DE4127112C1 - Fire retardant concentrate for thermoplastics - contains polyamide or polyurethane, adduct of melamine cyanarate and hydrophilic silicic acid, and flow improver etc. - Google Patents

Fire retardant concentrate for thermoplastics - contains polyamide or polyurethane, adduct of melamine cyanarate and hydrophilic silicic acid, and flow improver etc.

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DE4127112C1 DE19914127112 DE4127112A DE4127112C1 DE 4127112 C1 DE4127112 C1 DE 4127112C1 DE 19914127112 DE19914127112 DE 19914127112 DE 4127112 A DE4127112 A DE 4127112A DE 4127112 C1 DE4127112 C1 DE 4127112C1
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Abstract

A flame proofing concentrate for thermoplastic resins comprises (a) 15-60 wt.% of a polyamide or polyurethane; (b) 40-85 wt.% of an adduct made by dry mixing melamine cyanurate and hydrophilic silicic acid in an amt. ratio of 8:1 to 20:1 with up to 5 wt.% hydrophilic silicic acid, and (c) up to 10 wt.% fluidity aid and processing aid. USE/ADVANTAGE - The flame proofing concentrate can be added to resins esp. polyamides and polyurethanes with improved dispersion of the melamine flame proofing agent and improved flame proofing propertiesnt

Description

Die Erfindung betrifft ein Flammschutzkonzentrat oder Master­ batch für thermoplastische Kunststoffe mit einer Flammschutzkom­ ponente auf Basis von Melamincyanurat und die Verwendung der­ artiger Flammschutzkonzentrate zur Herstellung von thermopla­ stischen Kunststoffen und insbesondere Polyamiden oder Polyur­ ethanen.The invention relates to a flame retardant concentrate or master batch for thermoplastic materials with a flame retardant com component based on melamine cyanurate and the use of like flame retardant concentrates for the production of thermopla plastic materials and especially polyamides or polyurethane ethanes.

Als Flammschutzmittel für thermoplastische Polymere werden bei­ spielsweise gemäß DE-OS 27 40 092 Melamin- und andere Triazin- Derivat eingesetzt, die gegenüber den früher verwendeten Flamm­ schutzkomponenten wie halogenhaltigen Verbindungen und Antimon­ trioxid Vorteile aufweisen. Die Flammschutzwirkung beruht ver­ mutlich darauf, daß im Brandfall ein beschleunigter Polymerabbau und damit ein beschleunigtes Abtropfen erfolgt, so daß dem Sy­ stem Energie entzogen wird, wobei sich parallel durch Zersetzung des Flammschutzmittels Ammoniak entwickelt und die brennbaren Komponenten in der Gasphase verdünnt. As a flame retardant for thermoplastic polymers at for example according to DE-OS 27 40 092 melamine and other triazine Derivative used compared to the previously used flame protective components such as halogen-containing compounds and antimony trioxide have advantages. The flame retardant effect is based on ver presumably that accelerated polymer degradation in the event of fire and thus an accelerated dripping takes place, so that the Sy system energy is extracted, taking place in parallel through decomposition developed the flame retardant ammonia and the flammable Components diluted in the gas phase.  

Aus der EP-A 04 18 210 ist es bekannt, daß Triazine in vielen Polymeren inkompatibel sind und daß Melamincyanurat besser als Melamin geeignet ist, welches zudem stark zum Ausblühen neigt.From EP-A 04 18 210 it is known that triazines in many Polymers are incompatible and that melamine cyanurate is better than Melamine is suitable, which also has a strong tendency to bloom.

Die bislang eingesetzten Flammschutzmittel auf Basis von Mela­ min- bzw. Triazinderivaten und insbesondere von Melamincyanurat zeigen als Nachteil eine mangelhafte Reproduzierbarkeit ihres Flammschutzes, was sich insbesondere beim Abtropfverhalten ins­ besondere bei unverstärkten Polyamiden entscheidend bemerkbar macht. Ist bei der Brandprüfung nach UL 94 (Ausgabe Juli 1990 der Unterwriter Laboratories, Inc.) bei dem senkrechten Abbrenntest (vertical burning test) die Flamme bereits verlöscht, bevor sich die Tropfen vom Polymeren lösen, führt dieses zu einer Einstu­ fung VO. Bei Formmassen, welche mit Melamincyanurat nach dem Stand der Technik flammwidrig ausgerüstet werden, erfolgt bei etwa 10% der Prüfkörper eine Entzündung der Testwatte, so daß die Kunststoffe daher häufig nur in die Gruppe V2 und nicht in die meist geforderte Gruppe VO eingestuft werden können.The previously used flame retardants based on Mela min or triazine derivatives and in particular melamine cyanurate show as a disadvantage a poor reproducibility of their Flame retardancy, which is particularly important when it comes to dripping especially noticeable with unreinforced polyamides makes. Is the fire test according to UL 94 (July 1990 edition) Unterwriter Laboratories, Inc.) in the vertical burn test (vertical burning test) the flame extinguishes before If the drops detach from the polymer, this leads to a single step fung VO. For molding compounds which are coated with melamine cyanurate after State-of-the-art flame retardant equipment about 10% of the test specimens caused an inflammation of the test wadding, so that the plastics therefore often only in group V2 and not in the most required group VO can be classified.

