DE60017408T2 - SWITCH - Google Patents
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Description
TECHNISCHES GEBIET:TECHNICAL AREA:
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter unter Verwendung eines geformten Artikels, der aus einem flammhemmenden Material mit flammhemmender Eigenschaft aufgebaut ist.The The present invention relates to a switch using a molded article, made of a flame retardant material with flame retardant Property is built up.
STAND DER TECHNIK:STATE OF THE ART:
Als konventionelles flammhemmendes Material für einen Schalter beschreibt z.B. JP-A-8-171847 ein Material, das ein Polyamid, eine Glasfaser und Magnesiumhydroxid umfasst.When describes conventional flame retardant material for a switch e.g. JP-A-8-171847 a material which is a polyamide, a glass fiber and magnesium hydroxide.
Das offengelegte japanische Gebrauchsmuster 2-125943 beschreibt ein flammhemmendes Material für ein Behältnis für eine Beleuchtungsvorrichtung, das einen Polyester, eine Glasfaser, Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid, einen Flammhemmer auf Halogenbasis und Antimonoxid umfasst.The Japanese Utility Model Laid-Open 2-125943 discloses flame retardant material for a container for one Lighting device comprising a polyester, a glass fiber, calcium carbonate, Aluminum hydroxide, a halogen-based flame retardant and antimony oxide includes.
EP-A1-278 555 beschreibt eine Polyamidzusammensetzung, die z.B. wenigstens 40 Gew.% eines Polyamids, 5 bis 50 Gew.% einer Glasfaser, höchstens 50 Gew.% Magnesiumhydroxid und 4 bis 15 Gew.% roten Phosphor beinhaltet.EP-A1-278 555 describes a polyamide composition, e.g. at least 40% by weight of a polyamide, 5 to 50% by weight of a glass fiber, at most 50% by weight of magnesium hydroxide and 4 to 15% by weight of red phosphorus.
Das flammhemmende Material für einen Schalter, das in JP-A-8-171847 beschrieben ist, enthält Magnesiumhydroxid als Flammhemmer, der dem flammhemmenden Material ein hohes Flammhemmungsvermögen verleiht. Dieses flammhemmende Material kann jedoch kein wesentlich höheres Flammhemmungsvermögen haben. Um ein noch höheres Flammhemmungsvermögen, wie beispielsweise in Materialien, die einen Flammhemmer auf Halogenbasis oder roten Phosphor beinhalten, zu gewährleisten, muss das flammhemmende Material eine grössere Menge Magnesiumhydroxid beinhalten. Ein flammhemmendes Material, das eine noch grössere Menge Magnesiumhydroxid beinhaltet, neigt zu fehlerhaftem Aussehen, wie z.B. einem weissen Erscheinungsbild des resultierenden geformten Artikels, oder einer verminderten Druckfestigkeit, und eignet sich nicht als flammhemmendes Material für einen Schalter.The flame retardant material for a switch described in JP-A-8-171847 contains magnesium hydroxide as Flame retardant, which gives the flame retardant material a high flame retardancy. However, this flame retardant material can not have much higher flame retardancy. To an even higher Flame retardancy, such as in materials containing a halogen-based flame retardant or red phosphorus, to ensure that the flame retardant Material a bigger one Include amount of magnesium hydroxide. A flame-retardant material, the one bigger Contains amount of magnesium hydroxide tends to flawed appearance, such as. a white appearance of the resulting molded Article, or a reduced compressive strength, and is suitable not as a flame retardant material for a switch.
Die Technologien, die in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster 2-125943 und EP-A1-278555 beschrieben sind, sind nicht zur Verwendung in einem Schalter gedacht und gehören einem anderen technischen Gebiet als die vorliegende Erfindung an. Ausserdem können diese Technologien Probleme, wie die Verunreinigung oder die Korrosion metallischer Kontaktteile, wie weiter unten beschrieben, nicht lösen und können in einem Schalter nicht verwendet werden.The Technologies disclosed in the Japanese Utility Model 2-125943 and EP-A1-278555 are not for use thought in a switch and belong to another technical Area as the present invention. In addition, these can Technologies problems, such as pollution or corrosion metallic contact parts, as described below, do not solve and can not to be used in a switch.
