DE60017331T2

DE60017331T2 - Flammhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung und flammhemmende Kabel

Info

Publication number: DE60017331T2
Application number: DE60017331T
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Ichihara-shi Furukawa; Hidekatsu Ichihara-shi Hatanaka; Koji Ichihara-shi Shiromoto; Hiroshi Ichihara-shi Ueki; Koji Ichihara-shi Nakanishi; Yoshitsugu Ichihara-shi Morita
Original assignee: Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: BR0004777A; US6303681B1; EP1092751B1; JP2001114945A; KR100664455B1; NL1016362C2; KR20010050973A; JP4399061B2; EP1092751A1; BR0004777B1; DE60017331D1; NL1016362A1; CA2322734A1; TWI245784B; CN1117121C; CA2322734C; CN1298897A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, auf ein Verfahren zur Herstellung derselben und auf flammenhemmende Kabel, die mit der Zusammensetzung beschichtet sind. Spezieller bezieht sich diese Erfindung auf eine stark flammenhemmende, sehr gut formbare flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, die hervorragende mechanische Festigkeit zeigt, auf ein Verfahren zur Herstellung derselben und auf flammenhemmende Kabel, die eine Beschichtung aus zuvor erwähnter flammenhemmender Polyolefinharzzusammensetzung aufweisen.
Ein Verfahren, das verwendet wird, um Harzen des Polyolefintyps, zum Beispiel Polyethylenharzen und Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzen, Flammverzögerungsvermögen zu verleihen, umfasst Vermischen des Harzes des Polyolefintyps mit einer halogenhaltigen Verbindung (Chlor ist ein typisches Beispiel für das Halogen). Mit halogenierten Verbindungen beladene Harzzusammensetzungen des Polyolefintyps dieser Art jedoch, erzeugen zusätzlich zu der Freisetzung von großen Mengen von schwarzem Rauch während der Verbrennung Gase, die schädlich für Menschen und korrosiv für Metalle sind. Der Zusatz des Pulvers aus einer hydratisierten Metallverbindung, wie etwa Aluminiumhydroxid-Pulver oder Magnesiumhydroxid-Pulver, zu Harz des Polyolefintyps wurde bereits vorgeschlagen, um die Probleme, die oben für halogenierte Verbindungen beschrieben sind, anzusprechen.
Leider hat dieser Ansatz die Zugabe von großen Mengen des Pulvers aus hydratisierter Metallverbindung erfordert, um dem Harz des Polyolefintyps Flammverzögerungsvermögen zu verleihen, und dieses Erfordernis der hohen Beladung hat die Herstellung von irgendetwas anderem als flammenhemmenden Harzen des Polyolefintyps mit schlechten Formbarkeiten und verminderter mechanischer Festigkeit verhindert. Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Hei 5-339510 (339,510/1993) lehrt die Herstellung von flammenhemmenden Zusammensetzungen aus Harz des Polyolefintyps durch die Zugabe von alkoxyfunktionellem verzweigten Organosiloxanharz, Phosphatester und Metallhydroxid zu thermoplastischen Harzen, wie etwa Styrolharzen und Harzen des Polyolefintyps. Ein Problem bei dieser Methode ist, dass sie eine flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps liefert, deren Flammverzögerungsvermögen nicht vollständig zufriedenstellend ist. Des weiteren kann dieses Verfahren beispielsweise, da es die Verwendung von Phosphatester erfordert, in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung und im Zusammenhang mit der Entsorgung aufgrund der Bedenken der Bodenverschmutzung durch Phosphorverbindungen inakzeptabel sein.
US-A-3,979,356 bezieht sich auf gehärtete polymere Zusammensetzungen, die erhöhte Beständigkeit gegenüber Fließen und Tropfen bei Flammentemperaturen zeigen und die Ethylen-Vinylacetat, hydratisiertes Aluminiumoxid und Siliconelastomer enthalten.
