DE102017215776A1 - Flame retardant polyester compositions and their use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft flammhemmende Polyesterzusammensetzungen enthaltend- thermoplastischen Polyester als Komponente A,- Füllstoffe und/oder Verstärkungsstoffe als Komponente B,- Phosphinsäuresalz der Formel (I) als Komponente Cworin Rund REthyl bedeuten,M Al, Fe, TiOoder Zn ist,m 2 bis 3 bedeutet, undp = (4 - m) / 2 ist- Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Al-, Fe-, TiO- oder Zn-Salze der Ethylbutylphosphinsäure, der Dibutylphosphinsäure, der Ethylhexylphosphinsäure, der Butylhexylphosphinsäure und/oder der Dihexylphosphinsäure als Komponente D, und- Phosphonsäuresalz der Formel (II) als Komponente Eworin REthyl bedeutet ist,Met Al, Fe, TiOoder Zn ist,n 2 bis 3 bedeutet, undq = (4 - n) / 2 ist, wobeidas Röntgenpulverdiffraktrogramm der Zusammensetzungen folgende Reflexe enthält:im Winkelbereich 2θ von 9,099° bis 9,442°, von 18,619° bis 18,984° und von 26,268° bis 26,679° und/oderim Winkelbereich 2θ von 5,112° bis 5,312°, von 6,097° bis 6,297°, von 10,082° bis 10,282°, von 10,350° bis 10,550° und von 12,308° bis 12,508° und/oderim Winkelbereich 2θ von 9,117° bis 9,317° und von 18,537° bis 18,737° und/oderim Winkelbereich 2θ von 8,300° bis 8,500°.Die Polyesterzusammensetzungen lassen sich zur Herstellung von Fasern, Folien und Formkörpern, insbesondere für Anwendungen im Elektro- und Elektronikbereich einsetzen.The invention relates to flame retardant polyester compositions comprising - thermoplastic polyester as component A, - fillers and / or reinforcing agents as component B, - phosphinic acid salt of formula (I) as component Cworin Rund REthyl, M is Al, Fe, TiO or Zn, m is 2 to 3 and p = (4-m) / 2-is selected from the group of the Al, Fe, TiO or Zn salts of ethylbutylphosphinic acid, dibutylphosphinic acid, ethylhexylphosphinic acid, butylhexylphosphinic acid and / or dihexylphosphinic acid as component D. and phosphonic acid salt of formula (II) as component Eworin REthyl, Met is Al, Fe, TiO or Zn, n is 2 to 3, and q = (4 - n) / 2, the X-ray powder diffraction gram of the compositions containing the following reflexes: in the angular range 2θ of 9.099 ° to 9.442 °, of 18.619 ° to 18.984 ° and of 26.268 ° to 26.679 ° and / or in the angular range 2θ of 5.125 ° to 5.312 °, of 6.097 ° to 6.297 °, of 10.082 ° to 10,282 °, from 10,350 ° to 10,550 ° and from 12,308 ° to 12,508 ° and / or in the angular range 2θ from 9.117 to 9.317 ° and from 18.537 ° to 18.737 ° and / or in the angular range 2θ from 8.300 ° to 8.500 ° .The polyester compositions can be used for the production of fibers, films and moldings, in particular for applications in the electrical and electronics sector.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft flammhemmende Polyesterzusammensetzungen sowie daraus hergestellte Formteile.The present invention relates to flame retardant polyester compositions and moldings produced therefrom.
Brennbare Kunststoffe müssen in der Regel mit Flammschutzmitteln ausgerüstet werden, um die von den Kunststoffverarbeitern und teilweise vom Gesetzgeber geforderten hohen Flammschutzanforderungen erreichen zu können. Bevorzugt - auch aus ökologischen Gründen - werden nicht-halogenierte Flammschutzmittelsysteme eingesetzt, die nur geringe oder keine Rauchgase bilden.Flammable plastics generally have to be equipped with flame retardants in order to achieve the high flame retardance requirements demanded by plastics processors and in part by the legislature. Preferably - also for ecological reasons - non-halogenated flame retardant systems are used, which form little or no flue gases.
Unter diesen Flammschutzmitteln haben sich die Salze von Phosphinsäuren (Phosphinate) als besonders für thermoplastische Polymere wirksam erwiesen (
Darüber hinaus sind synergistische Kombinationen von Phosphinaten mit bestimmten stickstoffhaltigen Verbindungen bekannt, die in einer ganzen Reihe von Polymeren als Flammschutzmittel effektiver wirken, als die Phosphinate allein (
Aus der
Flammschutzmittel müssen häufig in hohen Dosierungen zugesetzt werden, um eine ausreichende Flammwidrigkeit des Kunststoffs nach internationalen Normen sicherzustellen. Aufgrund ihrer chemischen Reaktivität, die für die Flammschutzwirkung bei hohen Temperaturen erforderlich ist, können Flammschutzmittel, vor allem bei höheren Dosierungen, die Verarbeitungsstabilität von Kunststoffen beeinträchtigen. Es kann zu verstärktem Polymerabbau, zu Vernetzungsreaktionen, zu Ausgasungen oder Verfärbungen kommen.Flame retardants must often be added in high dosages in order to ensure a sufficient flame retardancy of the plastic according to international standards. Due to their chemical reactivity, which is required for flame retardancy at high temperatures, flame retardants, especially at higher dosages, can affect the processing stability of plastics. It can lead to increased polymer degradation, crosslinking reactions, outgassing or discoloration.
Aus der
Weitere flammwidrige Polyestercompounds mit diesem Eigenschaftsprofil werden in der
Bislang fehlt es jedoch an flammgeschützten phosphinathaltigen Polyesterzusammensetzungen die alle geforderten Eigenschaften gleichzeitig erreichen, wie insbesondere gute elektrische Werte sowie einen effektiven Flammschutz.However, flame-retardant phosphinate-containing polyester compositions have so far failed to achieve all the required properties at the same time, in particular good electrical values and effective flame retardancy.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, flammgeschützte Polyesterzusammensetzungen auf Basis phosphinathaltiger Flammschutzsysteme zur Verfügung zu stellen, die alle vorgenannten Eigenschaften gleichzeitig aufweisen und die insbesondere gute elektrische Werte (CTI, GWFI), sowie einen effektiven Flammschutz, gekennzeichnet durch möglichst kurze Nachbrennzeiten (UL94) aufweisen.It is an object of the present invention, therefore, to provide flame-retardant polyester compositions based on phosphinate-containing flame retardant systems which have all the aforementioned properties at the same time and which in particular have good electrical values (CTI, GWFI) and effective flame retardancy, characterized by shortest possible afterburning times (UL94). exhibit.
Gegenstand der Erfindung sind flammhemmende Polyesterzusammensetzungen enthaltend
- - thermoplastischen Polyester als Komponente A,
- - Füllstoffe und/oder Verstärkungsstoffe, vorzugsweise Glasfasern, als Komponente B,
- - Phosphinsäuresalz der Formel (I) als Komponente C
- worin R1 und R2 Ethyl bedeuten,
- M Al, Fe, TiOp oder Zn ist,
- m 2 bis 3, vorzugsweise 2 oder 3, bedeutet, und
- p = (4-m)/2 ist
- - Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Al-, Fe-, TiOp- oder Zn-Salze der Ethylbutylphosphinsäure, der Dibutylphosphinsäure, der Ethylhexylphosphinsäure, der Butylhexylphosphinsäure und/oder der Dihexylphosphinsäure als Komponente D, und
- - Phosphonsäuresalz der Formel (II) als Komponente E
- worin R3 Ethyl bedeutet ist,
- Met Al, Fe, TiOq oder Zn ist,
- n 2 bis 3, vorzugsweise 2 oder 3, bedeutet, und
- q = (4 - n) / 2 ist, wobei das Röntgenpulverdiffraktrogramm der Zusammensetzungen folgende Reflexe enthält:
- im Winkelbereich 2θ von 9,099° bis 9,442°, von 18,619° bis 18,984° und von 26,268° bis 26,679° und/oder
- im Winkelbereich 2θ von 5,112° bis 5,312°, von 6,097° bis 6,297°, von 10,082° bis 10,282°, von 10,350° bis 10,550° und von 12,308° bis 12,508° und/oder
- im Winkelbereich 2θ von 9,117° bis 9,317° und von 18,537° bis 18,737° und/oder
- im Winkelbereich 2θ von 8,300° bis 8,500°.
- thermoplastic polyester as component A,
- Fillers and / or reinforcing materials, preferably glass fibers, as component B,
- - Phosphinic acid salt of the formula (I) as component C
- wherein R 1 and R 2 are ethyl,
- M is Al, Fe, TiO p or Zn,
- m is 2 to 3, preferably 2 or 3, and
- p = (4-m) / 2
- - A compound selected from the group of Al, Fe, TiO p - or Zn-salts of Ethylbutylphosphinsäure, the dibutylphosphinic, the Ethylhexylphosphinsäure, the Butylhexylphosphinsäure and / or the Dihexylphosphinsäure as component D, and
- - Phosphonic acid salt of the formula (II) as component E
- wherein R 3 is ethyl,
- Met is Al, Fe, TiO is q or Zn,
- n is 2 to 3, preferably 2 or 3, and
- q = (4-n) / 2, wherein the powder X-ray diffraction pattern of the compositions contains the following reflexes:
- in the angular range 2θ from 9.099 ° to 9.442 °, from 18.619 ° to 18.984 ° and from 26.268 ° to 26.679 ° and / or
- in the angular range 2θ of 5.125 ° to 5.312 °, of 6.097 ° to 6.297 °, of 10.082 ° to 10.282 °, of 10,350 ° to 10,550 ° and of 12,308 ° to 12,508 ° and / or
- in the angular range 2θ of 9.117 ° to 9.317 ° and 18.537 ° to 18.737 ° and / or
- in the angular range 2θ of 8,300 ° to 8,500 °.