Aufgrund der Unverträglichkeit von Triazinen ist deren Disper­ gierung im Polymer problematisch. Nicht aufgelöste Agglomerate bilden Störstellen in der Polyamidmatrix, die sich negativ auf die physikalischen und flammhemmenden Eigenschaften der Formmas­ sen auswirken.Due to the intolerance of triazines, their disper problem in the polymer. Undissolved agglomerates form imperfections in the polyamide matrix that have a negative effect the physical and flame retardant properties of the formmas impact.

Darauf beruht ein weiterer Nachteil beim Einsatz von Flamm­ schutzmitteln für Thermoplaste, die meist als Flammschutzkonzen­ trat oder Masterbatch mit der Hauptmenge der thermoplastischen Polymeren verarbeitet werden, nämlich, daß die Flamm­ schutzkonzentrate nicht mehr als 40% Melamincyanurat aufnehmen können, weil sich dieses an der Oberfläche der Formmassenn ab­ setzt.This is another disadvantage of using flame protective agents for thermoplastics, mostly as flame retardants joined or masterbatch with the bulk of the thermoplastic Polymers are processed, namely that the flame Protective concentrates do not absorb more than 40% melamine cyanurate can, because this on the surface of the molding compound puts.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein besseres und einfacher herstellbares Flammschutzkonzentrat bzw. Masterbatch mit einer neuen Flammschutzkomponente vorzuschlagen, welches deutlich verbesserte flammhemmende Eigenschaften bewirkt und dadurch eine Reduzierung der Flammschutzmittelkonzentration ermöglicht, was wiederum zu verbesserten physikalischen Eigen­ schaften der flammfesten Formmassen bei gleicher Brandklasse führt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, Flammschutzkonzen­ trate zur Verfügung zu stellen, deren Gehalt an Melamincyanurat weit über 40% hinausgeht.The invention has set itself the task of a better and easier to manufacture flame retardant concentrate or masterbatch to propose with a new flame retardant component which  causes significantly improved flame retardant properties and thereby reducing the flame retardant concentration enables, which in turn leads to improved physical properties of the flame-retardant molding compounds with the same fire class leads. It is also an object of the invention to provide flame retardant concentrates stepped in to provide their content of melamine cyanurate far exceeds 40%.

Zur Lösung dieser Aufgaben wird ein Flammschutzkonzentrat gemäß Hauptanspruch vorgeschlagen, wobei besonders bevorzugte Ausfüh­ rungsformen in den Unteransprüchen 2 bis 6 aufgeführt sind. Letztlich wird zur Lösung dieser Aufgabe eine Verwendung des Flammschutzkonzentrates für thermoplastische Polyamide und Po­ lyurethane vorgeschlagen.A flame retardant concentrate is used to solve these tasks Main claim proposed, with particularly preferred Ausfüh tion forms are listed in subclaims 2 to 6. Ultimately, use of the Flame retardant concentrate for thermoplastic polyamides and buttocks lyurethane suggested.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß ein durch trockenes Vermischen von Melamincyanurat und einer hydroxylierten Kiesel­ säure in einem Gewichtsverhältnis von 8 : 1 bis 20 : 1 unter Wär­ meentwicklung ein Addukt entsteht, welches ein äußerst feintei­ liges freifließendes und nicht zusammenhaftendes Pulver dar­ stellt und sich ohne Agglomeratbildung leicht im Polymeren dis­ pergieren läßt. Es wird vermutet, daß durch diese bessere Dis­ pergierung sich deutlich weniger durch Agglomerate gebildete Störstellen in der Polymermatrix bilden, die sich negativ auf die physikalischen und flammhemmenden Eigenschaften auswirken. Außerdem entfällt beim Einarbeiten des Melamincyanurates das bislang lästige Entstehen atembarer Stäube.Surprisingly, it has been shown that a dry Mixing melamine cyanurate and a hydroxylated pebble acid in a weight ratio of 8: 1 to 20: 1 under heat development an adduct is created which is extremely fine free flowing and non-sticking powder and easily disaggregates in the polymer without agglomerate formation pergulates. It is believed that this better dis Pergierung significantly less formed by agglomerates Form impurities in the polymer matrix, which have a negative effect affect the physical and flame retardant properties. In addition, this does not apply when the melamine cyanurate is incorporated hitherto annoying generation of breathable dusts.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Flammschutzkonzentrate zur Herstellung der Formmassen werden auch die verbleibenden Agglomerate in diesen aufgelöst, wodurch optimale flammhemmende Eigenschaften erreicht werden.When using the flame retardant concentrates according to the invention the remaining ones are also used to produce the molding compositions Agglomerates dissolved in these, creating optimal flame retardant Properties can be achieved.

