DE3812415A1 - Entflammungshemmender zusatz fuer thermoplaste und masse damit - Google Patents
Entflammungshemmender zusatz fuer thermoplaste und masse damitInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft flammhemmende Zusätze und
insbesondere solche Zusätze für thermoplastische Kunststoffe.
Mehr im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf
entflammungshemmende Zusätze auf Silikonbasis für Thermoplaste
einschließlich Polyolefine.
In der Vergangenheit sind beträchtliche Anstrengungen unternommen
worden, flammbeständige thermoplastische Harze ohne Verwendung
von Halogen zu schaffen. Es war erforderlich, den Kunststoff
oder das thermoplastische Material stark mit Zusätzen zu
versehen, um den erwünschten Grad der Flammbeständigkeit zu erhalten.
Diese großen Zusätze bedingen verschiedene Nachteile
aufgrund der Tatsache, daß ein großer Anteil der Zusätze normalerweise
die physikalischen Eigenschaften des Kunststoffmaterials
beeinträchtigt. Darüber hinaus kann der Zusatz Komplikationen
bedingen, die durch den Zusatz selbst begründet sind,
so kann er zum Schäumen führen, was zusätzlich zur allgemeinen
Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaften gehandhabt
werden muß.
Die vorliegende Erfindung schafft entflammungshemmende Zusätze,
die nicht nur eine verbesserte Entflammungshemmung bei Abwesenheit
organischer Halogenide ergeben, sondern die auch nicht zu
der verschlechterten Verarbeitbarkeit führen, wie sie nach dem
Stande der Technik zu erwarten wäre.
In der US-PS 43 87 176 ist ein entflammungshemmender Zusatz für
Thermoplaste beschrieben, der ein Silikonöl, ein Silikonharz
und ein Metallsalz der Gruppe IIA des Periodensystems enthält.
Dieser entflammungshemmende Zusatz ist bei Zugabe eines Halogens
am wirksamsten.
In der US-PS 41 15 351 sind synthetische Fasern beschrieben,
die in Lösungen getaucht worden sind, die anorganische Phospor-
und anorganische Stickstoffverbindungen enthalten. Um die Verbindungen
zur Verwendung in der Tauchlösung geeigneter zu machen,
überzieht man sie mit inaktivierenden Materialien, die
Silikon, Paraffin und Fett einschließen.
Die US-PS 39 36 416 beschreibt die Verwendung von Ammoniumpolyphosphat
und Dipentaerythrit als Entflammungshemmer in Polypropylen.
Zusätzlich zu einer ungenügenden entflammungshemmenden
Wirkung gibt es ein Problem durch das Schäumen aufgrund
des entflammungshemmenden Zusatzes während der Schmelzverarbeitung
des Polypropylens.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
halogenfreien entflammungshemmenden Zusatz für thermoplastische
Harze zu schaffen. Dieser Zusatz soll außerdem eine verbesserte
entflammungshemmende Wirkung aufweisen. Und schließlich ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Phosphor und
Stickstoff enthaltenden entflammungshemmenden Zusatz für thermoplastische
Harze zu schaffen, der während der Schmelzverarbeitung
nicht schäumt.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine entflammungsbeständige
Masse geschaffen, die folgende Bestandteile umfaßt:
- (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes
und
(B) etwa 2 bis etwa 30 Gewichtsteile eines entflammungshemmenden Zusatzes, der umfaßt:- (i) 20 bis 60 Gew.-% Silikonöl,
(ii) 10 bis 40 Gew.-% eines Silikonharzes und
(iii) 5 bis 60 Gew.-% eines gasbildenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff enthalten oder einer Mischung von phosphorhaltigen mit stickstoffhaltigen Verbindungen.
- (i) 20 bis 60 Gew.-% Silikonöl,
Gegebenenfalls kann ein mehrwertiger Alkohol hinzugegeben werden,
um die Kohlebildung zu fördern.