Die Röntgenspektren werden mit einem Röntgenpulverdiffraktometer, beispielsweise mit einem Gerät X'Pert-MPD der Fa. Phillips vermessen. Dabei wird die Probe mit Cu-K-alpha-Strahlung bestrahlt und die Schrittzeit beträgt 1 Sekunde.The X-ray spectra are measured with an X-ray powder diffractometer, for example with an X'Pert-MPD device from Phillips. The sample is irradiated with Cu-K-alpha radiation and the step time is 1 second.
Bevorzugte erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzungen sind solche, deren Röntgenpulverdiffraktrogramm folgende Reflexe enthält: im Winkelbereich 2θ von 9,099° bis 9,442°, von 18,619° bis 18,984° und von 26,268° bis 26,679°.Preferred polyester compositions according to the invention are those whose X-ray powder diffractogram contains the following reflections: in the angle range 2θ of 9.099 ° to 9.442 °, of 18.619 ° to 18.984 ° and of 26.268 ° to 26.679 °.
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente A üblicherweise 25 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-%.In the polyester composition of the present invention, the proportion of component A is usually 25 to 95% by weight, preferably 25 to 75% by weight.
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente B üblicherweise 1 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%.In the polyester composition of the present invention, the proportion of Component B is usually 1 to 45% by weight, preferably 20 to 40% by weight.
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente C üblicherweise 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%.In the polyester composition of the present invention, the proportion of Component C is usually 1 to 35% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente D üblicherweise 0,01 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 1,5 Gew.-%. In the polyester composition of the present invention, the proportion of component D is usually 0.01 to 3% by weight, preferably 0.05 to 1.5% by weight.
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente E üblicherweise 0,001 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,6 Gew.-%.In the polyester composition of the present invention, the proportion of component E is usually 0.001 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight.
Dabei beziehen sich die Prozentangaben für die Anteile der Komponenten A bis E auf die Gesamtmenge der Polyesterzusammensetzung.The percentages for the proportions of components A to E are based on the total amount of the polyester composition.
Bevorzugt werden flammhemmende Polyesterzusammensetzungen, bei denen
- - der Anteil von Komponente A 25 bis 95 Gew.-%,
- - der Anteil von Komponente B 1 bis 45 Gew.-%,
- - der Anteil von Komponente C 1 bis 35 Gew.-%,
- - der Anteil von Komponente D 0,01 bis 3 Gew.-%, und
- - der Anteil von Komponente E 0,001 bis 1 Gew.-%,
- the proportion of component A is from 25 to 95% by weight,
- the proportion of component B is from 1 to 45% by weight,
- the proportion of component C 1 to 35% by weight,
- the proportion of component D is from 0.01 to 3% by weight, and
- the proportion of component E is 0.001 to 1% by weight,
Besonders bevorzugt werden flammhemmende Polyesterzusammensetzungen bei denen
- - der Anteil von Komponente A 25 bis 75 Gew.-%,
- - der Anteil von Komponente B 20 bis 40 Gew.-%,
- - der Anteil von Komponente C 5 bis 20 Gew.-%,
- - der Anteil von Komponente D 0,05 bis 1,5 Gew.-%, und
- - der Anteil von Komponente E 0,01 bis 0,6 Gew.-%,
- the proportion of component A is from 25 to 75% by weight,
- the proportion of component B is from 20 to 40% by weight,
- the proportion of component C is from 5 to 20% by weight,
- the proportion of component D is 0.05 to 1.5% by weight, and
- the proportion of component E is from 0.01 to 0.6% by weight,
Bevorzugt eingesetzte Salze der Komponente C sind solche, worin Mm+ Zn2+, Fe3+ oder insbesondere Al3+ bedeuten.Preferred salts of component C are those in which M m + Zn 2+ , Fe 3+ or in particular Al 3+ .
Bevorzugt eingesetzte Salze der Komponente D sind Zink-, Eisen- oder insbesondere Aluminiumsalze.Preferred salts of component D are zinc, iron or in particular aluminum salts.
Bevorzugt eingesetzte Salze der Komponente E sind solche, worin Metn+ Zn2+, Fe3+ oder insbesondere Al3+ bedeuten.Preferably used salts of component E are those in which Met n + Zn 2+ , Fe 3+ or in particular Al 3+ .
Ganz besonders bevorzugt werden flammhemmende Polyesterzusammensetzungen, in denen M und Met Al bedeuten, m und n 3 sind und in denen die Verbindungen der Komponente D als Aluminiumsalze vorliegen.Very particular preference is given to flame-retardant polyester compositions in which M and Met are Al, m and n are 3 and in which the compounds of component D are present as aluminum salts.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die oben beschriebenen flammhemmenden Polyesterzusammensetzungen anorganisches Phosphonat als weitere Komponente F.In a preferred embodiment, the above-described flame retardant polyester compositions contain inorganic phosphonate as further component F.
Die Verwendung der erfindungsgemäß als Komponente F eingesetzten anorganischen Phosphonate oder auch Salze der phosphorigen Säure (Phosphite) sind als Flammschutzmittel ist bekannt. So offenbart
Bevorzugt entspricht das anorganische Phosphonat (Komponente F) den allgemeinen Formeln (IV) oder (V)
worin Kat ein p-wertiges Kation, insbesondere ein Kation eines Alkalimetalls, Erdalkalimetalls, ein Ammoniumkation und/oder ein Kation von Fe, Zn oder insbesondere von Al einschließlich der Kationen Al(OH) oder Al(OH)2 ist, und p 1, 2, 3 oder 4 bedeutet.The inorganic phosphonate (component F) preferably corresponds to the general formulas (IV) or (V)
wherein Kat is a p-valent cation, in particular a cation of an alkali metal, alkaline earth metal, an ammonium cation and / or a cation of Fe, Zn or in particular Al including the cations Al (OH) or Al (OH) 2 , and p 1, 2, 3 or 4 means.
Bevorzugt handelt es sich bei dem anorganischen Phosphonat (Komponente F) um Aluminiumphosphit [Al(H2PO3)3], sekundäres Aluminiumphosphit [Al2(HPO3)3], basisches Aluminiumphosphit [Al(OH)(H2PO3)2*2aq], Aluminiumphosphittetra-hydrat [Al2(HPO3)3*4aq], Aluminiumphosphonat, Al7(HPO3)9(OH)6(1,6-Hexandiamin)1,5*12H2O, Al2(HPO3)3*xAl2O3*nH2O mit x = 2,27 - 1 und/oder Al4H6P16O18. Preferably, the inorganic phosphonate (component F) is aluminum phosphite [Al (H 2 PO 3 ) 3 ], secondary aluminum phosphite [Al 2 (HPO 3 ) 3 ], basic aluminum phosphite [Al (OH) (H 2 PO 3 ) 2 * 2aq], aluminum phosphite tetra hydrate [Al 2 (HPO 3 ) 3 * 4aq], aluminum phosphonate, Al 7 (HPO 3 ) 9 (OH) 6 (1,6-hexanediamine) 1.5 * 12H 2 O, Al 2 (HPO 3 ) 3 * xAl 2 O 3 * nH 2 O with x = 2.27-1 and / or Al 4 H 6 P 16 O 18 .
Bei dem anorganischen Phosphonat (Komponente F) handelt es sich bevorzugt auch um Aluminiumphosphite der Formeln (VI), (VII) und/oder (VIII)
wobei q 0 bis 4 bedeutet,
wobei M Alkalimetallkationen, z 0,01 bis 1,5 und y 2,63 bis 3,5 und v 0 bis 2 und w 0 bis 4 bedeutet;
wobei u 2 bis 2,99 und t 2 bis 0,01 und s 0 bis 4 bedeutet,
und/oder
um Aluminiumphosphit [Al(H2P03)3], um sekundäres Aluminiumphosphit [Al2(HPO3)3], um basisches Aluminiumphosphit [Al(OH)(H2PO3)2*2aq], um Aluminiumphosphittetrahydrat [Al2(HPO3)3*4aq], um Aluminiumphosphonat, um Al7(HPO3)9(OH)6(1,6-Hexandiamin)1,5*12H2O, um Al2(HPO3)3*xAl2O3*nH2O mit x = 2,27 - 1 und/oder Al4H6P16O18.The inorganic phosphonate (component F) is preferably also aluminum phosphites of the formulas (VI), (VII) and / or (VIII)
where q is 0 to 4,
wherein M is alkali metal cations, z is 0.01 to 1.5 and y is 2.63 to 3.5 and v is 0 to 2 and w is 0 to 4;
where u is 2 to 2.99 and t is 2 to 0.01 and s is 0 to 4,
and or
aluminum phosphite [Al (H2P0 3 ) 3 ] to give secondary aluminum phosphite [Al 2 (HPO 3 ) 3 ], basic aluminum phosphite [Al (OH) (H 2 PO 3 ) 2 * 2aq], aluminum phosphite tetrahydrate [Al 2 (HPO 3 ) 3 * 4aq] to give aluminum phosphonate to give Al 7 (HPO 3 ) 9 (OH) 6 (1,6-hexanediamine) 1.5 * 12H 2 O, Al 2 (HPO 3 ) 3 * xAl 2 O 3 * nH 2 O with x = 2,27 - 1 and / or Al 4 H 6 P 16 O 18 .