Das flammhemmende Material für ein Behältnis für eine Beleuchtungsvorrichtung, das in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster 2-125943 beschrieben ist, hat zwar ein hohes Flammhemmungsvermögen, ist jedoch nicht zur Verwendung in einem Schalter geeignet. Dies liegt daran, dass das Material einen Flammhemmer auf Halogenbasis beinhaltet und manche Typen der dort verwendeten Flammhemmer auf Halogenbasis metallische Teile, wie Kontakte, oder elektronische Teile verunreinigen oder korrodieren können, wenn sie als Materialien für ein Schalterteil verwendet werden. Man geht davon aus, dass der metallische Teil durch ein allmählich aus dem Flammhemmer auf Halogenbasis gebildetes Halogengas verunreinigt oder korrodiert wird. In einer solchen Vorrichtung wird das Halogengas als verunreinigendes Gas oder als korrodierendes Gas angesehen. Zusätzlich können solche Flammhemmer auf Halogenbasis möglicherweise Dioxine bilden und daher zu Umweltverschmutzungsproblemen führen. Als flammhemmender Hilfsstoff verwendetes Antimon ist ein Schwermetall und kann die Umwelt verschmutzen.The flame retardant material for a container for one Lighting device disclosed in Japanese Utility Model Laid Open 2-125943, although has a high flame retardancy, is however not suitable for use in a switch. This is because the material contains a halogen-based flame retardant and some types of halogen-based flame retardants used therein contaminate metallic parts such as contacts or electronic parts or can corrode if they as materials for a switch part can be used. It is believed that the metallic part through a gradual halogen gas formed from the halogen-based flame retardant is contaminated or corroded. In such a device, the halogen gas considered as a polluting gas or as a corrosive gas. additionally can such halogen-based flame retardants may possibly form dioxins and therefore lead to environmental pollution problems. As a flame retardant excipient used antimony is a heavy metal and can pollute the environment.
Das in EP-A1-278 555 offenbarte flammhemmende Material beinhaltet wenigstens 40 Gew.% eines Polyamids, 5 bis 50 Gew.% einer Glasfaser, höchstens 50 Magnesiumhydroxid und 4 bis 15 Gew.% roten Phosphor, hat ein hohes Flammhemmungsvermögen, ist jedoch nicht für die Verwendung in einem Schalter geeignet. Dies liegt daran, dass dieses flammhemmende Material Magnesiumhydroxid und roten Phosphor als Flammhemmer beinhaltet und die Erfinder festgestellt haben, dass dieses Material zufriedenstellend flammhemmend ist, jedoch metallische Teile verunreinigt oder korrodiert. Man geht davon aus, dass metallische Teile von allmählich aus rotem Phosphor gebildetem verunreinigendem Gas oder korrosivem Gas verunreinigt oder korrodiert werden.The Flame retardant material disclosed in EP-A1-278 555 includes at least 40% by weight of a polyamide, 5 to 50% by weight of a glass fiber, at most 50 magnesium hydroxide and 4 to 15 wt% red phosphorus, has one high flame retardancy, is not for suitable for use in a switch. This is because of that this flame-retardant material is magnesium hydroxide and red phosphorus involves as a flame retardant and the inventors have found that this material is satisfactorily flame retardant, however Metallic parts are contaminated or corroded. It is believed that metallic parts of gradually red phosphorus pollutant or corrosive gas Gas contaminated or corroded.
Der Ausdruck "Verunreinigung oder Korrosion", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet wenigstens eines aus: Bildung eines Isolators auf der Oberfläche eines metallischen Teils, erhöhter Durchgangswiderstand des metallischen Teils und Nachweis eines hochreaktiven Elements (elementäres Halogen oder Phosphor) auf der Oberfläche des Metalls.As used herein, the term "contaminant or corrosion" refers to at least one of forming an insulator on the surface of a metallic part, increased volume resistivity of the metallic part, and detecting a highly reactive element (elemental halogen or phosphorus) the surface of the metal.
Der Ausdruck "verunreinigendes oder korrosives Gas" bezeichnet ein Gas, von dem man annimmt, dass es Verunreinigung oder Korrosion verursacht.Of the Expression "polluting or corrosive gas " a gas that is believed to be contaminant or corrosion caused.