Ein Hauptbestandteil des entflammungshemmenden Zusatzes ist ein
Silikonöl, das in einer Menge von 40 bis 80 Gew.-% vorhanden
sein kann. Der Begriff "Silikonöl", wie er in der vorliegenden
Anmeldung benutzt wird, umfaßt einen weiten Bereich von Polysiloxan-
Materialien, die vorteilhaft in dem Zusatz bzw. der
Masse der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Für die
Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck "Silikonöl"
solche wirksamen Silikon-Materialien einschließen, die in
der US-PS 42 73 691 beschrieben sind sowie weitere wirksame
Silikon-Materialien, von denen einige im folgenden erläutert
werden. Im allgemeinen sind wirksame Silikone solche Silikonflüssigkeiten
oder -kautschuke, die Organopolysiloxan-Polymere
sind, zusammengesetzt aus chemisch miteinander verbundenen
Siloxy-Einheiten, die üblicherweise ausgewählt sind aus der
Gruppe bestehend aus R₃SiO0,5-, R₂SiO-, R¹SiO1,5-, R¹R₂SiO0,5-,
(R¹)₂SiO-, RSiO1,5- und SiO₂-Einheiten sowie deren Mischungen,
worin jedes R unabhängig für einen gesättigten oder ungesättigten
einwertigen Kohlenwasserstoffrest steht, R¹ einen Rest wie
R oder einen Rest repräsentiert, der ausgewählt ist aus der
Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Hydroxyl, Alkoxyl, Aryl, Vinyl
oder Allyl, wobei dieses Organopolysiloxan eine Viskosität von
etwa 600 bis 300 000 000 mPa · s bei 25°C aufweist. Ein bevorzugtes
Silikonöl ist ein Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von
etwa 90 000 bis 150 000 mPa · s bei 25°C. Solche wirksamen Silikonöle
sind von der Klasse von Materialien zu unterscheiden, die
als Silikonharze bezeichnet sind. Solche Silikonöle sind unter
einer weiten Vielfalt von Handels- und Reinheitsbezeichnungen
erhältlich.
Ein weiterer Hauptbestandteil des entflammungshemmenden Zusatzes
ist eine Klasse von Materialien, die als Silikonharze bezeichnet
sind. Silikonharze sind bekannte Materialien, die in einer
Vielfalt von Formen auftreten. Etwa 2 bis 40 Gew.-% des gesamten
Zusatzes ist ein Silikonharz, das in dem oben beschriebenen
Silikonöl (d. h. Flüssigkeit oder Kautschuk) löslich ist und
das wirksam ist, den erfindungsgemäßen Massen eine verbesserte
Flammbeständigkeit zu verleihen. Zu den bevorzugten Silikonharzen
gehören die MQ-Silikonharze. Der Ausdruck "MQ-Silikonharz"
bezieht sich auf die Tatsache, daß solche Harze im allgemeinen
hauptsächlich aus monofunktionellen M-Einheiten der
Formel R₃SiO0,5 und tetrafunktionellen Q-Einheiten der Durchschnittsformel
SiO₂ mit einem spezifischen Verhältnis von M-
zu Q-Einheiten zusammengesetzt sind. Ein besonders wirksames
Silikonharz zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist
Polytrimethylsilylsilikat, das ein Verhältnis von etwa 0,3 bis
4,0 M-Einheiten pro Q-Einheit aufweisen kann. Ein besonders
wirksamer entflammungshemmender Zusatz kann vorzugsweise 6 bis
30 Gew.-% eines solchen MQ-Harzes enthalten und ein Verhältnis
von etwa 0,6 bis 2 M-Einheiten pro Q-Einheit aufweisen. Ein
Beispiel eines im Handel erhältlichen MQ-Harzes ist das General
Electric Produkt SR545 (60% MQ-Harzfeststoffe in Toluol). Ein
bevorzugtes Verfahren bei der Anwendung einer solchen MQ-Harzlösung
besteht darin, sie mit dem Silikonöl-Bestandteil zu vermischen
und danach das Lösungsmittel zu entfernen. Dieses Entfernen
kann nach bekannten Verfahren erfolgen, z. B. durch Destillation
bei mäßigen Temperaturen.