Für das Flammschutzkonzentrat können je nach Einsatzzweck ther­ moplastische Polyamide, insbesondere solche mit einer relativen Lösungsviskosität zwischen 2,0 und 5,0 und vorzugsweise zwischen 2,5 und 4,0 - gemessen nach DIN 53 727 in Ameisensäure - einge­ setzt werden. In Frage kommen neben Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 12, Polyamid 11, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12, Polya­ mid 4.6, aber auch Copolyamide wie Polyamid 66/6, aromatische Polyamide und Gemische aus semikristallinen und amorphen Polya­ miden. Ferner sind Polyamidlegierungen mit Polyester, olefini­ schen Polymerisaten und Ionomerharzen sowie Blockpolyamide bei­ spielsweise mit Polyethern geeignet. Ferner können als Polymere auch thermoplastische Polyurethane eingesetzt werden.For the flame retardant concentrate, depending on the application plastic polyamides, especially those with a relative Solution viscosity between 2.0 and 5.0 and preferably between  2.5 and 4.0 - measured in accordance with DIN 53 727 in formic acid be set. In addition to polyamide 6, polyamide 66, Polyamide 12, polyamide 11, polyamide 6.10, polyamide 6.12, polya mid 4.6, but also copolyamides such as polyamide 66/6, aromatic Polyamides and mixtures of semi-crystalline and amorphous polya miden. Furthermore, polyamide alloys with polyester, olefini polymers and ionomer resins and block polyamides suitable for example with polyethers. Furthermore, as polymers thermoplastic polyurethanes can also be used.

Die Polyamide oder Polyurethane können zusätzlich übliche Ad­ ditive wie Stabilisatoren sowie Füll- und Verstärkungsstoffe enthalten.The polyamides or polyurethanes can additionally be customary ad additives such as stabilizers and fillers and reinforcing materials contain.

Das zur Herstellung des neuartigen Adduktes eingesetzte Melamin­ cyanurat soll eine maximale Teilchengröße von 40 µm und vorzugs­ weise 25 µm nicht überschreiten. Bevorzugte Korngrößen liegen im Bereich von 1 bis 20 µm.The melamine used to manufacture the new adduct cyanurate should have a maximum particle size of 40 µm and preferred do not exceed 25 µm. Preferred grain sizes are in Range from 1 to 20 µm.

Ferner ist der Reinheitsgrad von Bedeutung. Der Anteil an was­ serlöslichen Verunreinigungen soll unter 0,5 Gew.-% und der Ge­ halt an freier Säure unter 0,5 Gew.-% und vorzugsweise unter 0,3 Gew.-% liegen.The degree of purity is also important. The share of what Serum-soluble impurities should be less than 0.5% by weight and the Ge free acid content below 0.5% by weight and preferably below 0.3% by weight.

Die zur Herstellung des MC · SiO₂-Adduktes erforderliche Kiesel­ säure ist eine hydrophile Kieselsäure mit einem Schüttgewicht unter 100 g/l und einer durchschnittlichen Korngröße von 10 bis 12 µm und einer spezifischen Oberfläche von etwa 50 m²/g (nach BET). Bevorzugte hydrophile Kieselsäuren sind durch Säuren oder Basen aktivierte Kieselsäuren und insbesondere Calciumsilikat­ hydrat der allgemeinen Formel Ca₆Si₆O₁₇(OH)₂ bzw. 6 CaO · 6 SiO₂ · H₂O.The pebbles required to produce the MC · SiO₂ adduct acid is a hydrophilic silica with a bulk density below 100 g / l and an average grain size of 10 to 12 µm and a specific surface of about 50 m² / g (after BET). Preferred hydrophilic silicas are by acids or Base activated silicas and especially calcium silicate hydrate of the general formula Ca₆Si₆O₁₇ (OH) ₂ or 6 CaO · 6 SiO₂ · H₂O.