Ein durch Verunreinigung oder Korrosion bedingter, erniedrigter, isolierender Widerstand stellt eine hohe Barriere für die Miniaturisierung und die Maximierung des Ausschaltvermögens eines Schalters dar. Unabhängig hiervon ist ein zufriedenstellendes Flammhemmungsvermögen eines dünnwandigen Teils nötig, um das Gewicht eines Schalters zu reduzieren.One due to contamination or corrosion, degraded, insulating Resistance presents a high barrier to miniaturization and the maximization of the breaking capacity of a switch. Regardless of this a satisfactory flame retardancy of a thin-walled part is necessary to the To reduce the weight of a switch.
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, oben genannte Probleme zu lösen und dadurch einen Schalter bereitzustellen, der einen hoch flammhemmenden, geformten Artikel einschliesst.Accordingly It is an object of the present invention to address the above problems to solve and thereby provide a switch having a highly flame retardant, molded article includes.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG:DISCLOSURE OF THE INVENTION:
Im einzelnen stellt die vorliegende Erfindung einen Schalter bereit, der einen geformten Artikel einschliesst, der aus einem flammhemmenden Material aufgebaut ist, wobei das flammhemmende Material 35 bis 50 Gew.% eines Harzes, 20 bis 60 Gew.% eines Verstärkungsmittels, 5 bis 40 Gew.% einer anorganischen Verbindung und 0,3 bis 1,8 Gew.% roten Phosphor einschliesst, wobei die anorganische Verbindung bei Temperaturen, die einer vorherbestimmten Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion eingeht.in the In particular, the present invention provides a switch which includes a molded article made of a flame retardant Material is constructed, wherein the flame-retardant material 35 to 50 % By weight of a resin, 20 to 60% by weight of a reinforcing agent, 5 to 40% by weight an inorganic compound and 0.3 to 1.8% by weight of red phosphorus including the inorganic compound at temperatures, that meet or exceed a predetermined temperature, a dehydration reaction is received.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schalter bereit, worin der Gehalt an rotem Phosphor 0,5 bis 1,8 Gew.% beträgt.The The present invention provides a switch wherein the content on red phosphorus 0.5 to 1.8 wt.% Is.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schalter bereit, worin die Gehalte an anorganischer Verbindung und rotem Phosphor 30 bis 40 Gew.% bzw. 0,5 bis 1,0 Gew.% betragen.The The present invention provides a switch wherein the contents of inorganic compound and red phosphorus 30 to 40 wt.% or 0.5 to 1.0 wt.% Be.
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung einen Schalter bereit, worin das Harz ein thermoplastisches Harz ist.Of Further, the present invention provides a switch, wherein the resin is a thermoplastic resin.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schalter bereit, worin das thermoplastische Harz ein Polyamid ist.The The present invention provides a switch wherein the thermoplastic Resin is a polyamide.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schalter bereit, der den geformten Artikel zumindest als Teil eines Gehäusebodens umfasst.The The present invention provides a switch that supports the molded body Includes article at least as part of a housing bottom.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung einen Schalter bereit, der den geformten Artikel in der Umgebung eines zwischen Kontakten erzeugten Lichtbogens einschliesst und in den anderen Bereichen ein Baumaterial aufweist, das eine mechanische Festigkeit besitzt, die höher ist als diejenige des geformten Artikels.Additionally poses the present invention provides a switch that the molded Article in the vicinity of an arc generated between contacts includes in the other areas a building material, which has a mechanical strength higher than that of the formed one Article.
Der Ausdruck "Gew.%", wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet das Verhältnis der jeweiligen Komponente zum Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Mit anderen Worten könnte die Gesamtheit der Gehalte der oben genannten Komponenten in Gew.% weniger als 100 Gew.% betragen.Of the Expression "% by weight" as used in this Description refers to the ratio of the respective component to the total weight of the composition. In other words, the Total content of the above components in% by weight less than 100% by weight.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG:DETAILED DESCRIPTION THE INVENTION:
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im weiteren Detail veranschaulicht.The The present invention will now be illustrated in further detail.