Es können auch andere in Silikonöl lösliche Formen fester Silikonharze
zur Verwendung in den entflammungsbeständigen Massen
der vorliegenden Erfindung wirksam sein. So können MT- und TQ-
Silikonharze (bei denen T für trifunktionelle RSiO1,5-Einheiten
steht) ebenfalls als Mischungen und Copolymere jedes der genannten
Harze wirksam sein. Auch diese Silikonharze sind bekannte
Materialien und leicht erhältlich. Ein Kriterium für die
Brauchbarkeit besteht darin, daß solche wirksamen Silikonharze
in dem Silikonöl löslich oder dispergierbar sind.
Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, daß, obwohl die Additiv-
Zusammensetzung das Silikonöl (im wesentlichen D-funktionell)
und das Silikonharz (M-, D-, T- oder Q-funktionell) als diskrete
zu vermischende Bestandteile beschreibt, soll die vorliegende
Erfindung auch Reaktionsprodukte solcher Materialien umfassen,
die als entflammungshemmende Zusätze gleichermaßen wirksam
sind. Es ist auch vorherzusehen, daß ein Copolymer, das
die erforderliche M-, D-, T- oder Q-Funktionalität aufweist,
anstelle der diskreten Silikonöl- und Silikonharz-Bestandteile
benutzt werden kann.
Die Zusammensetzung des entflammungshemmenden Zusatzes enthält
weiterhin ein gasbildendes Mittel. Geeignete gasbildende Mittel
sind Verbindungen, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff enthalten
oder eine Mischung phosphorhaltiger Verbindungen mit
stickstoffhaltigen Verbindungen. Die Funktion des gasbildenden
Mittels besteht hauptsächlich darin, in der Wärme Gas zu erzeugen
und dadurch den Zutritt von Sauerstoff zu verzögern. Das
gasbildende Mittel kann zusätzlich zur Bildung einer auslöschenden
Flüssigkeit, die Zündstellen abdecken kann, auch die Temperatur
vermindern.
Bevorzugte gasbildende Mittel sind Verbindungen, insbesondere
anorganische Verbindungen, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff
enthalten. Geeignete Verbindungen schließen Ammoniumpolyphosphate
der allgemeinen Formel (NH₄) n+2P n O₃ n+1 ein, worin n größer
als 2 ist; weiter Ammoniumphosphate, wie primäres Ammoniumorthophosphat
(NH₄)H₂PO₄, sekundäres Ammoniumorthophosphat
(NH₄)₂HPO₄, tertiäres Ammoniumorthophosphat (NH₄)₃HPO₄;
Ammoniumpyrophosphate, wie primäres Ammoniumpyrophosphat
(NH₄)H₃P₂O₇, sekundäres Ammoniumpyrophosphat (NH₄)₂H₂P₂O₇ und
andere, wie (NH₄)₃HP₂O₇ und (NH₄)₄P₂O₇; Ammoniumphosphite, wie
(NH₄)H₂PO₃ und (NH₄)₂HPO₃; Ammoniumhypophosphate, wie
(NH₄)H₃P₂O₆, (NH₄)₂H₂P₂O₆ und (NH₄)₃HP₂O₆; Ammoniumhypophosphite,
wie (NH₄)H₂PO₂ und (NH₄)₂HPO₂; Ammoniummethaphosphat,
wie (NH₄)PO₃ sowie Ammoniumdihydrogenphosphit (NH₄)H₂PO₃ usw.