Bevorzugte anorganische Phosphonate (Komponente F) sind in Wasser unlösliche bzw. schwerlösliche Salze.Preferred inorganic phosphonates (component F) are water-insoluble or sparingly soluble salts.
Besonders bevorzugte anorganische Phosphonate sind Aluminium-, Calcium- und Zinksalze.Particularly preferred inorganic phosphonates are aluminum, calcium and zinc salts.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei Komponente F um ein Umsetzungsprodukt aus phosphoriger Säure und einer Aluminiumverbindung.Component F is particularly preferably a reaction product of phosphorous acid and an aluminum compound.
Besonders bevorzugte Komponenten F sind Aluminiumphosphite mit den CAS-Nummern 15099-32-8, 119103-85-4, 220689-59-8, 56287-23-1, 156024-71-4, 71449-76-8 und 15099-32-8.Particularly preferred components F are aluminum phosphites having the CAS numbers 15099-32-8, 119103-85-4, 220689-59-8, 56287-23-1, 156024-71-4, 71449-76-8 and 15099-32 -8th.
Die Herstellung der bevorzugt eingesetzten Aluminiumphosphite erfolgt durch Umsetzung einer Aluminiumquelle mit einer Phosphorquelle und wahlweise einem Templat in einem Lösungsmittel bei 20 - 200 °C während einer Zeitspanne bis zu 4 Tagen. Aluminiumquelle und Phosphorquelle werden dazu 1 - 4 h vermischt, unter hydrothermalen Bedingungen oder am Rückfluss erhitzt, abfiltriert, gewaschen und z. B. bei 110 °C getrocknet.The preparation of the preferably used aluminum phosphites is carried out by reacting an aluminum source with a phosphorus source and optionally a template in a solvent at 20-200 ° C for a period of up to 4 days. The aluminum source and the phosphorus source are mixed for 1 to 4 hours, heated under hydrothermal conditions or at reflux, filtered off, washed and z. B. dried at 110 ° C.
Bevorzugte Aluminiumquellen sind Aluminiumisopropoxid, Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid, Aluminiumhydroxid (z. B. Pseudoböhmit).Preferred aluminum sources are aluminum isopropoxide, aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum hydroxide (eg pseudoboehmite).
Bevorzugte Phosphorquellen sind Phosphorige Säure, (saures) Ammoniumphosphit, Alkaliphosphite oder Erdalkaliphosphite.Preferred phosphorous sources are phosphorous acid, (acidic) ammonium phosphite, alkali phosphites or alkaline earth phosphites.
Bevorzugte Alkaliphosphite sind Dinatriumphosphit, Dinatriumphosphithydrat, Trinatriumphosphit, KaliumhydrogenphosphitPreferred alkali metal phosphites are disodium phosphite, disodium phosphite hydrate, trisodium phosphite, potassium hydrogen phosphite
Bevorzugtes Dinatriumphosphithydrat ist Brüggolen® H10 der Fa. Brüggemann.Preferred Dinatriumphosphithydrat is Brüggolen ® H10 of the company. Brüggemann.
Bevorzugte Template sind 1,6-Hexandiamin, Guanidincarbonat oder Ammoniak.Preferred templates are 1,6-hexanediamine, guanidine carbonate or ammonia.
Bevorzugtes Erdalkaliphosphit ist Calciumphosphit.Preferred alkaline earth metal phosphite is calcium phosphite.
Das bevorzugte Verhältnis von Aluminium zu Phosphor zu Lösungsmittel ist dabei 1 : 1 : 3,7 bis 1 : 2,2 : 100 mol. Das Verhältnis von Aluminium zu Templat ist 1 : 0 bis 1 : 17 mol. Der bevorzugte pH-Wert der Reaktionslösung ist 3 bis 9. Bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser.The preferred ratio of aluminum to phosphorus to solvent is 1: 1: 3.7 to 1: 2.2: 100 mol. The ratio of aluminum to template is 1: 0 to 1: 17 mol. The preferred pH of the reaction solution is 3 to 9. Preferred solvent is water.
Besonders bevorzugt wird in der Anwendung das gleiche Salz der Phosphinsäure wie der phosphorigen Säure verwendet, also z. B. Aluminiumdiethylphosphinat zusammen mit Aluminiumphosphit oder Zinkdiethylphosphinat zusammen mit Zinkphosphit. Particularly preferably, the same salt of phosphinic acid as the phosphorous acid is used in the application, so z. For example, aluminum diethylphosphinate together with aluminum phosphite or Zinkdiethylphosphinat together with zinc phosphite.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die oben beschriebenen flammhemmenden Polyesterzusammensetzungen als Komponente F eine Verbindung der Formel (III)
- worin Me Fe, TiOr, Zn oder insbesondere Al ist,
- o 2 bis 3, vorzugsweise 2 oder 3, bedeutet, und
- r = (4 - o) / 2 ist.
- in which Me is Fe, TiO r , Zn or in particular Al,
- o is 2 to 3, preferably 2 or 3, and
- r = (4-o) / 2.
Bevorzugt eingesetzte Verbindungen der Formel (III) sind solche, worin Meo+ Zn2+, Fe3+ oder insbesondere Al3+ bedeuten.Preferred compounds of the formula (III) are those in which Me o + Zn 2+ , Fe 3+ or in particular Al 3+ .
Komponente F liegt vorzugsweise in einer Menge von 0,005 bis 10 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 0,02 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Polyesterzusammensetzung, vor.Component F is preferably present in an amount of from 0.005 to 10% by weight, more preferably in an amount of from 0.02 to 5% by weight, based on the total amount of the polyester composition.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzung als Komponente H ein Melaminpolyphosphat mit einem mittleren Kondensationsgrad von größer gleich 20.In a further preferred embodiment, the polyester composition according to the invention contains, as component H, a melamine polyphosphate having an average degree of condensation of greater than or equal to 20.
Die Verwendung der erfindungsgemäß als Komponente H eingesetzten Polyphosphatderivate von Melamin mit einem Kondensationsgrad von größer gleich 20 als Flammschutzmittel ist bekannt. So offenbart die
Bevorzugte erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzungen enthalten als Komponente H ein Melaminpolyphosphat, dessen durchschnittlicher Kondensationsgrad 20 bis 200, insbesondere von 40 bis 150, beträgt.Preferred polyester compositions according to the invention contain, as component H, a melamine polyphosphate whose average degree of condensation is from 20 to 200, in particular from 40 to 150.
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzungen enthalten als Komponente H ein Melaminpolyphosphat, das eine Zersetzungstemperatur von größer gleich 320 °C, insbesondere von größer gleich 360°C und ganz besonders bevorzugt von größer gleich 400 °C aufweist.Further preferred polyester compositions according to the invention comprise, as component H, a melamine polyphosphate which has a decomposition temperature of greater than or equal to 320 ° C., in particular of greater than or equal to 360 ° C. and very particularly preferably greater than or equal to 400 ° C.
Bevorzugt werden als Komponente H Melaminpolyphosphate eingesetzt, die aus
Bevorzugt werden Melaminpolyphosphate eingesetzt, deren durchschnittlicher Kondensationsgrad zwischen 20 und 200, insbesondere zwischen 40 und 150 liegt, und deren Melamingehalt 1,1 bis 2,0 mol, insbesondere 1,2 bis 1,8 mol pro Mol Phosphoratom beträgt.Preference is given to using melamine polyphosphates whose average degree of condensation is between 20 and 200, in particular between 40 and 150, and whose melamine content is 1.1 to 2.0 mol, in particular 1.2 to 1.8 mol, per mole of phosphorus atom.
Ebenfalls bevorzugt werden Melaminpolyphosphate eingesetzt, deren mittlerer Kondensationsgrat (Zahlenmittel) >20 ist, deren Zersetzungstemperatur größer als 320 °C ist, deren Molverhältnis von 1,3,5-Triazinverbindung zu Phosphor kleiner als 1,1, insbesondere 0,8 bis 1,0 beträgt und deren pH-Wert einer 10 %-igen Aufschlämmung in Wasser bei 25 °C 5 oder höher ist, vorzugsweise 5,1 bis 6,9.Likewise preferred melamine polyphosphates are used whose mean condensation ridge (number average) is> 20 whose decomposition temperature is greater than 320 ° C., whose molar ratio of 1,3,5-triazine compound to phosphorus is less than 1.1, in particular 0.8 to 1, Is 0 and the pH of a 10% slurry in water at 25 ° C is 5 or higher, preferably 5.1 to 6.9.
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente H üblicherweise 0 und 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-%, insbesondere 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Polyesterzusammensetzung.In the polyester composition according to the invention, the proportion of component H is usually 0 and 25% by weight, preferably 1 to 25% by weight, in particular 2 to 10% by weight, based on the total amount of the polyester composition.
Bei Einsatz von Melaminpolyphosphat als Komponente H werden in den erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen zusätzlich die folgende Reflexe (als Röntgenpulverdiffraktrogramm) gemessen: Im Winkelbereich 2θ von 14,765° bis 15,076°. When using melamine polyphosphate as component H, the following reflexes (as X-ray powder diffractiongram) are additionally measured in the polyester compositions according to the invention: in the angular range 2θ of 14.765 ° to 15.076 °.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzung als Komponente I Melamincyanuarat.In a further preferred embodiment, the polyester composition according to the invention contains, as component I, melamine cyanurate.