Der in der vorliegenden Erfindung zu verwendende geformte Artikel umfasst ein flammhemmendes Material, das wenigstens eine der folgenden Komponenten einschliesst: 35 bis 50 Gew.% eines thermoplastischen Harzes, 20 bis 60 Gew.% eines Verstärkungsmittels, 5 bis 40 Gew.% wenigstens einer anorganischen Verbindung und 0,3 bis 1,8 Gew.% roten Phosphor, wobei die anorganische Verbindung in der Lage ist, bei Temperaturen, die der Formtemperatur des thermoplastischen Harzes (eine vorbestimmte Temperatur) entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an rotem Phosphor 0,5 bis 1,8 Gew.%. Alternativ hierzu beträgt der Gehalt an anorganischer Verbindung 30 bis 40 Gew.% und der Gehalt an rotem Phosphor 0,5 bis 1,0 Gew.%.Of the comprises molded articles to be used in the present invention a flame retardant material comprising at least one of the following components includes: 35 to 50% by weight of a thermoplastic resin, 20 up to 60% by weight of a reinforcing agent, 5 to 40% by weight of at least one inorganic compound and 0.3 to 1.8 wt.% Red phosphorus, wherein the inorganic compound is able to withstand temperatures of the molding temperature of the thermoplastic Resin (a predetermined temperature) or exceed this, to undergo a dehydration reaction. Preferably, the content is on red phosphorus 0.5 to 1.8 wt.%. Alternatively, the content is inorganic compound 30 to 40 wt.% And the content of red Phosphorus 0.5 to 1.0% by weight.
Thermoplastische Harze:Thermoplastic resins:
Das thermoplastische Harz schliesst beispielsweise Poly(butylenterephthalat), Poly(ethylenterephthalat), Polyamide, aliphatische Polyketone, Poly(phenylensulfid) sowie Mischungen dieser thermoplastischen Harze ein. Von diesen werden typischerweise Polyamide aufgrund ihrer zufriedenstellenden Hitzebeständigkeit, Druckfestigkeit, sowie der Isolierungsleistung des resultierenden Schalters nach Bildung eines Lichtbogens bevorzugt.The thermoplastic resin includes, for example, poly (butylene terephthalate), Poly (ethylene terephthalate), polyamides, aliphatic polyketones, poly (phenylene sulfide) and mixtures of these thermoplastic resins. Of these are typically polyamides due to their satisfactory Heat resistance, Compressive strength, as well as the insulation performance of the resulting Switch after formation of an arc preferred.
Verstärkungsmittel:Reinforcing agent:
Das Verstärkungsmittel wird eingesetzt, um die Druckfestigkeit zu verbessern, und ist wenigstens eines der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, anorganischen Mineralien und Keramikfasern. Als Verstärkungsmittel umfasst das flammhemmende Material vorzugsweise wenigstens 20 Gew.% einer Glasfaser.The reinforcing agents is used to improve the compressive strength, and is at least one of the elements selected from the group consisting of glass fibers, inorganic minerals and ceramic fibers. As a reinforcing agent the flame retardant material preferably comprises at least 20% by weight a fiberglass.
Anorganische Verbindungen:Inorganic compounds:
Der geformte Artikel enthält das flammhemmende Material, einschliesslich der anorganischen Verbindung. Diese anorganische Verbindung ist in der Lage, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen und soll der Verbesserung des Flammhemmungsvermögens des geformten Artikels dienen.Of the contains molded articles the flame-retardant material, including the inorganic compound. This inorganic compound is capable of a dehydration reaction to address and improve the flame retardancy of the serve shaped article.
Dies liegt wahrscheinlich daran, dass, wenn der geformte Artikel erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist (z.B. Temperaturen von 340°C oder mehr), die anorganische Verbindung im geformten Artikel thermisch zersetzt wird, der resultierende Wasserdampf die Hitzeentwicklung verlangsamt und eine auf die Bildung des Wasserdampfes folgende endotherme Reaktion die freigewordene Hitze absorbiert.This This is probably because if the molded article has elevated temperatures (e.g., temperatures of 340 ° C or more), the inorganic Compound is thermally decomposed in the molded article, the resulting Water vapor slows the heat and one on the formation the water vapor following endothermic reaction which has become vacant Heat absorbed.