Zusätzlich zu diesen Beispielen gehören auch Verbindungen mit
anderen Metallen dazu, wie Natrium-ammoniumphosphat NaNH₄HPO₄,
Magnesium-ammoniumphosphat (NH₄)MgPO₄, Ammoniumphosphomolybdat
(NH₄)₃PO₄ × 12 MoO₃, Ammoniumphosphorwolframat (NH₄)₃PO₄ × 12 WO₃,
Ammoniumkobaltphosphat (NH₄)CoPO₄ sowie Ammonium-manganphosphat
(NH₄)MnPO₄. Weiter sind auch halogenhaltige Verbindungen sowie
deren Hydrate eingeschlossen, wie Difluorammoniumphosphat
(NH₄)PO₂F₂, Hexafluorammoniumphosphat (NH₄)PF₆, Diaminophosphotrichlorid
Cl₃P(NH₂)₂, Triphosphonitrilchlorid (PNCl₂)₃ sowie
andere Verbindungen, wie Phosphoamid OP(NH₂)₂, Metaphosphinsäure
P₃N₃(OH)₆ und sein Ammoniumsalz P₃N₃O₆H₃(NH₄)₃ sowie Ammoniumtrithiophosphat
(NH₄)₃POS₃.
Weitere Beispiele gasbildender Mittel, die sowohl Stickstoff
als auch Phosphor enthalten, sind stickstoffhaltige Pentatsalze,
Melaminpyrophosphat, Phosphinoxid usw. Stickstoffhaltige Pentatsalze
sind in der US-PS 41 54 930 näher beschrieben.
Das gasbildende Mittel kann, wie oben aufgeführt, auch eine Mischung
phosphorhaltiger mit stickstoffhaltigen Verbindungen
sein. Phosphorhaltige Verbindungen schließen phosphorige Säure,
Phosphorsäure, metaphosphorige Säure, Metaphosphorsäure, Hypophosphorsäure,
Pyrophosphorsäure, hypophosphorige Säure, pyrophosphorige
Säure und vorzugsweise deren Salze ein. Diese Salze
schließen z. B. Natriumsalze, Kaliumsalze, Lithiumsalze, Berylliumsalze,
Magnesiumsalze, Calciumsalze, Zinksalze, Cadmiumsalze,
Ammoniumsalze und so weiter ein.
Beispiele für die phosphorhaltige Verbindungen sind Kaliumdihydrogenphosphat
KH₂PO₄, Dikaliumhydrogenphosphit K₂HPO₃,
Kaliumpyrophosphat K₄P₂O₇, Magnesiumpyrophosphat Mg₂P₂O₇,
Kaliummetaphosphat (KPO₃) n , Natrium-kalium-hydrogenphosphat
NaKHPO₄ × 7 H₂O, Dinatriumdihydrogenphosphat Na₂H₂P₂O₇,
Natriummetaphosphat (NaPO₃)₆, Dinatriumdihydrogenhypophosphat
Na₂H₂P₂O₆, Trinatriumphosphat Na₃PO₄ × 12 H₂O, Dinatriumhydrogenphosphit
Na₂HPO₃ × 5 H₂O, Na₂HPO₃ × 5 H₂O, Dinatriumphosphomolybdat Na₂PO₄ × 12 MoO₃,
Trilithiumphosphat Li₃PO₄ × ½ H₂O, Magnesiumhydrogenphosphat
MgHPO₄ × 3 H₂O, Dinatriumhydrogenphosphat Na₂HPO₄ und seine Hydrate
Na₂HPO₄ × 2 H₂O, Na₂HPO₄ × 7 H₂ O sowie Na₂HPO₄ × 12 H₂O, Natriumdihydrogenphosphat
NaH₂PO₄ × H₂O, primäres Monomagnesiumhydrogenphosphat
MgH₄(PO₄) × 3 H₂O, Trimagnesiumphosphat Mg₃(PO₄)₂ × 5 H₂O,
sekundäres Calciumphosphat CaHPO₄ × 2 H₂O, primäres Calciumhydrogenphosphat
CaH₄(PO₄)₂, Calciumphosphit CaHPO₃, tertiäres Zinkphosphat
Zn₃(PO₄)₂ × 4 H₂O, sekundäres Zinkphosphit ZnHPO₃, Zinkpyrophosphat
Zn₂P₂O₇, Aluminiumphosphat AlPO₄ und so weiter.