Die Erfinder vollbrachten diese Erfindung als ein Ergebnis von intensiven Untersuchungen, die auf die Lösung der oben beschriebenen Probleme gerichtet waren. Speziell ausgedrückt ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine sehr gut formbare und flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps bereitzustellen. Zusätzliche Aufgaben dieser Erfindung sind es, ein Verfahren zur Herstellung dieser flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps und flammenhemmende Kabel bereitzustellen. Diese Erfindung bezieht sich auf eine flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps, die charakteristischerweise enthält:

(A) 100 Gewichtsteile Harz des Polyolefintyps,
(B) 30 bis 200 Gewichtsteile Pulver aus einer hydratisierten Metallverbindung und
(C) 0,01 bis 50 Gewichtsteile verzweigtes Organopolysiloxan mit der mittleren Einheitsformel R_aSiO_{(4 – a)/2} worin jedes R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus monovalenten organischen Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁- bis C₁₂-Alkyl und C₆- bis C₁₂-Aryl, und Hydroxyl, wobei Aryl 50 bis 100 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen ausmacht und der Hydroxylgehalt in jedem Molekül 1 bis 10 Gew.-% beträgt, a eine Zahl von 0,75 bis 2,5 ist und das Organopolysiloxan mindestens eine RSiO_3/2-Siloxaneinheit in jedem Molekül enthält, wobei R wie zuvor beschrieben ist.

Die Erfindung bezieht sich zusätzlich auf ein Verfahren zur Herstellung der flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps und auf flammenhemmende Kabel, die eine Beschichtung aus der flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps aufweisen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist eine flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, enthaltend:

(A) 100 Gewichtsteile Polyolefinharz,
(B) 30 bis 200 Gewichtsteile Pulver aus einer hydratisierten Metallverbindung und
(C) 0,01 bis 50 Gewichtsteile verzweigtes Organopolysiloxan mit der mittleren Einheitsformel R_aSiO_(4–a)/2 worin jedes R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus monovalenten organischen Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁- bis C₁₂-Alkyl und C₆- bis C₁₂-Aryl, und Hydroxyl, wobei Aryl 50 bis 100 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen ausmacht und der Hydroxylgehalt in jedem Molekül 1 bis 10 Gew.-% beträgt, a eine Zahl von 0,75 bis 2,5 ist und das Organopolysiloxan mindestens eine RSiO_3/2-Siloxaneinheit in jedem Molekül enthält, wobei R wie zuvor beschrieben ist.

Die Erfindung bezieht sich zusätzlich auf ein Verfahren zur Herstellung der flammenhemmenden Polyolefinharzzusammensetzung und auf flammenhemmende Kabel, die eine Beschichtung aus der flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps aufweisen.
Das Polyolefinharz (A), das in dieser Erfindung verwendet wird, umfasst im Allgemeinen solche hochmolekularen Verbindungen, die als Harze des Polyolefintyps bekannt sind, d. h. die hochmolekularen Polymere, deren Gerüst sich von Kohlenwasserstoff der Ethylenreihen ableitet. Solche Merkmale wie die spezielle Art usw. sind nicht entscheidend. Das in Betracht stehende Harz des Polyolefintyps kann veranschaulicht werden durch Polyethylene, wie etwa Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte und Polyethylen niedriger Dichte; Copolymere von Ethylen mit C₃- bis C₁₂-α-Olefin, wie etwa Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen und 1-Decen; Polypropylene; Copolymere von Propylen mit C₂- bis C₁₂-α-Olefin, wie etwa Ethylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen und 1-Decen; Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuke; Ethylen-Propylen-Dien-Copolymerkautschuke; die Copolymere von Ethylen mit vinylischen Monomeren, wie etwa Vinylacetat, Ethylacrylat, Methacrylsäure, Ethylmethacrylat, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid; die Copolymere, die durch die Modifikation von Polyethylen oder einem Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einer ungesättigten Carbonsäure, wie etwa Acrylsäure und Maleinsäure, oder einem Derivat einer ungesättigten Carbonsäure erlangt werden, und Mischungen der vorstehenden Harze des Polyolefintyps. Unter diesen Beispielen bevorzugt sind die Polyethylene, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere und Copolymere von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid mit Ethylen oder α-Olefin.
Das Pulver (B) aus einer hydratisierten Metallverbindung, das in dieser Erfindung verwendet wird, ist die wesentliche Komponente, um der Zusammensetzung Flammverzögerungsvermögen zu verleihen. Komponente (B) mit einer Temperatur des Zersetzungsbeginns im Bereich von 150°C bis 450°C ist bevorzugt, da solch eine Komponente (B) eine stark flammverzögernde Aktivität hat. Komponente (B) hat auch vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 30 μm für die gute Dispergierbarkeit in Harzen des Polyolefintyps, die gewährt wird. Eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,05 bis 10 μm ist sogar noch bevorzugter. Komponente (B) kann veranschaulicht werden durch Magnesiumhydroxid-Pulver, Aluminiumhydroxid-Pulver und diese Pulver nach Oberflächenbehandlung mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, wie etwa einem Silankupplungsmittel, Titankupplungsmittel oder einer höheren aliphatischen Säure. Magnesiumhydroxid ist die bevorzugte Auswahl unter den Vorstehenden.