Die anorganische Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen und im flammhemmenden Material im geformten Artikel enthalten ist, verursacht, im Gegensatz zu Flammhemmern auf Halogenbasis oder Flammhemmern aus rotem Phosphor, keine Verunreinigung oder Korrosion von Metallen. Des weiteren deuten die von den Erfindern durchgeführten Experimente darauf hin, dass die anorganische Verbindung dazu dient, die von rotem Phosphor verursachte Verunreinigung oder Korrosion von Metallen zu verhindern. Im einzelnen haben die Erfinder ein spezielles Mengenverhältnis der anorganischen Verbindung zum roten Phosphor gefunden, wobei die anorganische Verbindung in der Lage ist, bei Temperaturen, die einer vorherbestimmten Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen. Der resultierende geformte Artikel, der das Material mit der spezifischen Zusammensetzung enthält, ist sowohl bezüglich des Flammhemmungsvermögens als auch der Beständigkeit gegenüber Verunreinigung oder Korrosion von Metallen zufriedenstellend.The inorganic compound capable of a dehydration reaction to enter and contained in the flame-retardant material in the molded article is, unlike halogen-based or halogen-based flame retardants Flame retardants made of red phosphorus, no contamination or corrosion of metals. Furthermore, the experiments carried out by the inventors indicate suggest that the inorganic compound serves the purpose of Red phosphorus caused contamination or corrosion of metals to prevent. In detail, the inventors have a special ratio of the found inorganic compound to the red phosphorus, wherein the Inorganic compound is able to withstand temperatures of a predetermined Temperature or exceed this, a dehydration reaction enter into. The resulting molded article containing the material containing the specific composition is both in terms of Flame retardancy as well as the durability across from Contamination or corrosion of metals satisfactory.
Des weiteren soll die anorganische Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen und im flammhemmenden Material des geformten Artikels enthalten ist, zur Vorbeugung einer verminderten Isolierung nach Bildung eines Lichtbogens zwischen den Kontakten von Elektroden, wenn der Schalter zwischen den Elektroden einen geschlossenen Stromkreis herstellt oder unterbricht, beitragen.Of further, the inorganic compound that is capable of to undergo a dehydration reaction and flame retardant Material of the molded article is included, for the prevention of a reduced insulation after formation of an arc between the contacts of electrodes when the switch between the electrodes a closed circuit makes or interrupts contribute.
Man geht hierbei von folgendem aus: Wenn der Schalter einen Stromkreis zwischen den Elektroden herstellt oder unterbricht, wird ein Lichtbogen zwischen den Kontakten der Elektroden gebildet und die Temperatur steigt im allgemeinen in den Bereich von etwa 4.000 bis etwa 6.000°C. Aufgrunddessen werden die inneren metallischen Bestandteile der Elektroden, der Kontakte sowie des Schalters erhitzt, es wird aus dem Metall ein metallischer Dampf oder ein Tröpfchen aus geschmolzenem Metall gebildet und freigesetzt. Gleichzeitig zersetzt nicht nur der Lichtbogen, sondern auch der metallische Dampf oder das Tröpfchen aus geschmolzenem Metall das Gehäuse des Schalters und die inneren organischen Bestandteile des Schalters, wodurch Kohlenstoff freigesetzt wird. Ein eine isolierende Eigenschaft verleihendes Gas wird dann aus der anorganischen Verbindung, die im geformten Artikel enthalten ist, gebildet, und dieses Gas, das eine isolierende Eigenschaft verleiht, wandelt den freien Kohlenstoff oder das sublimierte Metall oder das Tröpfchen aus geschmolzenem Metall in einen Isolator um und trägt zur Vorbeugung einer verminderten Isolierung nach Bildung eines Lichtbogens bei. Wenn die anorganische Verbindung, die die Dehydratisierungsreaktion eingeht, beispielsweise Magnesiumhydroxid ist, geht man davon aus, dass das Gas, das eine isolierende Eigenschaft verleiht, H2O ist. In diesem Zusammenhang wird, wenn ein Abschalter einen Stromkreis zwischen den Elektroden herstellt oder unterbricht, der freie Kohlenstoff beispielsweise