Stickstoffhaltige Verbindungen sind ebenfalls leicht erhältlich
und sie sind auch vorzugsweise Ammoniumverbindungen. Geeignete
Ammoniumverbindungen sind Ammoniumchlorid, Ammoniumcarbonat,
Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Ammoniumhydrogensulfat
und Ammoniumphosphate.
Es können natürlich auch zwei oder mehrere phosphorhaltige Verbindungen
mit zwei oder mehreren stickstoffhaltigen Verbindungen
vermischt werden. Der Fachmann kann die relativen Verhältnisse
der erforderlichen Phosphor- und Stickstoffverbindungen
bestimmen, um die Wirkung als gasbildendes Mittel zu erzielen.
Ein solches Verhältnis ändert sich offensichtlich in Abhängigkeit
von den jeweils eingesetzten Verbindungen.
Ein wahlweiser, doch bevorzugter Bestandteil der Zusammensetzung
des entflammungshemmenden Zusatzes ist ein mehrwertiger Alkohol.
Die mehrwertigen Alkohole, die für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung brauchbar sind, sind azyklische und zyklische Verbindungen
mit mehreren gebundenen Hydroxylgruppen, und sie können
z. B. folgende einschließen: Pentaerythrit, Dipentaerythrit,
Tripentaerythrit, Pentite, wie Adonit, Arabinit und ähnliche,
Hexite, wie Dulcit, Inosit und ähnliche sowie Saccharide, wie
Amylose, Xylan und ähnliche sowie Derivate davon, wie N-Methylglucamin.
Die Wirkung des mehrwertigen Alkoholes scheint die
zu sein, daß er als zusätzliche kohlenstoffbildende oder
Kohlenstoffquelle für das gasbildende Mittel wirkt und dadurch
die Menge der Kohlebildung erhöht und die Menge an gasbildendem
Mittel vermindert, die erforderlich ist für ein wirksames entflammungshemmendes
Verhalten. Die Menge des eingesetzten mehrwertigen
Alkoholes wird daher in bezug auf die Menge des benutzten
gasbildenden Mittels ausgewählt und im allgemeinen beträgt
das Gewichtsverhältnis von gasbildendem Mittel zu mehrwertigem
Alkohol etwa 9 : 1 bis etwa 5 : 1. Werden geringe Mengen
an mehrwertigem Alkohol eingesetzt, so daß das Verhältnis
größer als 10 : 1 ist, dann wird die Verbesserung hinsichtlich
der Kohlebildung vernachlässigbar, während der Einsatz von
größeren Mengen an mehrwertigem Alkohol, so daß das Verhältnis
geringer ist als etwa 4 : 1, die entflammungshemmende Wirkung
vermindert aufgrund der Zugabe eines nicht erforderlichen Überschusses
an mehrwertigem Alkohol, der als Brennstoff für die
Flamme wirkt.
Thermoplastische Kunststoffe, in denen der beschriebene entflammungshemmende
Zusatz brauchbar ist, schließen blasbare,
extrudierbare und spritzbare thermoplastische Harze ein. Im
besonderen schließen diese Harze Polyolefine ein, wie Polyäthylen,
Polypropylen, Polystyrol, PVC, Polybutadien usw.; Polycarbonat,
Polyamid, Polyester einschließlich Poly(äthylenterephthalat),
Poly(butylenterephthalat), Poly(cyclohexandimethanolterephthalat),
usw.; Poly(phenylenoxid), Polyimid, Polyacrylat,
Polyäther, Epoxyharz usw. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist besonders vorteilhaft bei Thermoplasten mit einer Schmelztemperatur
von mehr als etwa 150°C.