Als weitere wesentlichen Komponenten für die erfindungsgemäßen Flammschutzkonzentrate sind Fließhilfsmittel, die in Mengen bis zu 2 Gew.-% eingesetzt werden können. Bevorzugte Fließhilfsmittel sind Derivate von C₁₂-C₂₂-Fettsäuren, insbesondere Stearate. Den üblichen Metallstearaten wie Calciumstearat sind N-haltige Deri­ vate wie Guanidiniumstearat vorzuziehen. Letzteres hat sich als sehr wirksam und gut verträglich in den hochkonzentrierten Form­ massen erwiesen. Aufgrund der hohen Scherwirkung bei der Her­ stellung von Flammschutzkonzentraten mit mehr als 40% Melamin­ cyanurat sind vergleichsweise hohe Konzentrationen von 0,5 bis 2,0 Gew.-% an herkömmlichen Fließhilfsmitteln zweckmäßig. Guani­ diniumstearat führt dagegen schon bei etwa 0,2 Gew.-% und weniger zu einer genügend hohen Fließverbesserung. Bei Konzentrationen über 45 Gew.-% Flammschutzmittel ist es zweckmäßig, zusätzlich Verarbeitungshilfsmittel in Mengen bis zu 8 Gew.-% einzusetzen.As further essential components for the invention Flame retardant concentrates are flow aids that are used in quantities up to 2% by weight can be used. Preferred flow aids are derivatives of C₁₂-C₂₂ fatty acids, especially stearates. The  Common metal stearates such as calcium stearate are N-containing deri vate like guanidinium stearate. The latter has proven to be very effective and well tolerated in the highly concentrated form proven mass. Due to the high shear effect at the Her Provision of flame retardant concentrates with more than 40% melamine cyanurate are comparatively high concentrations from 0.5 to 2.0 wt .-% of conventional flow aids useful. Guani In contrast, dinium stearate already leads at about 0.2% by weight or less to a sufficiently high flow improvement. At concentrations Over 45% by weight of flame retardant, it is advisable, in addition Use processing aids in quantities of up to 8% by weight.

Als Verarbeitungshilfsmittel kommen handelsübliche Weichmacher, insbesondere Phosphatester und vorzugsweise Triarylphosphate in Frage; neben Triphenyl- und Trikresylphosphat sind insbesondere Triisopropylphenylphosphate geeignet.Commercially available plasticizers are used as processing aids, in particular phosphate esters and preferably triaryl phosphates in Question; in addition to triphenyl and tricresyl phosphate Triisopropylphenylphosphate suitable.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die verbesserte Dosierbarkeit und eine Verhinderung der Agglome­ ratbildung durch Einsatz des MC · SiO₂-Adduktes, welches zusätz­ lich das Abtropfverhalten der Formmassen günstig beeinflußt. Diese verbesserte Dispergierbarkeit von Melamincyanurat durch die Bildung des Adduktes wirkt sich auch bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Konzentrate oder Masterbatche bei der späteren Formmassenherstellung aus und verbessert auch bei diesen die Dispergierung der einzelnen Komponenten.An essential aspect of the present invention is the improved dosage and a prevention of agglomeration advice formation by using the MC · SiO₂ adduct, which additional Lich the draining behavior of the molding compositions is influenced favorably. This improved dispersibility of melamine cyanurate the formation of the adduct also affects when using the concentrates or masterbatches according to the invention in the later Molding compound production and improves the Dispersion of the individual components.

Da die Flammschutzkonzentrate bis 80 Gew.-% Melamincyanurat enthalten können und eine verbesserte Flammschutzwirkung auf­ grund der besseren Dispergierbarkeit ergeben, können in den Formmassen selbst die Flammschutzmittelkonzentrationen niedriger gehalten werden, wodurch die physikalischen Eigenschaften bei gleicher Brandklasse verbessert werden, wobei zusätzlich sich noch eine bessere Verarbeitbarkeit und Handhabung ergibt.Since the flame retardant concentrates up to 80 wt .-% melamine cyanurate can contain and an improved flame retardancy result in better dispersibility, can in the Molding compounds even lower the flame retardant concentrations are maintained, thereby reducing the physical properties same fire class can be improved, with additional results in even better processability and handling.