Das erfindungsgemäß als Komponente I eingesetzte Melamincyanurat ist als Synergist in Verbindung mit Diethylphospinaten in Flammschutzmitteln für polymere Formmassen bekannt, beispielsweise aus
In der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente I üblicherweise 0 und 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-%, insbesondere 4 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Polyesterzusammensetzung.In the polyester composition according to the invention, the proportion of component I is usually 0 and 25 wt .-%, preferably 1 to 25 wt .-%, in particular 4 to 10 wt .-%, based on the total amount of the polyester composition.
Bei Einsatz von Melamincyanurat als Komponente I werden in den erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen zusätzlich die folgende Reflexe (als Röntgenpulverdiffraktrogramm) gemessen: Im Winkelbereich 2θ von 10,802° bis 11,004° und von 11,775 bis 11,990°.When using melamine cyanurate as component I, the following reflections (as X-ray powder diffractiongram) are additionally measured in the polyester compositions according to the invention: in the angular range 2θ of 10.802 ° to 11.004 ° and of 11.775 to 11.990 °.
Bevorzugt sind erfindungsgemäße flammhemmende Polyesterzusammensetzungen, die einen Comparative Tracking Index, gemessen nach dem International Electrotechnical Commission Standard IEC-60112/3, von größer gleich 500 Volt aufweisen.Preference is given to flame retardant polyester compositions according to the invention which have a Comparative Tracking Index, measured in accordance with International Electrotechnical Commission Standard IEC-60112/3, of greater than or equal to 500 volts.
Ebenfalls bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende Polyesterzusammensetzungen erreichen eine Bewertung von V0 nach UL-94, insbesondere gemessen an Formteilen von 3,2 mm bis 0,4 mm Dicke.Likewise preferred flame retardant polyester compositions according to the invention achieve a rating of V0 according to UL-94, in particular measured on moldings of 3.2 mm to 0.4 mm thickness.
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende Polyesterzusammensetzungen weisen einen Glow Wire Flammability Index nach IEC-60695-2-12 von mindestens 960 °C auf, insbesondere gemessen an Formteilen von 0,75 - 3 mm Dicke.Further preferred flame retardant polyester compositions according to the invention have a Glow Wire Flammability Index according to IEC 60695-2-12 of at least 960 ° C., in particular measured on shaped parts of 0.75-3 mm thickness.
Weitere bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende Polyesterzusammensetzungen weisen eine Glühdrahtbeständigkeit, ausgedrückt durch die Glühtdrahtentzündungstemperature (Glow-Wire-Ignition-Temperature; GWIT) nach IEC-60695-2-13 von mindestens 775°C auf, insbesondere gemessen an Formteilen von 0,75 - 3 mm Dicke.Other preferred flame-retardant polyester compositions of the present invention have a glow-wire resistance, expressed by Glow-Ignition-Temperature (GWIT), of at least 775 ° C. according to IEC-60695-2-13, in particular measured on moldings of 0.75-3 mm Thickness.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Flammschutzmittelkombinationen stabilisieren den Polyester (Komponente A) sehr gut gegen thermischen Abbau. Dieses zeigt sich an der Veränderung der spezifischen Viskosität des Polyesters bei Compoundierung und Formgebung der erfindungsgemäßen Polyesterzusammen-setzungen. Die dort erfolgende thermische Belastung hat einen teilweisen Abbau der Polyesterketten zur Folge, was in einer Verringerung des mittleren Molekular-gewichts und damit verbunden in einer Verringerung der Viskosität einer Polyesterlösung ausdrückt. Typische Werte für die spezifische Viskosität von Polybutylenterephthalat, gemessen als 0,5 %-ige-Lösung in Phenol/Dichlorbenzol (1:1) bei 25 °C gemäss ISO 1628 mit einem Kapillarviskosimeter betragen 130 cm3/g. Nach dem Compoundieren und der Formgebung einer erfindungsgemäßen Polybutylenterephthalatzusammensetzung bewegen sich typische Werte für die spezifische Viskosität des verarbeiteten Polybutylenterephthalats (ermittelt wie oben angegeben) im Bereich zwischen 65 und 150 cm3/g, vorzugsweise zwischen 100 und 129 cm3/g.The flame retardant combinations used according to the invention stabilize the polyester (component A) very well against thermal degradation. This is reflected in the change in the specific viscosity of the polyester in compounding and shaping the polyester compositions according to the invention. The thermal stress which results therefrom results in a partial degradation of the polyester chains, which results in a reduction in the average molecular weight and, associated therewith, in a reduction in the viscosity of a polyester solution. Typical values for the specific viscosity of polybutylene terephthalate, measured as a 0.5% strength solution in phenol / dichlorobenzene (1: 1) at 25 ° C. according to ISO 1628 with a capillary viscometer, are 130 cm 3 / g. After compounding and shaping a polybutylene terephthalate composition according to the invention, typical values for the specific viscosity of the processed polybutylene terephthalate (determined as indicated above) range between 65 and 150 cm 3 / g, preferably between 100 and 129 cm 3 / g.
Die erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen enthalten als Komponente A ein oder mehrere thermoplastische Polyester.
Bei den Polyestern der Komponente A handelt es sich in der Regel um (cyclo)aliphatische oder um aromatisch-aliphatische Polyester, die sich von (cyclo)aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren oder deren polyesterbildenden Derivaten, wie deren Dialkylestern oder Anhydriden, und von (cyclo)aliphatischen und/oder araliphatischen Diolen oder von (cyclo)aliphatischen und/oder aromatischen Hydroxycarbonsäuren oder deren polyesterbildenden Derivaten, wie deren Alkylestern oder Anhydriden, ableiten. Der Begriff „(cyclo)aliphatisch“ umfasst cycloaliphatische und aliphatische Verbindungen.The polyester compositions according to the invention comprise as component A one or more thermoplastic polyesters.
The polyesters of component A are generally (cyclo) aliphatic or aromatic-aliphatic polyesters derived from (cyclo) aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids or their polyester-forming derivatives, such as their dialkyl esters or anhydrides, and from ( cyclo) aliphatic and / or araliphatic diols or of (cyclo) aliphatic and / or aromatic hydroxycarboxylic acids or their polyester-forming derivatives, such as their alkyl esters or anhydrides derived. The term "(cyclo) aliphatic" includes cycloaliphatic and aliphatic compounds.
Die thermoplastischen Polyester der Komponente A werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Polyalkylenester von aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäuren oder deren Dialkylestern.The thermoplastic polyesters of component A are preferably selected from the group of polyalkylene esters of aromatic and / or aliphatic dicarboxylic acids or their dialkyl esters.
Die als Komponente A eingesetzten thermoplastischen Polyester lassen sich nach bekannten Methoden herstellen (Kunststoff-Handbuch, Bd. VIII, Seiten 695 - 710, Karl-Hanser-Verlag, München 1973). The thermoplastic polyesters used as component A can be prepared by known methods (Kunststoff-Handbuch, Vol. VIII, pages 695-710, Karl Hanser Verlag, Munich 1973).
Bevorzugt eingesetzte Komponenten A sind aromatisch-aliphatische thermoplastische Polyester und davon bevorzugt thermoplastische Polyester abgeleitet durch Umsetzung von aromatischen Dicarbonsäuren oder deren polyesterbildenden Derivaten mit aliphatischen C2-C10-Diolen, insbesondere mit C2-C4-Diolen.Preferably used components A are aromatic-aliphatic thermoplastic polyesters and preferably thermoplastic polyesters derived by reacting aromatic dicarboxylic acids or their polyester-forming derivatives with aliphatic C 2 -C 10 diols, in particular with C 2 -C 4 diols.
Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Komponenten A sind Polyalkylenterepthalate, und davon besonders bevorzugt Polyethylenterephthalate oder Polybutylenterephthalate.Components A preferably used according to the invention are polyalkylene terephthalates, and of these particularly preferably polyethylene terephthalates or polybutylene terephthalates.
Polyalkylenterephthalate enthalten vorzugsweise mindestens 80 mol-%, insbesondere 90 mol-%, bezogen auf die Dicarbonsäure, von Terephthalsäure abgeleitete Einheiten.Polyalkylene terephthalates preferably contain at least 80 mol%, in particular 90 mol%, based on the dicarboxylic acid, units derived from terephthalic acid.
Die erfindungsgemäß als Komponente A bevorzugt eingesetzten Polyalkylenterephthalate können neben Terephthalsäureresten bis zu 20 mol-% Reste anderer aromatischer Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C-Atomen oder Reste aliphatischer Dicarbonsäuren mit 4 bis 12 C-Atomen enthalten, wie Reste von Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Bernstein-, Adipin-, Sebacin- oder Azelainsäure, Cyclohexandiessigsäure oder Cyclohexandicarbonsäure.The polyalkylene terephthalates which are preferably used according to the invention as component A may contain, in addition to terephthalic acid radicals, radicals of other aromatic dicarboxylic acids having 8 to 14 carbon atoms or radicals of aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 12 carbon atoms, such as radicals of phthalic acid, isophthalic acid, naphthalene. 2,6-dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, succinic, adipic, sebacic or azelaic acid, cyclohexanediacetic acid or cyclohexanedicarboxylic acid.