Vorzugsweise werden zu jeweils 100 Gewichtsteilen des thermoplastischen
Kunststoffes etwa 2 bis 30 Gewichtsteile des
entflammungshemmenden Zusatzes hinzugegeben. Bevorzugter sollten
etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsteile entflammungshemmender Zusatz
zu jeweils 100 Gewichtsteilen Thermoplast hinzugegeben werden.
Der entflammungshemmende Zusatz muß Silikonöl, Silikonharz,
gasbildendes Mittel und gegebenenfalls mehrwertigen Alkohol
enthalten. Bezogen auf Silikonöl, Silikonharz und gasbildendes
Mittel sollte der entflammungshemmende Zusatz etwa 20 bis etwa
60 Gew.-% Silikonöl, etwa 10 bis etwa 40 Gew.-% Silikonharz
und etwa 20 bis etwa 60 Gew.-% gasbildendes Mittel enthalten.
Vorzugsweise sollten diese Bestandteile im entflammungshemmenden
Zusatz im Bereich von etwa 30 bis etwa 50 Gew.-% Silikonöl,
etwa 15 bis etwa 30 Gew.-% Silikonharz und etwa 30 bis etwa
50 Gew.-% gasbildendes Mittel liegen.
Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung
kann man die flammfesten Massen herstellen, indem man den thermoplastischen
Kunststoff mit Silikonöl, Silikonharz und gasbildendem
Mittel unter Anwendung irgendeiner üblichen Mischvorrichtung,
einschließlich einem Walzenmischer, einem Banburry-
Mischer oder einem Extruder, vermischt. Die Reihenfolge der
Zugabe der einzelnen Bestandteile scheint nicht kritisch zu
sein, und der Fachmann ist in der Lage, die Vermischung so optimal
durchzuführen, daß sie die jeweiligen Anforderungen erfüllt.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der flammfesten thermoplastischen
Massen der vorliegenden Erfindung besteht darin,
zuvor das Silikonharz mit der Lösung des MQ-Harzes zu vermischen
und danach das Lösungsmittel, z. B. durch Destillation, zu entfernen.
Dies stellt die vollständige Dispersion des Harzes im
Öl sicher. Diese Lösung wird danach mit den übrigen Bestandteilen
in irgendeiner geeigneten Weise kombiniert, um eine homogene
Zusammensetzung zu schaffen (z. B. durch Einsatz eines Zweischnecken-
Extruders).
Vorzugsweise werden alle Bestandteile bei einer möglichst tiefen
Temperatur miteinander vermischt, wobei die Temperatur natürlich
mindestens die Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes
sein muß. Das gasbildende Mittel ist wärmeempfindlich
und bläht den thermoplastischen Kunststoff, wenn die Schmelztemperatur
zu hoch ist. Obwohl es ein Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist, daß das Schäumen vermindert ist, sind geringere
Mischungstemperaturen vorteilhaft, um das Schäumen weiter zu
verringern. In Abhängigkeit von dem jeweils eingesetzten Thermoplast
und gasbildenden Mittel kann die Strangpreß-Temperatur
im Bereich von etwa 120 bis etwa 315°C variieren.
Die flammbeständige thermoplastische Masse kann geformt, stranggepreßt,
gepreßt oder gesponnen usw. werden, um zahllose brauchbare
Produkte zu bilden. Diese Produkte schließen Überzüge,
spritzgepreßte Teile, Folien, Gurtbänder, Fasern und andere
Produkte ein. Der Endeinsatz kann bei leitendem Draht, Haushaltsgerätegehäusen,
Haartrocknern, im Inneren von Automobilen,
Gebläsen, Motoren, Pumpengehäusen, Elektrowerkzeugen, elektronischen
Gehäusen usw. liegen. Der Fachmann kann sich leicht
andere Einsatzgebiete vorstellen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert,
die die Erfindung jedoch nicht einschränken sollen. Alle angegebenen
Teile sind Gewichtsteile.
