine unter den nachstehenden Betriebsbedingungen formulierte zweite Vergleichsmischung von der ersten Vergleichsmischung auch dadurch, dass sie darüber hinaus auch Glasfasern aufweist. Ihre Zusammensetzung ist in der nachstehenden Tabelle VI angegeben:
    Verbindungen Teile Gewichts-% von PA 6.6
    Polyhexamethylenadipamid (PA 6.6) 48,4 100
    Zusatzstoffe 0,6 1,24
    Flammhemmer 21 43,40
    Glasfaser 25 51,65
    PTFE 5 10,33
    100
  • Eine unter denselben Betriebsbedingungen formulierte andere zweite Vergleichsmischung weist schließlich die in der nachfolgenden Tabelle VII angegebene Zusammensetzung auf:
    Verbindungen Teile Gewichts-% von PA 6.6
    Polyhexamethylenadipamid (PA 6.6) 43,4 100
    Zusatzstoffe 0,6 1,38
    Flammhemmer 21 48,40
    Talk 20 46,10
    Bornitrid 15 34,56
    100
  • Diese andere zweite Mischung umfasst also als Schmiermittel nicht mehr Polyethylen, sondern Bornitrid und Talk, das als Ersatz für die Glasfasern als Füllstoff dient.
  • Zuerst werden auch Versuche zum Messen der Schlageigenschaften gemäß der Norm ISO 180 zur Kerbschlagzähigkeit nach Izod bei der zweiten erfindungsgemäßen Mischung und bei der zweiten Vergleichsmischung durchgeführt. Es wird dann ein vergleichbarer Wert von 8,5 kJ/m2 erhalten. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist folglich hinsichtlich der Schlagfestigkeit nach der vorgenannten Norm ISO 180 analoge Eigenschaften zu der Zusammensetzung nach dem Stand der Technik auf.
  • Anschließend wurden Biegezugversuche durchgeführt und sie ermöglichen eine bessere mechanische Kennzeichnung der erhaltenen festen Zusammensetzungen. Gemäß der Norm ISO 527 werden so bei der zweiten festen Zusammensetzung und der zweiten festen Vergleichszusammensetzung Werte für die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung um 130 N/mm2 beziehungsweise 2,5% erhalten. Gemäß der Norm ISO 178 werden Werte für Biegefestigkeit und Biegemodul um 180 N/mm2 beziehungsweise 8000 N/mm2 erhalten.
  • Im Gegensatz dazu liegen bei der anderen zweiten Vergleichszusammensetzung die Werte für Zugfestigkeit und Dehnung um mehr als 60% niedriger. Bei den Werten für Biegefestigkeit und Biegemodul liegen die Werte um mehr als 50% niedriger.
  • Darüber hinaus sind in der folgenden Tabelle VIII der statische Reibungskoeffizient μs und der dynamische Reibungskoeffizient μk für drei Proben angegeben, die jeweils den drei erhaltenen zweiten Zusammensetzungen zuvor entsprechen, sowie die zugehörige Verschleißrate.
  • Die Verschleißrate wird gemäß der Norm ASTM G-133 gemessen.
    μs (25 N) μk Durchschnitt (25 N) Verschleißrate (mm3/Nm) × 10–6 (25 N) μs (50 N) μk Durchschnitt (50 N) Verschleißrate (mm3/Nm) × 10–6 (50 N)
    Zweite Zusammensetzung 0,15 0,21 13 0,20 0,15 32
    Zweite Vergleichszusammensetzung 0,3 0,15 6 0,15 0,14 14
    Andere zweite Vergleichszusammensetzung 0,4 0,53 2064 0,35 0,46 6600
  • Bei der zweiten Zusammensetzung und der zweiten Vergleichszusammensetzung sind Werte für die statische und dynamische Reibung vergleichbar mit denen von Tabelle III festzustellen. Im Gegensatz dazu sind bei der anderen zweiten Vergleichszusammensetzung diese statischen und dynamischen Koeffizienten weniger vorteilhaft. Bornitrid verleiht der Zusammensetzung folglich schlechtere selbstschmierende Eigenschaften. So sind nämlich die Reibungskräfte umso höher, je höher der Koeffizient ist.
  • Der Anstieg der Verschleißrate zeigt ferner deutlich, dass die mineralischen Füllstoffe, in diesem Fall Talk, eine schlechtere Verschleißbeständigkeit verleihen als die Fasern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Verwendung der zweiten erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung von Elementen und Teilen elektrischer Kontakte vorgeschlagen. Dies gilt für Leistungsschalter, Ein-Aus-Schalter, Umschalter oder Verbinder im Allgemeinen. Die aus der erfindungsgemäßen festen Polymerzusammensetzung hergestellten Elemente weisen nämlich die Besonderheit auf, dass sie einerseits feuerbeständig und andererseits selbstschmierend sind.
  • Je nach den berücksichtigten Anwendungen wird die Formulierung der festen Zusammensetzung zudem abgewandelt. Wenn beispielsweise eine stärkere Schmierwirkung erwünscht ist, wird das hochmolekulare Polyethylen auf über 15% Gewichtsprozent des Polyamids erhöht. Wenn eine stärkere Flammhemmung erwünscht ist, wird der Anteil des flammhemmenden Zusatzstoffs, und in diesem Fall der Organophosphorverbindung, in Gewichtsprozent des Polyamids auf über 50% erhöht. Der Anteil der Verstärkungsfasern wird auch je nach den erwünschten mechanischen Eigenschaften angepasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Norm ASTM G-133 [0023]
    • Norm ASTM G-133 [0024]
    • Norm ASTM G-133 Verfahren A [0034]
    • Norm UL94 [0038]
    • UL94 [0039]
    • Norm ISO 180 [0047]
    • Norm ISO 180 [0047]
    • Norm ISO 527 [0048]
    • Norm ISO 178 [0048]
    • Norm ASTM G-133 [0051]