Beispiel 1example 1 (Herstellung des Melamincyanurat/Kieselsäure-Adduktes)(Production of the melamine cyanurate / silica adduct)

Melamincyanurat mit einer Teilchengröße im Bereich von 1,0 bis 20 µm mit einer Reinheitsqualität von weniger als 0,5 Gew.-% wasserlöslichen Verunreinigungen und weniger als 0,3 Gew.-% frei­ er Säure wurden als schüttbares aber nicht fließfähiges Produkt in einem Flügelradmischer mit einer hydroxylierten synthetischen Kieselsäure ("Promaxon F"®) der Firma PROMAT B. V. in einem Men­ genverhältnis von etwa 20 : 1 trocken vermischt, wobei sich unter Wärmeentwicklung ein leicht rieselfähiges und gut dosierbares Addukt mit einer durchschnittlichen Korngröße von etwa 20 µm er­ gab.Melamine cyanurate with a particle size in the range of 1.0 to 20 µm with a purity quality of less than 0.5% by weight water-soluble impurities and less than 0.3 wt .-% free he acid were considered a pourable but not flowable product in an impeller mixer with a hydroxylated synthetic Silicic acid ("Promaxon F" ®) from PROMAT B.V. in a menu ratio of about 20: 1 dry mixed, with under Development of heat is easy to pour and easy to dose Adduct with an average grain size of about 20 microns gave.

Beispiel 2Example 2 (Herstellung eines Flammschutzkonzentrates)(Production of a flame retardant concentrate)

In einem Zweiwellen-Extruder (Typ ZSK 70 der Firma Werner & Pfleiderer) wurden drei Flammschutzkonzentrate der folgenden in Gew.-% angegebenen Zusammensetzung hergestellt:In a twin-screw extruder (type ZSK 70 from Werner & Pfleiderer) were three flame retardant concentrates of the following in Wt .-% specified composition produced:

Beispiel 3Example 3

Die gemäß Beispiel 2 erhaltenen Konzentrate K1 und K2 wurden zu Formmassen verarbeitet, und zwar das Konzentrat K1 in einer Menge von 23,53 Gew.-% mit einem Polyamid 6 (Ultramid B3K) in einer Menge von 76,47 Gew.-% verarbeitet. Diese Formmasse 1A hatte eine Endloskonzentration an Melamincyanurat von 10%. Das Konzentrat K2 wurde in einer Menge von 22,22% mit 77,78% Po­ lyamid 12 (Vestamid L 1600) ebenfalls zu einer Formmasse 2A ver­ arbeitet, die die gleiche Endkonzentration von 10% Melamincyanu­ rat hatte.The concentrates K1 and K2 obtained according to Example 2 became Molding compounds processed, namely the concentrate K1 in one Amount of 23.53 wt .-% with a polyamide 6 (Ultramid B3K) in processed an amount of 76.47 wt .-%. This molding compound 1A had an endless concentration of melamine cyanurate of 10%. The Concentrate K2 was 22.22% with 77.78% Po lyamid 12 (Vestamid L 1600) also to a molding compound 2A ver works that the same final concentration of 10% melamine cyanu advice.

Zum Vergleich wurden sowohl mit Polyamid 6 als auch mit Poly­ amid 12 zwei bekannte Formmassen 1B und 2B hergestellt, die nur 10 bzw. 10% Melamincyanurat enthielten.For comparison, both with polyamide 6 and with poly amide 12 two known molding compounds 1B and 2B, which only Contained 10 and 10% melamine cyanurate.

Die Herstellung der Konzentrate erfolgte durch gemeinsames Ver­ mischen von Melamincyanurat, hydrophiler Kieselsäure und Guani­ diniumstearat als Gleitmittel in einem üblichen Pulvermischer, wobei diese Vormischung des Flammschutzmittels seitlich über eine gravimetrische Dosierschnecke in die Polymerschmelze do­ siert wurde. Die Einarbeitung in das Polymere erfolgte auf einem üblichen Extruder, wobei neben Einwellen-Extrudern mit geeigneten Dispergierschnecken und Tandem-Extrudern auch vorzugsweise Zwei­ wellen-Extruder geeignet sind. Die Verarbeitungstemperaturen lagen in dem für den jeweiligen Polyamidtyp üblichen Bereich etwa unter 300°C und vorzugsweise unter 280°C.The concentrates were produced by common Ver mix melamine cyanurate, hydrophilic silica and guani dinium stearate as a lubricant in a conventional powder mixer, this premixing of the flame retardant laterally a gravimetric dosing screw into the polymer melt do was settled. The incorporation into the polymer was carried out on a usual extruders, in addition to single-shaft extruders with suitable Dispersing screws and tandem extruders also preferably two shaft extruders are suitable. The processing temperatures were in the usual range for the respective polyamide type about below 300 ° C and preferably below 280 ° C.