Die erfindungsgemäß als Komponente A bevorzugt eingesetzten Polyalkylenterephthalate können durch Einbau relativ kleiner Mengen 3- oder 4-wertiger Alkohole oder 3- oder 4-basischer Carbonsäuren, wie sie z. B. in der
Besonders bevorzugte Komponenten A sind Polyalkylenterephthalate, die allein aus Terephthalsäure und deren reaktionsfähigen Derivaten (z. B. deren Dialkylestern) und Ethylenglykol und/oder Propandiol-1,3 und/oder Butandiol-1,4 hergestellt werden (Polyethylen- und Polytrimethylen- und Polybutylenterephthalat) und Mischungen dieser Polyalkylenterephthalate.Particularly preferred components A are polyalkylene terephthalates which are prepared solely from terephthalic acid and its reactive derivatives (for example their dialkyl esters) and ethylene glycol and / or 1,3-propanediol and / or 1,4-butanediol (polyethylene and polytrimethylene and Polybutylene terephthalate) and mixtures of these polyalkylene terephthalates.
Bevorzugte Polybutylenterephthalate enthalten mindestens 80 mol-%, vorzugsweise 90 mol-%, bezogen auf die Dicarbonsäure, Terephthalsäurereste und mindestens 80 mol-%, vorzugsweise mindestens 90 mol-%, bezogen auf die Diolkomponente Butandiol-1,4-reste.Preferred polybutylene terephthalates contain at least 80 mol%, preferably 90 mol%, based on the dicarboxylic acid, terephthalic acid residues and at least 80 mol%, preferably at least 90 mol%, based on the diol component 1,4-butanediol radicals.
Die bevorzugten Polybutylenterephthalate können des Weiteren neben Butandiol-1,4-resten bis zu 20 mol-% anderer aliphatischer Diole mit 2 bis 12 C-Atomen oder cycloaliphatischer Diole mit 6 bis 21 C-Atomen enthalten, z. B. Reste von Ethylenglykol; Propandiol-1,3; 2-Ethylpropandiol-1,3; Neopentylglykol; Pentandiol-1,5; Hexandiol-1,6; Cyclohexandimethanol-1,4; 3-Methylpentandiol-2,4; 2-Methyl-pentandiol-2,4; 2,2,4-Trimethylpentandiol-1,3; 2-Ethylhexandiol-1,3; 2,2-Diethyl-propandiol-1,3; Hexandiol-2,5; 1,4-Di-([beta]-hydroxyethoxy)-benzol; 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan; 2,4-Dihydroxy-1,1,3,3-tetramethyl-cyclobutan; 2,2-Bis-(3-[beta]-hydroxyethoxyphenyl)-propan und 2,2-Bis-(4-hydroxypropoxyphenyl)-propan.The preferred polybutylene terephthalates may further contain, in addition to 1,4-butanediol radicals, up to 20 mol% of other aliphatic diols having 2 to 12 carbon atoms or cycloaliphatic diols having 6 to 21 carbon atoms, e.g. B. residues of ethylene glycol; 1,3-propanediol; 2-ethyl-1,3-; neopentyl glycol; 1,5-pentanediol; 1,6-hexanediol; Cyclohexane-1,4; 3-methyl pentanediol-2,4; 2-methyl-pentanediol-2,4; 2,2,4-trimethyl pentanediol-1,3; 2-ethylhexanediol-1,3; 2,2-diethyl-1,3-propanediol; 2,5-hexanediol; 1,4-Di - ([beta] -hydroxyethoxy) benzene; 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) -propane; 2,4-dihydroxy-1,1,3,3-tetramethyl-cyclobutane; 2,2-bis- (3- [beta] -hydroxyethoxyphenyl) -propane and 2,2-bis (4-hydroxypropoxyphenyl) -propane.
Erfindungsgemäß bevorzugt als Komponente A eingesetzte Polyalkylenterephthalate sind auch Copolyester, die aus mindestens zwei der oben genannten Säurekomponenten und/oder aus mindestens zwei der oben genannten Alkoholkomponenten und/oder Butandiol-1,4 hergestellt werden.Polyalkylene terephthalates preferably used as component A according to the invention are also copolyesters which are prepared from at least two of the abovementioned acid components and / or from at least two of the abovementioned alcohol components and / or 1,4-butanediol.
Die als Komponente A erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Polyester können auch im Gemisch mit anderen Polyestern und/oder weiteren Polymeren eingesetzt werden.The thermoplastic polyesters used as component A according to the invention can also be used in a mixture with other polyesters and / or further polymers.
Als Komponente B werden Füllstoffe und/oder vorzugsweise Verstärkungsstoffe eingesetzt, bevorzugt Glasfasern. Es können auch Mischungen aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Füllstoffen und/oder Verstärkungsstoffen, eingesetzt werden.As component B fillers and / or preferably reinforcing materials are used, preferably glass fibers. It is also possible to use mixtures of two or more different fillers and / or reinforcing materials.
Bevorzugte Füllstoffe sind mineralische teilchenförmige Füllstoffe auf der Basis von Talk, Glimmer, Silikat, Quarz, Titandioxid, Wollastonit, Kaolin, amorphe Kieselsäuren, nanoskaligen Mineralien, besonders bevorzugt Montmorilloniten oder Nano-Böhmiten, Magnesiumcarbonat, Kreide, Feldspat,Glaskugeln und/oder Bariumsulfat. Besonders bevorzugt werden mineralische teilchenförmige Füllstoffe auf der Basis von Talk, Wollastonit und/oder Kaolin.Preferred fillers are mineral particulate fillers based on talc, mica, silicate, quartz, titanium dioxide, wollastonite, kaolin, amorphous silicas, nanoscale minerals, particularly preferably montmorillonites or nano-boehmites, magnesium carbonate, chalk, feldspar, glass beads and / or barium sulfate. Particular preference is given to mineral particulate fillers based on talc, wollastonite and / or kaolin.
Besonders bevorzugt werden ferner auch nadelförmige mineralische Füllstoffe eingesetzt. Unter nadelförmigen mineralischen Füllstoffen wird erfindungsgemäß ein mineralischer Füllstoff mit stark ausgeprägtem nadelförmigen Charakter verstanden. Bevorzugt sind nadelförmige Wollastonite. Bevorzugt weist das Mineral ein Länge zu Durchmesser - Verhältnis von 2:1 bis 35:1, besonders bevorzugt von 3:1 bis 19:1, insbesondere bevorzugt von 4:1 bis 12:1 auf. Die mittlere Teilchengröße der erfindungsgemäß als Komponente B eingesetzten nadelförmigen mineralischen Füllstoffe liegt bevorzugt bei kleiner 20 µm, besonders bevorzugt bei kleiner 15 µm, insbesondere bevorzugt bei kleiner 10 µm, bestimmt mit einem CILAS Granulometer.Furthermore, needle-shaped mineral fillers are also used with particular preference. Under acicular mineral fillers according to the invention is a mineral filler with strong pronounced needle-like character understood. Needlelike wollastonites are preferred. Preferably, the mineral has a length to diameter ratio of 2: 1 to 35: 1, more preferably from 3: 1 to 19: 1, particularly preferably from 4: 1 to 12: 1. The mean particle size of the needle-shaped mineral fillers used according to the invention as component B is preferably less than 20 μm, more preferably less than 15 μm, particularly preferably less than 10 μm, determined using a CILAS granulometer.
Bei den erfindungsgemäß vorzugsweise eingesetzten Komponenten B handelt es sich um Verstärkungsstoffe. Dabei kann es sich beispielsweise um Verstärkungsstoffe auf der Basis von Kohlenstofffasern und/oder von Glasfasern handeln.The components B preferably used according to the invention are reinforcing materials. These may be, for example, reinforcing materials based on carbon fibers and / or glass fibers.
Der Füllstoff und/oder Verstärkungsstoff kann in einer bevorzugten Ausführungsform oberflächenmodifiziert sein, vorzugsweise mit einem Haftvermittler bzw. einem Haftvermittlersystem, besonders bevorzugt auf Silanbasis. Insbesondere bei Verwendung von Glasfasern können zusätzlich zu Silanen auch Polymerdispersionen, Filmbildner, Verzweiger und/oder Glasfaserverarbeitungshilfsmittel verwendet werden.In a preferred embodiment, the filler and / or reinforcing agent may be surface-modified, preferably with a primer or an adhesion promoter system, particularly preferably based on silane. In particular, when using glass fibers, polymer dispersions, film formers, branching agents and / or glass fiber processing aids may be used in addition to silanes.
Bei den erfindungsgemäß als Komponente B bevorzugt eingesetzten Glasfasern kann es sich um Kurzglasfasern und/oder um Langglasfasern handeln. Als Kurz- oder Langglasfasern können Schnittfasern eingesetzt werden. Kurzglasfasern können auch in Form von gemahlenen Glasfasern zum Einsatz kommen. Daneben können Glasfasern außerdem in der Form von Endlosfasern eingesetzt werden, beispielsweise in der Form von Rovings, Monofilamenten, Filamentgarnen oder Zwirnen, oder Glasfasern können in der Form von textilen Flächengebilden eingesetzt werden, beispielsweise als Glasgewebe, als Glasgeflecht oder als Glasmatte.The glass fibers preferably used according to the invention as component B may be short glass fibers and / or long glass fibers. As short or long glass fibers, cut fibers can be used. Short glass fibers can also be used in the form of ground glass fibers. In addition, glass fibers can also be used in the form of continuous fibers, for example in the form of rovings, monofilaments, filament yarns or twines, or glass fibers can be used in the form of textile fabrics, for example as glass fabric, as glass braid or as glass mat.