Komponente (B) sollte in die vorliegende Zusammensetzung zu 30 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) eingeführt werden und wird vorzugsweise zu 50 bis 150 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) eingeführt. Eine Unfähigkeit, der Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps ein erwünschtes Flammverzögerungsvermögen zu verleihen, kann auftreten, wenn die Zugabe von Komponente (B) unterhalb von 30 Gewichtsteile fällt, während Zugaben oberhalb von 200 Gewichtsteilen bewirken, dass die Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps eine verminderte mechanische Festigkeit hat.
Das verzweigte Organopolysiloxan (C), das in der vorliegenden Zusammensetzung verwendet wird, ist die Komponente, die diese Erfindung charakterisiert. Komponente (C) wirkt in gemeinsamer Verwendung mit Komponente (B), um das Flammverzögerungsvermögen der Zusammensetzung dieser Erfindung zu verbessern. Komponente (C) bewirkt auch, die Formbarkeit der vorliegenden Zusammensetzung zu verbessern. Komponente (C) ist ein verzweigtes Organopolysiloxan mit der mittleren Einheitsformel R_aSiO_(4–a)/2, das mindestens eine RSiO_3/2-Siloxaneinheit in jedem Molekül enthält. R in R_aSiO_(4–a)/2 und RSiO_3/2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus monovalenten organischen Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁- bis C₁₂-Alkyl und C₆- bis C₁₂-Aryl , und der Hydroxylgruppe. Das C₁- bis C₁₂-Alkyl, das von R umfasst ist, kann veranschaulicht werden durch Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, Butyl und Hexyl; während das C₆- bis C₁₂-Aryl durch Phenyl, Naphthyl und Tolyl veranschaulicht werden kann. Aryl sollte 50 bis 100 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen in Komponente (C) ausmachen und der Hydroxylgehalt in jedem Molekül sollte von 1 bis 10 Gew.-% reichen. Der tiefgestellte Index a in Formel R_aSiO_{(4 – a)/2} ist eine Zahl von 0,75 bis 2,5. Propyl und Phenyl sind als R-Gruppe in den zuvor erwähnten Formeln bevorzugt.
Es ist wesentlich, dass Aryl von 50 bis 100 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen in Komponente (C) ausmacht. Dieser Wert ist vorzugsweise 50 bis 99 Mol-% und ist bevorzugter 60 bis 90 Mol-%. Ein Arylgehalt unterhalb von 50 Mol-% resultiert in einem verminderten Flammverzögerungsvermögen für die vorliegende Zusammensetzung.
Jedes Molekül von Komponente (C) muss 1 bis 10 Gew.-% Hydroxyl enthalten und enthält vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-% Hydroxyl. Die vorliegende Zusammensetzung wird bei einem Hydroxylgehalt von unterhalb 1 Gew.-% oder oberhalb von 10 Gew.-% an einem verminderten Flammverzögerungsvermögen leiden.
Komponente (C) muss mindestens eine Siloxaneinheit mit der Formel RSiO_3/2 (T-Einheit) in jedem Molekül enthalten, wobei R wie oben definiert ist. Zusätzlich zu der T-Einheit kann Komponente (C) auch Siloxaneinheiten mit der Formel R₃SiO_1/2 (M-Einheit, R ist wie oben definiert), Siloxaneinheiten mit der Formel R₂SiO_2/2 (D-Einheit, R ist wie oben definiert) und Siloxaneinheiten mit der Formel SiO_4/2 (Q-Einheit) enthalten. Wenn diese anderen Einheiten vorhanden sind, ist der Gehalt an T-Einheiten vorzugsweise mindestens 90 Mol-% und bevorzugter ist er mindestens 95 Mol-%. In Bezug auf das Vorhandensein der D-Einheit in Komponente (C) liegt das Molverhältnis von D-Einheit:T-Einheit vorzugsweise im Bereich von 0:100 bis 10:90 und bevorzugter von 0:99 bis 5:95.