In den folgenden Tabellen I und II sind die physikalischen Ei­ genschaften der Formmassen 1A und 2A denen der bekannten Form­ massen 1B und 2B gegenübergestellt. In diesen Tabellen sind die an Probekörpern in trockenem Zustand gemessenen Werte und zum Vergleich die von unmodifiziertem Polyamid aufgeführt. In Tables I and II below, the physical egg Properties of the molding compositions 1A and 2A those of the known form masses 1B and 2B compared. In these tables are the values measured on test specimens in the dry state and at Compare those listed by unmodified polyamide.  

Tabelle I Table I

Physikalische Eigenschaften der Formmassen 1A und 1B Physical properties of molding compounds 1A and 1B

Tabelle II Table II

Physikalische Eigenschaften der Formmassen 2A und 2B Physical properties of molding compounds 2A and 2B

In der folgenden Tabelle III sind die Werte der Flammschutzprü­ fung nach UL 94 (vertikal) aufgeführt, wobei als Formmasse Polyamid 6 und als Flammschutzkonzentrat K1 aus Beispiel 2 in verschiedenen auf Melamincyanurat bezogenen Konzentrationen eingesetzt wurde. Zum Vergleich wurde das gleiche Polyamid mit reinem Melamincyanurat eingesetzt.Table III below shows the flame retardancy test values UL 94 (vertical), using as molding compound Polyamide 6 and as a flame retardant concentrate K1 from Example 2 in various concentrations related to melamine cyanurate was used. For comparison, the same polyamide was used pure melamine cyanurate.

Wurde die Einstufung VO nur nach Nachprüfung erreicht, so sind die Werte durch * gekennzeichnet.If the VO classification was only achieved after verification, the values marked with *.

Der Z-Wert ist die Häufigkeit, mit der eine Entzündung der Watte erfolgt, bezogen auf 100 Beflammungen. Bei der Einstufung V2 ist Z<=10; geprüft wurden jeweils 5 Stäbe, die immer zweimal beflammt wurden, d. h. bei V2 hat man bei jeder Prüfung <=2 Entflammungen (=Z<=20) bzw. je Prüfung 1 Entflammung, bei Nachprüfung <=1 Entflammung (=Z<=10).The Z value is the frequency with which inflammation of the cotton wool occurs takes place based on 100 flames. In the classification is V2 Z <= 10; 5 rods were tested, always twice were inflamed, d. H. with V2 you have <= 2 for every test Inflammation (= Z <= 20) or 1 ignition per test, at Inspection <= 1 ignition (= Z <= 10).

Tabelle III Table III

Flammschutzprüfungen nach UL 94 (vertikal) Flame retardancy tests according to UL 94 (vertical)

Die Tabellen zeigen, daß die Formmasse 1A, welche unter Verwen­ dung des erfindungsgemäßen Konzentrats K1 hergestellt wurde, deutlich bessere Flammschutzeigenschaften bei gleicher Flamm­ schutzmittelkonzentration aufweist.The tables show that the molding compound 1A, which is used under was made of the concentrate K1 according to the invention, significantly better flame retardancy with the same flame has concentration of protective agent.

Bei Formmassen, welche nach dem Stand der Technik hergestellt wurden, erfolgt auch bei Konzentrationen <= als 10% immer wie­ der bei ein bis zwei Stäben eine Entzündung der Watte, so daß VO nur mit Nachprüfung bzw. lediglich die Einstufung V2 erreicht wird.For molding compounds which are manufactured according to the state of the art were always carried out even at concentrations <= than 10% inflammation of the cotton wool in one or two sticks, so that VO only achieved with a review or only the V2 rating becomes.