Polypropylen (Hercules Pro-fax 6523-Harz) wurde oberhalb der
Schmelztemperatur auf einem Banbury-Mischer mit den in Tabelle
I aufgeführten Materialien vermischt. Die erhaltene Masse wurde
zu Pellets zerkleinert und bei etwa 195°C durch Spritzgießen
zu UL94-Teststäben geformt.
Polypropylen (Hercules Pro-fax 6523-Harz) wurde durch Schmelzextrudieren
mit den in der Tabelle II aufgeführten Materialien
vermischt und in einem Wasserbad gekühlt. Das erhaltene Extrudat
wurde zu Pellets zerkleinert und bei etwa 195°C durch
Spritzguß zu UL-94-Testplatten geformt.
Claims (27)
1. Flammbeständige Masse, umfassend:
- (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes
und
(B) etwa 2 bis etwa 30 Gewichtsteile eines entflammungshemmenden Zusatzes aus:- (i) 20 bis 60 Gew.-% eines Silikonöls,
(ii) 10 bis 40 Gew.-% eines Silikonharzes und
(iii) 5 bis 60 Gew.-% eines gasbildenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff enthalten oder einer Mischung von phosphorhaltigen mit stickstoffhaltigen Verbindungen.
- (i) 20 bis 60 Gew.-% eines Silikonöls,
2. Masse nach Anspruch 1, bei der der entflammungshemmende
Zusatz außerdem
-
- (iv) einen mehrwertigen Alkohol in einem Gewichtsverhältnis zu dem gasbildenden Mittel im Bereich von etwa 1 : 9 zu etwa 1 : 5 enthält.
3. Masse nach Anspruch 1, bei der das thermoplastische
Harz Polyolefin ist.
4. Masse nach Anspruch 1, bei der das Silikonöl ein im
wesentlichen lineares Polydimethylsiloxan-Polymer mit
einer Viskosität zwischen etwa 90 000 und 150 000 mPa · s
bei 25°C ist.
5. Masse nach Anspruch 1, bei der das Silikonharz ein MQ-
Harz ist, das zusammengesetzt ist aus monofunktionellen
M-Einheiten der Durchschnittsformel R₃SiO0,5 und tetrafunktionellen
Q-Einheiten der Durchschnittsformel SiO₂,
und es ein mittleres Verhältnis von etwa 0,3 bis 4
M-Einheiten pro Ω-Einheit aufweist.
6. Masse nach Anspruch 1, bei der das gasbildende Mittel
eine Verbindung ist, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff
enthält.
7. Masse nach Anspruch 6, bei der das gasbildende Mittel
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumpolyphosphaten,
Ammoniumphosphaten, Ammoniumpyrophosphaten,
Ammoniumphosphiten, Ammoniumhypophosphaten, Ammoniumhypophosphiten,
Ammoniummetaphosphaten und Ammoniumdihydrogenphosphiten.
8. Masse nach Anspruch 1, bei der das gasbildende Mittel
eine Mischung phosphorhaltiger und stickstoffhaltiger
Verbindungen ist.
9. Masse nach Anspruch 1, bei der der entflammungshemmende
Zusatz in einer Menge von etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsteilen
auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes
vorhanden ist.
10. Masse nach Anspruch 2, bei der der mehrwertige Alkohol
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythrit,
Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Pentiten, Hexiten
und Sacchariden.
11. Entflammungshemmender Zusatz, umfassend:
- (i) 20 bis 60 Gew.-% eines Silikonöls,
(ii) 10 bis 40 Gew.-% eines Silikonharzes und
(iii) 5 bis 60 Gew.-% eines gasbildenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff enthalten oder einer Mischung von phosphorhaltigen mit stickstoffhaltigen Verbindungen.
12. Zusatz nach Anspruch 11, zusätzlich enthaltend:
- (iv) einen mehrwertigen Alkohol in einem Gewichtsverhältnis zu dem gasbildenden Mittel im Bereich von etwa 1 : 9 zu etwa 1 : 5.