Verzweigtes Organopolysiloxan mit der folgenden mittleren Molekularformel ist für Komponente (C) bevorzugt (R¹ ₃SiO_1/2)_a(R¹ ₂SiO_2/2)_b(R¹SiO_3/2)_c(SiO_4/2)_d(HO_1/2)_e, worin R¹ eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁- bis C₁₂-Alkyl und C₆- bis C₁₂-Aryl , ist , a gleich 0 oder eine positive Zahl ist, b gleich 0 oder eine positive Zahl ist, c eine positive Zahl ist, d gleich 0 ist oder eine positive Zahl ist und e eine positive Zahl ist.
Das C₁- bis C₁₂-Alkyl, das von R¹ umfasst ist, kann veranschaulicht werden durch Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, Butyl und Hexyl, während das C₆- bis C₁₂-Aryl durch Phenyl , Naphthyl und Tolyl veranschaulicht werden kann.
Der Erweichungspunkt von Komponente (C) ist vorzugsweise niedriger als der Erweichungspunkt des Harzes des Polyolefintyps (A) und ist bevorzugter nicht höher als 300°C. Wenn Komponente (A) ein Harz des Polyolefintyps mit einem relativ niedrigen Erweichungspunkt ist, hat Komponente (C) vorzugsweise einen Erweichungspunkt von nicht höher als 200°C und ist bevorzugter ein Feststoff bei Raumtemperatur.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht von Komponente (C) sollte im Allgemeinen 300 bis 500.000 betragen und beträgt vorzugsweise 300 bis 100.000 und bevorzugter 300 bis 10.000. Wie hierin verwendet, ist das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Wert, der mithilfe von Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen wird.
Der Gehalt an Komponente (C) in der vorliegenden Zusammensetzung sollte von 0,01 bis 50 Gewichtsteile reichen und reicht vorzugsweise von 0,1 bis 30 Gewichtsteile, in jedem Fall pro 100 Gewichtsteile Komponente (A). Geringe Fähigkeit, Flammverzögerungsvermögen zu verleihen, tritt bei einem Gehalt an Komponente (C) unterhalb von 0,01 Gewichtsteil zu Tage, während die mechanische Festigkeit bei einem Gehalt von mehr als 50 Gewichtsteilen vermindert wird.
Die vorliegende Zusammensetzung enthält Komponenten (A), (B) und (C), kann aber, insofern die Ziele dieser Erfindung nicht beeinträchtigt werden, die verschiedenen Additive enthalten, die zur Verbesserung der Eigenschaften von Harzen des Polyolefintyps bekannt sind. Diese Additive können veranschaulicht werden durch anorganische Füllstoffe, wie etwa Calciumcarbonat, Calciumsilicat, Kaliumtitanat, Talk, Ton, Glimmer und Siliciumdioxid; Oxidationsinhibitoren; Gleitmittel; Pigmente; Ultraviolettabsorber; Wärmestabilisatoren, Lichtbeständigkeitsverbeserungsmittel; Dispergiermittel und statische Inhibitoren.
Die vorliegende Zusammensetzung kann hergestellt werden, indem einfach Komponenten (A), (B) und (C) miteinander bis zur Homogenität vermischt werden. Um die Dispersion von Komponente (C) in Komponente (A) zu verbessern, werden in einer bevorzugten Methode Komponenten (A) und (B) zuerst miteinander vermischt, während bei einer Temperatur von größer als oder gleich dem Erweichungspunkt der Komponente (A) erwärmt wird, und Komponente (C) wird dann unter Erwärmen zugemischt.
Wie oben angegeben, kann die vorliegende Harzzusammensetzung einfach durch Mischen der Komponenten (A), (B) und (C) bis zur Homogenität hergestellt werden. Die Mittel, um diese Komponentenvermischung zu bewirken, können durch Mischapparate und compoundierapparate, wie etwa Zweiwalzenmühlen, Banbury-Mischer und Knetmischer, veranschaulicht werden.
Wegen ihrer hervorragenden Formbarkeit kann die vorliegende Zusammensetzung leicht zu Feinfolien, Folien, Platten- und Röhrenformteilen durch solche üblichen Kunststoffformgebungstechniken, wie etwa Strangpressen, Kalandrieren und Spritzgießen, verarbeitet werden. Die so erhaltenen Formteile sind durch ein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen gekennzeichnet und auch durch eine hervorragende mechanische Festigkeit und können daher in solchen Anwendungen eingesetzt werden, wo solche Eigenschaften entscheidend sind. Unter solchen Anwendungen ist die vorliegende Zusammensetzung sehr gut zur Anwendung auf Kabeln, wie etwa Starkstromkabeln, optischen Faserkabeln und Kommunikationskabeln, geeignet.