Typische Faserlängen für Kurzglasfasern vor dem Einarbeiten in die Polyestermatrix bewegen sich im Bereich von 0,05 bis 10 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 5 mm. Nach dem Einarbeiten in die Polyestermatrix hat sich die Länge der Glasfasern verringert. Typische Faserlängen für Kurzglasfasern nach dem Einarbeiten in die Polyestermatrix bewegen sich im Bereich von 0,01 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,02 bis 1 mm.Typical fiber lengths for short glass fibers prior to incorporation into the polyester matrix range from 0.05 to 10 mm, preferably from 0.1 to 5 mm. After incorporation into the polyester matrix, the length of the glass fibers has decreased. Typical fiber lengths for short glass fibers after incorporation into the polyester matrix range from 0.01 to 2 mm, preferably from 0.02 to 1 mm.
Die Durchmesser der einzelnen Fasern kann in weiten Bereichen schwanken. Typische Durchmesser der einzelnen Fasern bewegen sich im Bereich von 5 bis 20 µm.The diameters of the individual fibers can vary within wide ranges. Typical diameters of the individual fibers range from 5 to 20 μm.
Die Glasfasern können beliebige Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise runde, elliptische, n-eckige oder irreguläre Querschnitte. Es können Glasfasern mit mono- oder multilobalen Querschnitten verwendet werden.The glass fibers can have any cross-sectional shapes, for example round, elliptical, n-cornered or irregular cross-sections. Glass fibers with mono- or multilobal cross-sections can be used.
Glasfasern können als Endlosfasern oder als geschnittene oder gemahlene Glasfasern eingesetzt werden.Glass fibers can be used as continuous fibers or as cut or ground glass fibers.
Die Glasfasern selbst, unabhängig von deren Querschnittfläche und deren Länge, können dabei beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der E-Glasfasern, A-Glasfasern, C-Glasfasern, D-Glasfasern, M-Glasfasern, S-Glasfasern, R-Glasfasern und/oder ECR-Glasfasern, wobei die E-Glasfasern, R-Glasfasern, S-Glasfasern und ECR-Glasfasern besonders bevorzugt sind. Die Glasfasern sind vorzugsweise mit einer Schlichte versehen, welche vorzugsweise Polyurethan als Filmbildner und Aminosilan als Haftvermittler enthält.The glass fibers themselves, regardless of their cross-sectional area and their length, can be selected, for example, from the group of E-glass fibers, A-glass fibers, C-glass fibers, D-glass fibers, M-glass fibers, S-glass fibers, R-glass fibers and / or ECR glass fibers, the E glass fibers, R glass fibers, S glass fibers and ECR glass fibers being particularly preferred. The glass fibers are preferably provided with a size which preferably contains polyurethane as film former and aminosilane as adhesion promoter.
Besonders bevorzugt eingesetzte E-Glasfasern weisen folgende chemische Zusammensetzung auf: SiO2 50-56 %; Al2O3 12-16 %; CaO 16-25 %; MgO ≤ 6 %; B2O3 6-13 %; F ≤ 0,7 %; Na2O 0,3-2 %; K2O 0,2-0,5 %; Fe2O3 0,3 %.Particularly preferably used E glass fibers have the following chemical composition: SiO 2 50-56%; Al 2 O 3 12-16%; CaO 16-25%; MgO ≤ 6%; B 2 O 3 6-13%; F ≤ 0.7%; Na 2 O 0.3-2%; K 2 O 0.2-0.5%; Fe 2 O 3 0.3%.
Besonders bevorzugt eingesetzte R-Glasfasern weisen folgende chemische Zusammensetzung auf: SiO2 50-65 %; Al2O3 20-30 %; CaO 6-16 %; MgO 5-20 %; Na2O 0,3-0,5 %; K2O 0,05-0,2 %; Fe2O3 0,2-0,4 %, TiO2 0,1-0,3 %.Particularly preferably used R glass fibers have the following chemical composition: SiO 2 50-65%; Al 2 O 3 20-30%; CaO 6-16%; MgO 5-20%; Na 2 O 0.3-0.5%; K 2 O 0.05-0.2%; Fe 2 O 3 0.2-0.4%, TiO 2 0.1-0.3%.
Besonders bevorzugt eingesetzte ECR-Glasfasern weisen folgende chemische Zusammensetzung auf: SiO2 57,5-58,5 %; Al2O3 17,5-19,0 %; CaO 11,5-13,0 %; MgO 9,5-11,5.Particularly preferably used ECR glass fibers have the following chemical composition: SiO 2 57.5-58.5%; Al 2 O 3 17.5-19.0%; CaO 11.5-13.0%; MgO 9.5-11.5.
Die erfindungsgemäß als Komponente C eingesetzten Salze von Diethylphosphinsäure sind bekannte Flammschutzmittel für polymere Formmassen.The salts of diethylphosphinic acid used according to the invention as component C are known flameproofing agents for polymeric molding compositions.
Auch Salze von Diethylphosphinsäure mit Anteilen der erfindungsgemäß als Komponenten D und E eingesetzten Phosphinsäure- und Phosphonsäuresalze sind bekannte Flammschutzmittel. Die Herstellung dieser Stoffkombinationen wird z. B. in
Die erfindungsgemäß eingesetzten Salze von Diethylphosphinsäure der Komponente C können geringe Mengen an Salzen der Komponente D und an Salzen der Komponente E enthalten, beispielsweise bis zu 10 Gew.-% an Komponente D, vorzugsweise 0,01 bis 6 Gew. %, und insbesondere 0,2 bis 2,5 Gew.-% davon, und bis zu 10 Gew.-% an Komponente E, vorzugsweise 0,01 bis 6 Gew.-%, und insbesondere 0,2 bis 2,5 Gew.-% davon bezogen auf die Menge an Komponenten C, D und E. The salts of diethylphosphinic acid of component C used according to the invention may contain small amounts of salts of component D and of salts of component E, for example up to 10% by weight of component D, preferably 0.01 to 6% by weight, and in particular 0 , 2 to 2.5% by weight thereof, and up to 10% by weight of Component E, preferably 0.01 to 6% by weight, and more preferably 0.2 to 2.5% by weight thereof on the amount of components C, D and E.
Die erfindungsgemäß als Komponente E eingesetzten Salze der Ethylphosphonsäure sind als Zusätze zu Diethylphospinaten in Flammschutzmitteln für polymere Formmassen ebenfalls bekannt, beispielsweise aus
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegen Komponenten C, D, E und gegebenenfalls F, H und/oder I in Teilchenform vor, wobei die mittlere Teilchengröße (d50) 1 bis 100 µm beträgt.In a further preferred embodiment, components C, D, E and optionally F, H and / or I are in particulate form, the average particle size (d 50 ) being 1 to 100 μm.
Die erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen können als Komponente G noch weitere Additive enthalten. Bevorzugte Komponenten I im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Gammastrahlenstabilisatoren, Hydrolysestabilisatoren, Co-Stabilisatoren für Antioxidantien, Antistatika, Emulgatoren, Nukleierungsmittel, Weichmacher, Verarbeitungshilfsmittel, Schlagzähmodifikatoren, Farbstoffe, Pigmente und/oder weitere Flammschutzmittel, die sich von Komponenten C, D, E, F, H und I unterscheiden.The polyester compositions according to the invention may contain as component G further additives. Preferred components I for the purposes of the present invention are antioxidants, UV stabilizers, gamma ray stabilizers, hydrolysis stabilizers, co-stabilizers for antioxidants, antistatic agents, emulsifiers, nucleating agents, plasticizers, processing aids, impact modifiers, dyes, pigments and / or other flame retardants derived from components C, D, E, F, H and I differ.
Die weiteren Additive sind als Zusätze zu Polyesterzusammensetzungen an sich bekannt und können alleine oder in Mischung oder in Form von Masterbatches eingesetzt werden.The further additives are known per se as additives to polyester compositions and can be used alone or mixed or in the form of masterbatches.
Die vorgenannten Komponenten A, B, C, D, E und gegebenenfalls F, G, H und/oder I können in den verschiedensten Kombinationen zur erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyesterzusammensetzung verarbeitet werden. So ist es möglich, bereits zu Beginn oder am Ende der Polykondensation oder in einem folgenden Compoundierprozess die Komponenten in die Polyesterschmelze einzumischen. Weiterhin gibt es Verarbeitungsprozesse bei denen einzelne Komponenten erst später zugefügt werden. Dies wird insbesondere beim Einsatz von Pigment- oder Additivmasterbatches praktiziert. Außerdem besteht die Möglichkeit, insbesondere pulverförmige Komponenten auf das durch den Trocknungsprozess eventuell warme Polymergranulat aufzutrommeln.The abovementioned components A, B, C, D, E and optionally F, G, H and / or I can be processed in a wide variety of combinations with the flameproofed polyester composition according to the invention. It is thus possible to mix the components into the polyester melt at the beginning or at the end of the polycondensation or in a subsequent compounding process. Furthermore, there are processing processes in which individual components are added later. This is especially practiced when using pigment or additive masterbatches. In addition, it is possible, in particular pulverulent components aufzutrommeln on the possibly by the drying process warm polymer granules.