aus dem Gehäuse oder den inneren mechanischen Teilen gebildet, welche aus flammhemmendem Material bestehende, geformte Artikel sind, und das sublimierte Metall wird aus den Kontakten bzw. den inneren metallischen Bestandteilen gebildet, aus welchen auch das Tröpfchen aus geschmolzenem Metall freigesetzt wird.This is based on the following: When the switch makes or breaks a circuit between the electrodes, an arc is formed between the contacts of the electrodes and the temperature generally increases in the range of about 4,000 to about 6,000 ° C. Because of this, the internal metallic components of the electrodes, the contacts and the switch are heated, a metallic vapor or a droplet of molten metal is formed from the metal and released. At the same time, not only the arc, but also the metallic vapor or droplet of molten metal will decompose the housing of the switch and the internal organic components of the switch, releasing carbon. An insulating property imparting gas is then formed from the inorganic compound contained in the molded article, and this gas imparting an insulating property converts the free carbon or the sublimated metal or the molten metal droplet into an insulator and contributes to the prevention of reduced insulation after formation of an arc. For example, when the inorganic compound undergoing the dehydration reaction is magnesium hydroxide, it is considered that the gas giving an insulating property is H 2 O. In this regard, when a circuit breaker establishes or breaks a circuit between the electrodes, the free carbon is formed, for example, from the housing or the internal mechanical parts which are molded articles made of flame retardant material, and the sublimed metal is removed from the contacts formed of the internal metallic components from which also the droplet of molten metal is released.
Wenn der freie Kohlenstoff, der Metalldampf und das Tröpfchen aus geschmolzenem Metall in Isolatoren umgewandelt werden, wird durch den Lichtbogen in der Umgebung der Kontakte ein Dampf unter hohem Druck gebildet und ausgedehnt, und das gebildete Gas, das eine isolierende Eigenschaft verleiht, kann nicht in die Umgebung der Kontakte vordringen. Dementsprechend wird eine aus dem freien Kohlenstoff, dem Metalldampf und dem Tröpfchen aus geschmolzenem Metall abgeleitete isolierende Schicht in der Umgebung der Kontakte nicht gebildet, und inhibiert daher nicht die Erregung des Stromkreises.If the free carbon, the metal vapor and the droplet molten metal to be converted into insulators is going through the arc in the vicinity of the contacts a vapor under high pressure formed and stretched, and the gas formed, which is an insulating Lends property, can not penetrate into the environment of the contacts. Accordingly, one of the free carbon, the metal vapor and the droplet derived from molten metal insulating layer in the Environment of the contacts is not formed, and therefore does not inhibit the excitement of the circuit.
Die Dehydratisierungsreaktion der anorganischen Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 250°C oder mehr eingeleitet, um eine Dehydratisierungsreaktion der anorganischen Verbindung während des Knetens, d.h. wenn sie mit dem thermoplastischen Harz und anderen Komponenten verknetet wird, zu umgehen.The Dehydration reaction of the inorganic compound used in the It is possible to enter into a dehydration reaction at a temperature of 250 ° C or more initiated to initiate a dehydration reaction of the inorganic Connection during kneading, i. when using the thermoplastic resin and others Components are kneaded to work around.
Solche anorganische Verbindungen, die in der Lage sind, eine Dehydratisierungsreaktion bei Temperaturen von 250°C oder mehr einzugehen, schliessen beispielsweise Calciumaluminat (Ca3Al2(OH)12), Zinkborat (2ZnO, 3B2O3, 3,5H2O), Calciumhydroxid (Ca(OH)2) und Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) ein.Such inorganic compounds capable of undergoing dehydration reaction at temperatures of 250 ° C or more include, for example, calcium aluminate (Ca 3 Al 2 (OH) 12 ), zinc borate (2ZnO, 3B 2 O 3 , 3.5H 2 O ), Calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ).