Die Erfindung wird unten detaillierter anhand von Arbeitsbeispielen erklärt. Die Viskositätswerte, die in den Beispielen angegeben sind, wurden bei 25°C gemessen, während Teile in den Beispielen Gewichtsteile bedeuten. Das Flammverzögerungsvermögen der flammenhemmenden Harze des Polyolefintyps wurde durch Messung des Sauerstoffindexes, basierend auf JIS K 7201, "Plastics – Determination of Burning Behavior by the Oxygen Index", bewertet. Mechanische Festigkeit wurde durch Messung der Zugfestigkeit, basierend auf JIS K 7113, "Testing Method for the Tensile Properties of Plastics" bewertet.
Die verzweigten Organopolysiloxane, die in den Beispielen verwendet wurden, hatten die mittleren Molekularformeln, die unten in Tabelle 1 angegeben sind, und die Eigenschaften, die unten in Tabelle 2 angegeben sind. Die folgenden Abkürzungen werden in den Beispielen verwendet: Me für Methyl, Pr für n-Propyl, Ph für Phenyl, D für die Me₂SiO_2/2-Einheit, T für die MeSiO_3/2-Einheit, T^Pr für die PrSiO_3/2-Einheit und T^Ph für die PhSiO_3/2-Einheit. Die Molekularstruktur der verzweigten Organopolysiloxane wurde unter Verwendung von kernmagnetischer Resonanzspektroskopie (NMR) analysiert. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht wurde mithilfe von GPC gemessen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht ist der Wert, der auf Basis von bekannten Polystyrol-Standards berechnet wurde.
Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Flammenhemmende Zusammensetzungen aus Harz des Polyolefintyps wurden hergestellt, indem die beschriebenen Komponenten in den Anteilen, die in den Tabellen 3 und 5 angegeben sind, vermischt wurden. Die verwendeten Harze des Polyolefintyps waren Polyethylen hoher Dichte (Hizex 5303E von Mitsui Kagaku Kabushiki Kaisha), Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (Jaylex EEA A1150 von Japan Polyolefin, abgekürzt als EEA-Harz) und maleinsäureanhydridmodifiziertes Polyethylen. Das Pulver aus einer hydratisierten Metallverbindung war Magnesiumhydroxid-Pulver (Kisuma 5A von Kyowa Kagaku Kabushiki Kaisha). Das SR1 bis SR4, die in Tabelle 1 angegeben sind, wurden als das verzweigte Organopolysiloxan verwendet. Der Mischvorgang ist unten beschrieben.
Das Harz des Polyolefintyps wurde in den Mischer (ein Labo-Plast Mill von Toyo Seiki Seisakusho) eingeführt und geschmolzen, indem auf 180°C bis 220°C erhitzt wurde. Das Magnesiumhydroxid-Pulver wurde dann unter Mischen eingeführt. Das verzweigte Organopolysiloxan wurde nachfolgend unter Mischen eingeführt, um die flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps zu liefern. Die resultierende flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps wurde bei 180°C bis 220°C spritzgegossen. Die Eigenschaften (Sauerstoffindex und Zugfestigkeit) der resultierenden Formteile wurden gemessen; diese Ergebnisse sind unten in Tabellen 3 und 4 angegeben.
Beispiel 5
Eine Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps wurde hergestellt, indem das Polyethylen hoher Dichte und das Magnesiumhydroxid-Pulver, die in Beispiel 1 beschrieben sind, und das verzweigte Organopolysiloxan SR1 bis zur Homogenität in den in Tabelle 4 angegebenen Anteilen miteinander vermischt wurden. Der Mischvorgang war wie folgt: Das Polyethylen hoher Dichte wurde in den Mischer (ein Labo-Plast Mill von Toyo Seiki Seisakusho) eingeführt und durch Erwärmen auf 180°C bis 220°C geschmolzen; das Magnesiumhydroxid-Pulver wurde dann unter Mischen eingeführt; das verzweigte Organopolysiloxan SR1 wurde nachfolgend unter Mischen eingeführt, um die flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps zu liefern. Die resultierende flammenhemmende Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps wurde bei 180°C bis 220°C spritzgegossen. Der Sauerstoffindex des resultierenden Formteils wurde gemessen und die Ergebnisse sind unten in Tabelle 4 angegeben.