13. Zusatz nach Anspruch 11, bei dem das Silikonöl ein im
wesentlichen lineares Polydimethylsiloxan-Polymer mit
einer Viskosität zwischen etwa 90 000 und 150 000 mPa · s
bei 25°C ist.
14. Zusatz nach Anspruch 11, bei dem das Silikonharz ein
MQ-Harz ist, das zusammengesetzt ist aus monofunktionellen
M-Einheiten der Durchschnittsformel R₃SiO0,5 und
tetrafunktionellen Q-Einheiten der Durchschnittsformel
SiO₂, und es ein mittleres Verhältnis von etwa 0,3 bis
4,0 M-Einheiten pro Q-Einheit aufweist.
15. Zusatz nach Anspruch 11, bei dem das gasbildende Mittel
eine Verbindung ist, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff
enthält.
16. Zusatz nach Anspruch 15, bei dem das gasbildende Mittel
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumpolyphosphaten,
Ammoniumphosphaten, Ammoniumpyrophosphaten,
Ammoniumphosphiten, Ammoniumhypophosphaten,
Ammoniumhypophosphiten, Ammoniummetaphosphaten und
Ammoniumdihydrogenphosphiten.
17. Zusatz nach Anspruch 11, bei dem das gasbildende Mittel
eine Mischung aus phosphorhaltigen und stickstoffhaltigen
Verbindungen ist.
18. Zusatz nach Anspruch 12, bei dem der mehrwertige Alkohol
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythrit,
Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Pentiten,
Hexiten und Sacchariden.
19. Verfahren zum Flammfestmachen eines thermoplastischen
Harzes, umfassend die folgenden Stufen:
- (A) Schmelzvermischen des thermoplastischen Harzes mit
einem entflammungshemmenden Zusatz, der umfaßt:
- (i) 20 bis 60 Gew.-% eines Silikonöls,
(ii) 10 bis 40 Gew.-% eines Silikonharzes und
(iii) 5 bis 60 Gew.-% eines gasbildenden Mittels, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff enthalten oder einer Mischung von phosphorhaltigen mit stickstoffhaltigen Verbindungen.
- (i) 20 bis 60 Gew.-% eines Silikonöls,
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Schmelztemperatur
im Bereich von etwa 120 bis etwa 315°C liegt.
21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der entflammungshemmende
Zusatz außerdem
- (iv) einen mehrwertigen Alkohol in einem Gewichtsverhältnis zu dem gasbildenden Mittel im Bereich von etwa 1 : 9 zu etwa 1 : 5 enthält.
22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Silikonöl ein
im wesentlichen lineares Polydimethylsiloxan-Polymer
mit einer Viskosität zwischen etwa 90 000 und etwa
150 000 mPa · s bei 25°C ist.
23. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Silikonharz ein
MQ-Harz ist, zusammengesetzt aus monofunktionellen M-
Einheiten der Durchschnittsformel R₃SiO0,5 und tetrafunktionellen
Q-Einheiten der Durchschnittsformel SiO₂,
und es ein mittleres Verhältnis von etwa 0,3 bis 4,0
M-Einheiten pro Q-Einheit aufweist.
24. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das gasbildende Mittel
eine Verbindung ist, die sowohl Phosphor als auch
Stickstoff enthält.
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das gasbildende Mittel
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumpolyphosphaten,
Ammoniumphosphaten, Ammoniumpyrophosphaten,
Ammoniumphosphiten, Ammoniumhypophosphaten, Ammoniumhypophosphiten,
Ammoniummetaphosphaten und Ammoniumdihydrogenphosphiten.
26. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das gasbildende Mittel
eine Mischung von phosphorhaltigen und stickstoffhaltigen
Verbindungen ist.
27. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der mehrwertige Alkohol
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pentaerythrit,
Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Pentiten,
Hexiten und Sacchariden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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