Claims (15)

  1. Feste, feuerbeständige Polymerzusammensetzung, die einerseits ein thermoplastisches Polymer und ein ergänzendes Polymer zum Herabsetzen des Reibungskoeffizienten und andererseits mindestens einen flammhemmenden Zusatzstoff umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer ein Polyamid ist und dadurch, dass das ergänzende Polymer ein hochmolekulares Polyethylen ist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 2% und 20% des hochmolekularen Polyethylens umfasst.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine flammhemmende Zusatzstoff eine Organophosphorverbindung ist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Organophosphorverbindung ein Phosphinat eines Metallsalzes ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 10% und 60% des mindestens einen flammhemmenden Zusatzstoffs umfasst.
  6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Verstärkungsfasern umfasst.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 40% und 60% Verstärkungsfasern umfasst.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern Glasfasern sind.
  9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens ein Antioxidationsmittel umfasst, und dadurch, dass das Antioxidationsmittel in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 0,5% und 1,0% liegt.
  10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens ein Trennmittel umfasst, und dadurch, dass das Trennmittel in Gewichtsprozent des Polyamids zwischen 0,25% und 0,75% liegt.
  11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Füllstoffe umfasst.
  12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid Polyhexamethylenadipamid ist.
  13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen gemäß der Norm ASTM G-133 bei 25 N und bei 50 N gemessenen statischen Reibungskoeffizienten μs von unter 0,3 aufweist.
  14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen gemäß der Norm ASTM G-133 bei 25 N und bei 50 N gemessenen dynamischen Reibungskoeffizienten μk von unter 0,3 aufweist.
  15. Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 bei der Herstellung von Elementen für elektrische Kontakte.
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Title
Norm ASTM G-133
Norm ASTM G-133 Verfahren A
Norm ISO 178
Norm ISO 180
Norm ISO 527
Norm UL94
UL94

Also Published As

Publication number Publication date
FR3056212A1 (fr) 2018-03-23
FR3056212B1 (fr) 2020-06-19

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