Auch können zwei oder mehrere der Komponenten der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen vor dem Einbringen in die Polyestermatrix durch Vermischen kombiniert werden. Dabei können herkömmliche Mischaggregate eingesetzt werden, in denen die Komponenten in einem geeigneten Mischer, z. B. 0,01 bis 10 Stunden bei 0 bis 300 °C gemischt werden.Also, two or more of the components of the polyester compositions of the present invention may be combined by blending prior to incorporation into the polyester matrix. In this case, conventional mixing units can be used, in which the components in a suitable mixer, for. B. 0.01 to 10 hours at 0 to 300 ° C mixed.
Aus zwei oder mehreren der Komponenten der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen können auch Granulate hergestellt werden, die anschließend in die Polyestermatrix eingebracht werden können.From two or more of the components of the polyester compositions according to the invention it is also possible to prepare granules which can subsequently be introduced into the polyester matrix.
Dazu können zwei oder mehr Komponenten der erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzung mit Granulierhilfsmittel und/oder Bindemittel in einem geeigneten Mischer oder einem Granulierteller zu Granulaten verarbeitet werden.For this purpose, two or more components of the polyester composition according to the invention with granulation aids and / or binders can be processed into granules in a suitable mixer or a granulating disc.
Das zunächst entstehende Rohprodukt kann in einem geeigneten Trockner getrocknet beziehungsweise zum weiteren Kornaufbau getempert werden.The initially formed crude product can be dried in a suitable dryer or tempered for further grain buildup.
Die erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzung oder zwei oder mehrere Komponenten davon kann in einer Ausführungsform durch Rollkompaktierung hergestellt werden.The polyester composition of the present invention or two or more components thereof may be prepared by roll compaction in one embodiment.
Die erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzung oder zwei oder mehrere Komponenten davon kann in einer Ausführungsform dadurch hergestellt werden, dass die Inhaltsstoffe gemischt, stranggepresst, abgeschlagen (bzw gegebenenfalls gebrochen und klassiert) und getrocknet (und gegebenenfalls gecoated) werden.The polyester composition according to the invention or two or more components thereof may in one embodiment be prepared by mixing, extruding, chopping (or optionally breaking and classifying) the ingredients and drying (and optionally coating).
Die erfindungsgemäße Polyesterzusammensetzung oder zwei oder mehrere Komponenten davon kann in einer Ausführungsform durch Sprühgranulierung hergestellt werden.The polyester composition of the present invention or two or more components thereof may be prepared by spray granulation in one embodiment.
Die erfindungsgemäße flammgeschützte Polymerformmasse liegt bevorzugt in Granulatform, z. B. als Extrudat oder als Compound, vor. Das Granulat hat bevorzugt Zylinderform mit kreisförmiger, elliptischer oder unregelmäßiger Grundfläche, Kugelform, Kissenform, Würfelform, Quaderform, Prismenform. The flame-retardant polymer molding composition according to the invention is preferably in granular form, for. B. as an extrudate or as a compound before. The granules preferably have a cylindrical shape with a circular, elliptical or irregular base, spherical shape, pillow shape, cube shape, cuboid shape, prism shape.
Typische Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis des Granulates betragen 1 zu 50 bis 50 zu 1, bevorzugt 1 zu 5 bis 5 zu 1.Typical length to diameter ratio of the granules are 1 to 50 to 50 to 1, preferably 1 to 5 to 5 to 1.
Das Granulat hat bevorzugt einen Durchmesser von 0,5 bis 15 mm, besonders bevorzugt von 2 bis 3 mm und bevorzugt eine Länge von 0,5 bis 15mm, besonders bevorzugt von 2 bis 5 mm.The granules preferably have a diameter of 0.5 to 15 mm, more preferably of 2 to 3 mm and preferably a length of 0.5 to 15 mm, particularly preferably 2 to 5 mm.
Gegenstand der Erfindung sind auch Formteile hergestellt aus der oben beschriebenen flammhemmenden Polyesterzusammensetzung enthaltend die Komponenten A, B, C, D und E und gegebenenfalls die Komponenten F und/oder G.The invention also relates to moldings produced from the above-described flame-retardant polyester composition containing the components A, B, C, D and E and optionally the components F and / or G.
Bei den erfindungsgemäßen Formteilen kann es sich um beliebige Ausformungen handeln. Beispiele dafür sind Fasern, Folien oder Formkörper, erhältlich aus den erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyesterformmassen durch beliebige Formverfahren, insbesondere durch Spritzguss oder Extrusion.The molded parts according to the invention may be any desired formations. Examples of these are fibers, films or moldings, obtainable from the novel flame-retardant polyester molding compositions by any desired molding process, in particular by injection molding or extrusion.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyester-Formkörper kann durch beliebige Formverfahren erfolgen. Beispiele dafür sind Spritzgießen, Pressen, Schaumspritzgießen, Gasinnendruck-Spritzgießen, Blasformen, Foliengießen, Kalandern, Laminieren oder Beschichten bei höheren Temperaturen mit der flammgeschützten Polyester-Formmasse.The preparation of the flame-retardant polyester moldings according to the invention can be carried out by any molding process. Examples include injection molding, pressing, foam injection molding, internal gas pressure injection molding, blow molding, film casting, calendering, laminating or coating at higher temperatures with the flameproofed polyester molding compound.
Bei den Formteilen handelt es sich vorzugsweise sich um Spritzgussteile oder um Extrusionsteile.The molded parts are preferably injection-molded parts or extruded parts.
Die erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyesterzusammensetzungen eignen sich zur Herstellung von Fasern, Folien und Formkörpern, insbesondere für Anwendungen im Elektro- und Elektronikbereich.The flame-retardant polyester compositions according to the invention are suitable for the production of fibers, films and moldings, in particular for applications in the electrical and electronics sector.
Die Erfindung betrifft bevorzugt die Verwendung der erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyesterzusammensetzungen in oder für Steckverbinder, stromberührten Teilen in Stromverteilern (FI-Schutz), Platinen, Vergussmassen, Stromsteckern, Schutzschaltern, Lampengehäusen, LED Gehäusen, Kondensatorgehäusen, Spulenkörpern und Ventilatoren, Schutzkontakten, Steckern, in/auf Platinen, Gehäusen für Stecker, Kabeln, flexiblen Leiterplatten, Ladekabeln für Handys, Motorabdeckungen oder Textilbeschichtungen.The invention preferably relates to the use of the flame-retardant polyester compositions according to the invention in or for connectors, current-carrying parts in power distributors (RCD), circuit boards, potting compounds, power connectors, circuit breakers, lamp housings, LED housings, capacitor housings, bobbins and fans, protective contacts, plugs, in / on circuit boards, housings for plugs, cables, flexible printed circuit boards, charging cables for mobile phones, engine covers or textile coatings.
Die Erfindung betrifft ebenfalls bevorzugt die Verwendung der erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyesterzusammensetzungen zur Herstellung von Formkörpern in Form von Bauteilen für den Elektro/Elektronikbereich, insbesondere für Teile von Leiterplatten, Gehäusen, Folien, Leitungen, Schaltern, Verteilern, Relais, Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Lampen, Dioden, LED, Transistoren, Konnektoren, Reglern, Speichern und Sensoren, in Form von großflächigen Bauteilen, insbesondere von Gehäuseteilen für Schaltschränke und in Form auf-wendig gestalteter Bauteile mit anspruchsvoller Geometrie.The invention likewise preferably relates to the use of the flame-retardant polyester compositions according to the invention for the production of shaped articles in the form of components for the electrical / electronics sector, in particular for parts of printed circuit boards, housings, foils, lines, switches, distributors, relays, resistors, capacitors, coils, lamps , Diodes, LEDs, transistors, connectors, controllers, memories and sensors, in the form of large-area components, in particular of housing parts for control cabinets and in the form of agile designed components with sophisticated geometry.
Die Wandstärke der erfindungsgemäßen Formkörper kann typischerweise bis zu 10 mm betragen. Besonders geeignet sind Formkörper mit weniger als 1,5 mm Wandstärke, mehr bevorzugt von weniger als 1 mm Wandstärke und besonders bevorzugt von weniger als 0,5 mm Wandstärke.The wall thickness of the shaped bodies according to the invention can typically be up to 10 mm. Particularly suitable are moldings with less than 1.5 mm wall thickness, more preferably less than 1 mm wall thickness and particularly preferably less than 0.5 mm wall thickness.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne diese zu begrenzen.The following examples illustrate the invention without limiting it.