Formmassen, welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kon­ zentrats hergestellt wurden, erreichen dagegen mit 10% Flamm­ schutzmittel VO mit Sicherheit und bereits bei 6% VO nach Nach­ prüfung. Nach dem Stand der Technik wird auch bei 10% die Klasse VO nur nach Nachprüfung oder nur V2 erreicht.Molding compositions, which using the Kon invention centrates were produced with 10% flame preservatives VO with certainty and already at 6% VO after night exam. According to the state of the art, the class is also at 10% VO only achieved after verification or only V2.

Dieses bedeutet, daß in statistischer Wahrscheinlichkeit die gefertigten Formteile die Klasse VO nach Nachprüfung oder nur V2 erreichen und daher für viele Anwendungen nicht geeignet sind. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Flammschutzkonzentrate führt daher zu einem entscheidenden Vorteil.This means that in statistical probability the manufactured molded parts class VO after inspection or only V2 reach and are therefore not suitable for many applications. The use of the flame retardant concentrates according to the invention therefore leads to a decisive advantage.

Tabelle I zeigt zudem, daß die bessere Dispergierung des Flamm­ schutzmittels auch eine Verbesserung der physikalischen Eigen­ schaften zur Folge hat. Noch deutlicher wird dies bei Tabel­ le II, in der die entsprechenden mit dem Flammschutzkonzentrat K2 erhaltenen Werte aufgeführt sind. Tabelle II gibt eine Gegen­ überstellung der Formmassen 2A und 2B und zeigt neben der Ver­ besserten Flammschutzwirkung auch die entscheidende Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der durch Verwendung des erfin­ dungsgemäßen Flammschutzkonzentrats hergestellten Formmassen.Table I also shows that the better dispersion of the flame protection means also an improvement in physical properties result. This becomes even clearer with Tabel le II, in the corresponding with the flame retardant concentrate K2 values obtained are listed. Table II gives a counter transfer of the molding compounds 2A and 2B and shows in addition to Ver improved flame retardancy also the decisive improvement the physical properties of those using the inventions molding compositions according to the invention.

Um bei Polyamid-12-Formmassen, die nach dem Stand der Technik hergestellt wurden, die Einstufung VO wenigstens nach Nachprü­ fung zu erreichen, sind 15% Melamincyanurat notwendig. Dies be­ wirkt jedoch eine deutliche Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Schlagbiegezähigkeit, gegenüber den nicht flammhemmend eingestellten Formmassen, so daß die für viele Anwendungen notwendigen Mindestanforderungen nicht mehr erfüllt werden, weshalb man gezwungen ist, auf andere Werkstoffe zurückzugreifen.In order to use polyamide 12 molding compounds that are state of the art were produced, the VO classification at least after verification 15% melamine cyanurate are necessary to achieve this. This be however, a significant deterioration in physical effects Properties, in particular the impact resistance the non-flame retardant molding compounds, so that for many applications no longer require the minimum requirements  be fulfilled, which is why one is forced to use other materials to fall back on.

Werden die Formmassen mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden Flammschutzkonzentrat hergestellt, wird die meist geforderte Einstufung VO bereits mit 10 Gew.-% der Flammschutzmittelkompo­ nente erreicht, weshalb auch die physikalischen Eigenschaften deutlich besser sind.Are the molding compositions with the to be used according to the invention Flame retardant concentrate is the most required Classification VO already with 10% by weight of the flame retardant composition nente achieved, which is why the physical properties are significantly better.

Beispiel 4Example 4

Das Flammschutzkonzentrat K3 aus Beispiel 1 wurde in einer Menge von 16,67 Gew.-% mit 83,33 Gew.-% thermoplastischem Polyurethan (Luvoflex 380®) zur Formmasse 3 wie in Beispiel 2 beschrieben verarbeitet, wobei ebenfalls die Endkonzentration an Melamincya­ nurat 10 und 20 Gew.-% betrug. Die folgende Tabelle IV zeigt die Ergebnisse der Brandprüfung nach UL 94 (vertikal).The flame retardant concentrate K3 from Example 1 was in an amount of 16.67% by weight with 83.33% by weight of thermoplastic polyurethane (Luvoflex 380®) for molding compound 3 as described in Example 2 processed, also the final concentration of Melamincya nurat was 10 and 20 wt .-%. The following Table IV shows the Fire test results according to UL 94 (vertical).