Wenn das thermoplastische Harz ein Polyamid ist, steigt die Temperatur eines Gemisches aus dem thermoplastischen Harz, dem Verstärkungsmittel, der anorganischen Verbindung und rotem Phosphor während des Knetens oder Formens in den Bereich von 340°C an, infolge einer festgesetzten Temperatur des Knetprozesses und der durch das Scheren bedingten Hitzeentwicklung. In diesem Fall ist, um während des Knetens oder Formens eine Dehydratisierungsreaktion der anorganischen Säure, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, zu umgehen, die Initiierungstemperatur der Dehydratisierungsreaktion der anorganischen Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, vorzugsweise 340°C oder mehr. Andererseits wird die Zersetzung eines Polymers im allgemeinen bei Temperaturen im Bereich von 400 bis 550°C, Temperaturen die gerade unterhalb der Verbrennungstemperatur liegen, initiiert. Dementsprechend kann, wenn die Initiierungstemperatur der Dehydratisierungsreaktion unverhältnismässig hoch ist, mit anderen Worten, wenn die Initiierungstemperatur der Dehydratisierung der zu einer Dehydratisierungsreaktion fähigen anorganischen Verbindung höher liegt als die Initiierungstemperatur der Zersetzung des Polymers, ein ausreichender flammhemmender Effekt nicht erzielt werden und ist auch nicht erwünscht.If the thermoplastic resin is a polyamide, the temperature rises a mixture of the thermoplastic resin, the reinforcing agent, the inorganic compound and red phosphorus during the Kneading or molding in the range of 340 ° C, due to a fixed Temperature of the kneading process and that caused by the shearing Heat. In this case, is to while kneading or molding a dehydration reaction of the inorganic acid, the is able to undergo a dehydration reaction to get around the initiation temperature of the dehydration reaction of the inorganic Compound that is capable of a dehydration reaction to enter, preferably 340 ° C. or more. On the other hand, the decomposition of a polymer generally becomes at temperatures in the range of 400 to 550 ° C, temperatures just below the combustion temperature are initiated. Accordingly, when the initiation temperature of the dehydration reaction is disproportionately high in other words, if the initiation temperature of the dehydration the inorganic compound capable of dehydration reaction higher as the initiation temperature of the decomposition of the polymer sufficient flame retardant effect is not achieved and is also not wanted.
Anorganische Verbindungen, die in der Lage sind, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen und welche diesen Anforderungen entsprechen, schliessen beispielsweise Calciumhydroxid und Magnesiumhydroxid ein.inorganic Compounds that are capable of a dehydration reaction to enter and which meet these requirements, close for example, calcium hydroxide and magnesium hydroxide.
Unter diesen ist typischerweise Magnesiumhydroxid bevorzugt, da die Effizienz der Flammhemmung mit zunehmender Hitzeabsorption pro Masseeinheit zunimmt.Under magnesium hydroxide is typically preferred because of its efficiency the flame retardancy with increasing heat absorption per unit mass increases.
Unter den anorganischen Verbindungen, die in der Lage sind, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, sind Calciumhydroxid, Calciumaluminat sowie Magnesiumhydroxid nicht giftig und vorzuziehen.Under the inorganic compounds that are capable of a dehydration reaction are calcium hydroxide, calcium aluminate and magnesium hydroxide not toxic and preferable.
Wenn der Gehalt an anorganischer Verbindung, die in der Lage ist, bei Temperaturen, die der Formtemperatur des thermoplastischen Harzes entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, 40 Gew.% oder mehr beträgt, neigt der resultierende geformte Artikel dazu, verminderte Zugfestigkeit aufzuweisen, sowie zu einem weissen Aussehen an seiner Oberfläche, das hierdurch zu einem fehlerhaften Aussehen des Schalters beiträgt.If the content of inorganic compound which is capable of Temperatures of the mold temperature of the thermoplastic resin match or exceed this to undergo a dehydration reaction is 40% by weight or more the resulting molded article thereto, decreased tensile strength show, as well as to a white appearance on its surface, the This contributes to a faulty appearance of the switch.
Roter Phosphor:Red phosphorus:
Als roter Phosphor werden rote Phosphorpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgrösse im Bereich von 25 bis 35 μm, und welche mit Phenol beschichtet sind, eingesetzt.When red phosphorus become red phosphor particles with an average particle size in the range of 25 to 35 μm, and which are coated with phenol used.