Eingesetzte KomponentenUsed components
Handelsübliche Polyester (Komponente A):Commercially available polyesters (component A):
- Polybutylenterephthalat (PBT): Ultradur® 4500 (BASF)Polybutylene terephthalate (PBT): Ultradur ® 4500 (BASF)
- Polyethylenterephthalat (PET): Polyclear® 1100 (Invista)Polyethylene terephthalate (PET): Polyclear ® 1100 (Invista)
Glasfasern (Komponente B):Glass fibers (component B):
- Glasfasern Vectrotex® EC 10 P 952 (Fa. Vectrotex, FR),Glass fibers Vectrotex ® EC 10 P 952 (Fa. Vectrotex, FR),
Flammschutzmittel FM 1 (Komponenten C, D und E): Flame retardant FM 1 (components C, D and E):
Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 0,9 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 0,5 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach Beispiel 3 der
Flammschutzmittel FM 2 (Komponenten C, D und E):Flame retardant FM 2 (components C, D and E):
Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 2,7 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 0,8 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach Beispiel 4 der
Flammschutzmittel FM 3 (Komponenten C, D und E):Flame retardant FM 3 (components C, D and E):
Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 0,5 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 0,05 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach dem Verfahren gemäß
Flammschutzmittel FM 4 (Komponenten C, D und E):Flame retardant FM 4 (components C, D and E):
Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 10 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 5 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach dem Verfahren gemäß
Flammschutzmittel FM 5 (Komponente C):Flame retardant FM 5 (component C):
Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure hergestellt in Analogie zu Beispiel 1 der
Flammschutzmittel FM 6 (Komponenten C und E):Flame retardant FM 6 (components C and E):
Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 8,8 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach Beispiel 2 der
Flammschutzmittel FM 7 (Komponente F):Flame retardant FM 7 (component F):
Aluminiumsalz der Phosphonsäure hergestellt nach Beispiel 1 der
Flammschutzmittel FM 8 (Komponente H)Flame retardant FM 8 (component H)
Melaminpolyphosphat hergestellt nach dem Beispiel der
Flammschutzmittel FM 9 (Komponente I):Flame retardant FM 9 (component I):
Melamincyanuarat, Melapur® MC (BASF)Melamincyanuarat, Melapur ® MC (BASF)
Herstellung, Verarbeitung und Prüfung von flammhemmenden PolyesterFormmassenProduction, processing and testing of flame-retardant polyester molding compounds
Die Additive wurden in dem in den Tabellen angegebenen Verhältnissen mit dem Polymergranulat vermischt und auf einem Doppelschnecken-Extruder (Typ Leistritz ZSE 27 HP-44D) bei Temperaturen von 240 bis 280 °C eingearbeitet. Die Glasfasern wurden über einen Seiteneinzug zugegeben. Der homogenisierte Polymerstrang wurde abgezogen, im Wasserbad gekühlt und anschließend granuliert.The additives were mixed with the polymer granules in the proportions shown in the tables and incorporated on a twin-screw extruder (Leistritz ZSE 27 HP-44D type) at temperatures of 240 to 280 ° C. The glass fibers were added via a side feeder. The homogenized polymer strand was stripped off, cooled in a water bath and then granulated.
Nach ausreichender Trocknung wurden die Formmassen auf einer Spritzgießmaschine (Typ Arburg 320 C/KT) bei Massetemperaturen von 260 bis 280 °C zu Prüfkörpern verarbeitet und anhand des UL 94-Tests (Underwriter Laboratories) auf Flammwidrigkeit geprüft und klassifiziert. Neben der Klassifikation wurde auch die Nachbrennzeit angegeben.After sufficient drying, the molding materials were processed on an injection molding machine (type Arburg 320 C / KT) at mass temperatures of 260 to 280 ° C to test specimens and tested and classified by the UL 94 test (Underwriter Laboratories) on flame retardancy and classified. In addition to the classification, the afterburning time was also indicated.
Der Comparative Tracking Index der Formteile wurde gemäß dem International Electrotechnical Commission Standard IEC-60112/3 ermittelt.The Comparative Tracking Index of the molded parts was determined according to the International Electrotechnical Commission Standard IEC-60112/3.
Der Glow Wire Flammability Index (GWFI-Index) wurde nach der Norm IEC-60695-2-12 ermittelt.The Glow Wire Flammability Index (GWFI Index) was determined according to the IEC-60695-2-12 standard.
Die Röntgenspektren (Röntgenpulverdiffraktogramme, „XRD-Werte“) der Polyamidzusammensetzungen werden mit einem Röntgenpulverdiffraktometer (X'Pert-MPD, Fa. Phillips) vermessen. Die Probe wurde mit Cu-K-alpha-Strahlung bestrahlt und die Schrittzeit betrug 1 Sekunde. The X-ray spectra (X-ray powder diffractograms, "XRD values") of the polyamide compositions are measured using an X-ray powder diffractometer (X'Pert-MPD, Phillips). The sample was irradiated with Cu-K-alpha radiation and the step time was 1 second.
Sämtliche Versuche der jeweiligen Serie wurden, falls keine anderen Angaben gemacht wurden, aufgrund der Vergleichbarkeit unter identischen Bedingungen (wie Temperaturprogramme, Schneckengeometrien und Spritzgießparameter) durchgeführt.All tests of the respective series were carried out under similar conditions (such as temperature programs, screw geometries and injection molding parameters), unless otherwise stated.
Beispiele 1-5 und Vergleichsbeispiele V1-V3 mit PBTExamples 1-5 and Comparative Examples V1-V3 with PBT
Die Ergebnisse der Versuche mit PBT-Formmassen sind in den in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Beispielen aufgelistet. Alle Mengen sind als Gew.-% angegeben und beziehen sich auf die PBT-Formmasse einschließlich der Flammschutzmittel und Verstärkungsstoffe.
Tabelle 1: PBT GF 30 Versuchsergebnisse (1-5 erfindungsgemäß; V1-V3 Vergleiche)
Die erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 5 sind Formmassen, welche die Brandklasse UL 94 V-0 bei 0,4 mm erreichen, gleichzeitig CTI 600 Volt sowie GWFI 960 °C aufweisen. Der Zusatz einer weiteren Komponente F in Beispiel 5 führt zu einer nochmaligen Verbesserung des Flammschutzes ausgedrückt durch eine verringerte Nachbrennzeit.The polyester compositions of Examples 1 to 5 according to the invention are molding compositions which reach the fire classification UL 94 V-0 at 0.4 mm, while having CTI 600 volts and GWFI 960 ° C. The addition of another component F in Example 5 leads to a further improvement of the flame retardancy expressed by a reduced afterburning time.
Das Weglassen von Komponenten D und E in Vergleichsbeispiel V1 hatte neben einer verlängerten Nachbrennzeit einen im Vergleich zu den Beispielen 1-5 verringerten CTI-Wert zur Folge.The omission of components D and E in Comparative Example V1 resulted, in addition to a prolonged afterburning time, in a reduced CTI value compared to Examples 1-5.
Das Weglassen von Komponente D in Vergleichsbeispiel V2 hatte neben einer im Vergleich zu Beispiel 2 Verlängerung der Brandschutzdauer einen verringerten CTI-Wert zur Folge.The omission of component D in Comparative Example C2 resulted in a reduced CTI value in addition to an extension of the fire protection time compared to Example 2.
In Vergleichsbeispiel V3 wurde durch Erhöhung der Konzentration an Komponenten C und D im Vergleich zu Beispiel V2 zwar eine Verringerung der Nachbrennzeit erreicht. Allerdings zeigte diese Polyesterzusammensetzung immer noch eine im Vergleich zu Beispiel 2 längere Nachbrennzeit sowie einen verringerten CTI-Wert.In Comparative Example C3, a reduction in the afterburning time was achieved by increasing the concentration of components C and D compared to Example V2. However, this polyester composition still showed a longer afterburn time compared to Example 2 and a reduced CTI value.
Beispiele 6-10 und Vergleichsbeispiele V4-V6 mit PET Examples 6-10 and Comparative Examples V4-V6 with PET
Die Ergebnisse der Versuche mit PET-Formmassen sind in den in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Beispielen aufgelistet. Alle Mengen sind als Gew.-% angegeben und beziehen sich auf die Polyester-Formmasse einschließlich der Flammschutzmittel und Verstärkungsstoffe.
Tabelle 2: PET GF 30 Versuchsergebnisse (6-10 erfindungsgemäß; V4-V6 Vergleiche)
Die erfindungsgemäßen Polyesterzusammensetzungen der Beispiele 6 bis 10 sind Formmassen, welche die Brandklasse UL 94 V-0 bei 0,4 mm erreichen und gleichzeitig CTI 600 Volt und GWFI 960 °C aufweisen. Der Zusatz einer weiteren Komponente F in Beispiel 10 führt zu einer nochmaligen Verbesserung des Flammschutzes ausgedrückt durch eine verringerte Nachbrennzeit.The polyester compositions of Examples 6 to 10 according to the invention are molding compositions which reach the UL 94 V-0 fire rating at 0.4 mm and at the same time have CTI 600 volts and GWFI 960 ° C. The addition of another component F in Example 10 leads to a further improvement of the flame retardancy expressed by a reduced afterburning time.
Das Weglassen von Komponenten D und E in Vergleichsbeispiel V4 hatte neben einer verlängerten Nachbrennzeit einen im Vergleich zu den Beispielen 6-10 verringerten CTI-Wert zur Folge.The omission of components D and E in Comparative Example C4 resulted, in addition to a prolonged afterburning time, in a reduced CTI value compared to Examples 6-10.
Das Weglassen von Komponente D in Vergleichsbeispiel V5 hatte neben einer im Vergleich zu Beispiel 7 verlängerten Nachbrennzeit einen verringerten CIT-Wert zur Folge.The omission of component D in Comparative Example C5 resulted in a reduced CIT value in addition to an extended afterburn time compared to Example 7.
In Vergleichsbeispiel V6 wurde durch Erhöhung der Konzentration an Komponenten C und E im Vergleich zu Beispiel V5 zwar eine Verlängerung der Nachbrennzeit erreicht. Allerdings zeigte diese Polyesterzusammensetzung immer noch eine im Vergleich zu Beispiel 7 verlängerte Nachbrennzeit sowie einen verringerten CTI-Wert.In Comparative Example C6, an increase in the afterburning time was achieved by increasing the concentration of components C and E compared to Example V5. However, this polyester composition still showed a prolonged afterburn time compared to Example 7 and a reduced CTI value.
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