Tabelle IV Table IV

Brandprüfung nach UL 94 (vertikal) der Formmasse 3 Fire test according to UL 94 (vertical) of molding compound 3

Diese Werte zeigen, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen Flammschutzkonzentrate auch in anderen thermoplastischen Form­ massen, nämlich in Polyurethanen, zu deutlich verbesserten flamm­ hemmenden Eigenschaften führt. Bereits mit Endkonzentrationen von 10 Gew.-% Melamincyanurat wird die Einstufung VO erreicht, was bislang mit halogenfreien Flammschutzmitteln nicht erzielt werden konnte.These values show that the use of the invention Flame retardant concentrates also in other thermoplastic forms masses, namely in polyurethanes, to significantly improved flame inhibitory properties. Already with final concentrations of 10% by weight melamine cyanurate the VO rating is achieved,  which so far has not been achieved with halogen-free flame retardants could be.

Claims (8)

1. Flammschutzkonzentrat für thermoplastische Kunststoffe mit einer Flammschutzkomponente auf Basis von Melamincyanurat, dadurch gekennzeichnet, daß es
  • a) 15 bis 60 Gew.-% eines thermoplastischen Kunststoffes aus der Gruppe der Polyamide und Polyurethane,
  • b) 40 bis 85 Gew.-% eines durch trockenes Vermischen von Melamincyanurat und hydrophiler Kieselsäure in einem Mengenverhältnis von 8 : 1 bis 20 : 1 erhaltenen Adduktes (MC · SiO₂-Adduktes) mit bis zu 5 Gew.-% an hydrophiler Kieselsäure,
  • c) bis zu 10 Gew.-% Fließhilfsmittel und Verarbeitungs­ hilfsmittel
1. Flame retardant concentrate for thermoplastics with a flame retardant component based on melamine cyanurate, characterized in that it
  • a) 15 to 60% by weight of a thermoplastic from the group of polyamides and polyurethanes,
  • b) 40 to 85% by weight of an adduct (MC · SiO 2 adduct) obtained by dry mixing melamine cyanurate and hydrophilic silica in a ratio of 8: 1 to 20: 1 with up to 5% by weight of hydrophilic silica,
  • c) up to 10 wt .-% flow aids and processing aids
enthält.contains. 2. Flammschutzkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das MC · SiO₂-Addukt als hydrophile Kieselsäure ein Calciumsilikathydrat der allgemeinen Formel Ca₆Si₆O₁₇(OH)₂ enthält.2. Flame retardant concentrate according to claim 1, characterized net that the MC · SiO₂ adduct as a hydrophilic silica Calcium silicate hydrate of the general formula Ca₆Si₆O₁₇ (OH) ₂ contains. 3. Flammschutzkonzentrat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es als Polyamid eines mit einer relativen Lösungsviskosität von 2,0 bis 5,0 enthält.3. Flame retardant concentrate according to claim 1 and 2, characterized records that it as a polyamide one with a relative Contains solution viscosity from 2.0 to 5.0. 4. Flammschutzkonzentrat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, 40 bis 50 Gew.-% Melamincyanurat und bis 4 Gew.-% hydrophile Kieselsäure als MC · SiO₂-Addukt enthält. 4. Flame retardant concentrate according to claim 1 to 3, characterized records that, based on the total composition, 40 up to 50 wt .-% melamine cyanurate and up to 4 wt .-% hydrophilic Contains silica as MC · SiO₂ adduct.   5. Flammschutzkonzentrat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es bis zu 2 Gew.-% eines Guanidiniumsalzes von C₁₂- bis C₂₂-Fettsäuren, insbesondere Guanidiniumstearat ent­ hält.5. Flame retardant concentrate according to claim 1 to 4, characterized records that it contains up to 2 wt .-% of a guanidinium salt of C₁₂- to C₂₂ fatty acids, especially guanidinium stearate ent holds. 6. Flammschutzkonzentrat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es bis zu 8 Gew.-% Triarylphosphate als Weich­ macher enthält.6. Flame retardant concentrate according to claim 1 to 5, characterized records that it contains up to 8 wt .-% triaryl phosphate as a soft maker contains. 7. Verwendung eines Flammschutzkonzentrates gemäß Anspruch 1 bis 6 zur Herstellung von thermoplastischen Polyamiden oder Polyurethanen in einer auf den Melamincyanuratgehalt aus dem MC · SiO₂-Addukt bezogenen Menge von 5 bis 20 Gew.-%.7. Use of a flame retardant concentrate according to claim 1 to 6 for the production of thermoplastic polyamides or Polyurethanes in a based on the melamine cyanurate content from the MC · SiO₂ adduct related amount of 5 to 20 wt .-%.
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