Beispiel 6
Ein Starkstromkabel wurde hergestellt, indem ein elektrischer Draht mit der flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, beschichtet wurde. Der Draht (Leiterquerschnitt = 8 mm²) enthielt einen Kerndraht, der mit einer Isolierung aus vernetztem Polyethylen beschichtet war (Beschichtungsdicke = 1 mm). Das Starkstromkabel wurde hergestellt, indem dieser Stromleiter mit der flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps aus Beispiel 1 in einer Dicke aus 1,8 mm beschichtet wurde. Ein hervorragendes Aussehen wurde durch das Starkstromkabel, das mit der flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps beschichtet war, verkörpert. Das Flammverzögerungsvermögen dieses Starkstromkabels erfüllte die Erfordernisse des Tests, wenn es nach dem VW-1-Flammentest nach UL-Standard 758 bewertet wurde.
Vergleichsbeispiel 5
Starkstromkabel, das mit einer flammenhemmenden Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps beschichtet war, wurde gemäß der Vorgehensweise aus Beispiel 6 hergestellt, aber in diesem Fall wurde anstatt der Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps, die in Beispiel 6 verwendet wurde, die Zusammensetzung aus Harz des Polyolefintyps, die in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, verwendet. Das resultierende Starkstromkabel hatte ein gutes Aussehen, aber es erfüllte nicht die Erfordernisse des Tests, als es nachfolgend durch den VW-1-Flammentest nach UL-Standard 758 bewertet wurde.
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5

Claims

Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, enthaltend: (A) 100 Gewichtsteile Polyolefinharz, (B) 30 bis 200 Gewichtsteile eines Pulvers aus einer hydratisierten Metallverbindung und (C) 0,01 bis 50 Gewichtsteile verzweigtes Organopolysiloxan mit der mittleren Einheitsformel R_aSiO_(4–a)/2, worin jedes R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus monovalenten organischen Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁- bis C₁₂-Alkyl und C₆- bis C₁₂-Aryl, und Hydroxyl, wobei Aryl 50 bis 100 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen ausmacht und der Hydroxylgehalt in jedem Molekül 1 bis 10 Gew.-% beträgt und a eine Zahl von 0,75 bis 2,5 ist und das Organopolysiloxan mindestens eine RSiO_3/2-Siloxaneinheit in jedem Molekül enthält, wobei R wie zuvor definiert ist.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher Komponente (C) ein verzweigtes Organopolysiloxan mit der mittleren Molekularformel (R₃SiO_1/2)_a(R₂SiO_2/2)_b(RSiO_3/2)_c(SiO_4/2)_d(HO_1/2)_e ist, worin R eine monovalente organische Gruppe ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁- bis C₁₂-Alkyl und C₆- bis C₁₂-Aryl, Aryl 50 bis 100 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen ausmacht, der Hydroxylgehalt in jedem Molekül 1 bis 10 Gew.-% beträgt, a gleich null oder eine positive Zahl ist, b gleich null oder eine positive Zahl ist, c eine positive Zahl ist, d gleich null oder eine positive Zahl ist und e eine positive Zahl ist.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die monovalenten organischen Gruppen der Komponente (C) aus der Gruppe bestehend aus Propyl und Aryl ausgewählt sind.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher Komponente (C) ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 300 bis 10.000 aufweist.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher Komponente (C) bei Raumtemperatur fest ist.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher Komponente (B) aus der Gruppe bestehend aus Magnesiumhydroxidpulver und Aluminiumhydroxidpulver ausgewählt ist.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher Komponente (A) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenen, Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen/Ethylacrylat-Copolymeren und Copolymeren von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid mit Ethylen oder α-Olefin.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher Komponente (B) eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,05 bis 10 μm aufweist.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin Aryl 60 bis 90 Mol-% der gesamten monovalenten organischen Gruppen der Komponente (C) ausmacht.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin jedes Molekül der Komponente (C) 2 bis 8 Gew.-% Hydroxyl enthält.
Flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die 0,1 bis 30 Gewichtsteile der Komponente (C) pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) enthält.
Gefertigter Gegenstand, der darauf aufgebracht die flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, wie in einem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, aufweist.
Flammenhemmendes Kabel, das darauf aufgebracht eine flammenhemmende Polyolefinharzzusammensetzung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 11 beansprucht, aufweist.
Verfahren zur Herstellung der flammenhemmenden Polyolefinharzzusammensetzung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 11 beansprucht, das die folgenden Schritte umfasst: Mischen von Komponenten (A) und (B), während auf eine Temperatur, die dem Erweichungspunkt von Komponente (A) entspricht oder größer als dieser ist, erwärmt wird, und dann Zumischen der Komponente (C) unter Erwärmung.