Ein Gehalt an rotem Phosphor, der 1,0 Gew.% überschreitet, neigt dazu, die stromleitende Eigenschaft zu verschlechtern. Diese Tendenz ist bemerkbar, wenn der Gehalt 1,8 Gew.% überschreitet. Man geht davon aus, dass diese Tendenz durch den erhöhten Gehalt an flammhemmendem roten Phosphor verursacht wird. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass aus dem flammhemmenden roten Phosphor Phosphin (PH3) und Phosphorsäure (H2PO3) gebildet werden, welche Phosphorverbindungen sind, die in der Lage sind, Metalle zu verunreinigen oder zu korrodieren, und dass diese Substanzen an den Kontakten des Schalters isolierende Verbindungen bilden, und dadurch das Metall der Kontakte verunreinigen bzw. korrodieren.A content of red phosphorus exceeding 1.0% by weight tends to deteriorate the electroconductive property. This tendency is noticeable when the content exceeds 1.8% by weight. This tendency is believed to be due to the increased content of flame retardant red phosphorus. This is probably due to the fact that phosphine (PH 3 ) and phosphoric acid (H 2 PO 3 ), which are phosphorus compounds capable of contaminating or corroding metals, are formed from the flame-retardant red phosphorus and that these substances are attached to the Make contacts of the switch insulating compounds, and thereby contaminate the metal of the contacts or corrode.
Wenn im Gegensatz hierzu der Gehalt an rotem Phosphor weniger als 0,5 Gew.% und speziell weniger als 0,3 Gew.% beträgt, neigt der flammhemmende Effekt dazu, unzureichend zu werden.If in contrast, the content of red phosphorus is less than 0.5 % By weight and especially less than 0.3% by weight, the flame retardant tends Effect to become inadequate.
Der Gehalt in Gew.% an rotem Phosphor wird als roter Phosphor angegeben.Of the Content in% by weight of red phosphorus is given as red phosphorus.
Um eine Verschlechterung der Stromleitungseigenschaft zu umgehen, d.h. um die Verunreinigung oder Korrosion von Metall zu umgehen, umfasst der rote Phosphor vorzugsweise wenigstens eines von Oberflächenbeschichtung aus rotem Phosphor und Adsorptionsmittel für Phosphorverbindungen.Around to avoid a degradation of the power line characteristic, i. to avoid contamination or corrosion of metal the red phosphor preferably at least one of surface coating of red phosphorus and adsorbent for phosphorus compounds.
Zusätzlich wird vorzugsweise in Kombination mit dem roten Phosphor ein Verunreinigungs- bzw. Korrosionsinhibitor eingesetzt. Der Verunreinigungs- bzw. Korrosionsinhibitor ist eine Substanz, die die durch roten Phosphor bedingte Verunreinigung oder Korrosion von Metallen inhibiert. Beispielsweise wird eine alkalische Substanz bevorzugt, wenn das Harz ein Polyamid ist.In addition will preferably in combination with the red phosphorus, an impurity or corrosion inhibitor used. The impurity or corrosion inhibitor is a substance that causes red phosphorus pollution or corrosion of metals. For example, a alkaline substance preferred when the resin is a polyamide.
Umfasst ein geformter Artikel nicht die anorganische Verbindung, die in der Lage ist, bei Temperaturen, die einer vorbestimmten Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, sondern den roten Phosphor, das Verstärkungsmittel und das thermoplastische Harz, so neigt er dazu, nach der Bildung eines Lichtbogens, d.h. nachdem er dem Lichtbogen ausgesetzt gewesen ist, einen verminderten elektrischen Widerstand aufzuweisen. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass eine carbonisierte Schicht an die innere Oberfläche des Schaltergehäuses, oder an eine Oberfläche der inneren Bestandteile des Schalters gebunden ist.includes a molded article not the inorganic compound used in able to withstand temperatures of a predetermined temperature match or exceed this to undergo a dehydration reaction, but the red phosphorus, the reinforcing agent and the thermoplastic resin, it tends to form after the formation of a Arc, i. after being exposed to the arc, have a reduced electrical resistance. This is probably because of a carbonized layer on the inner surface of the switch housing, or to a surface the internal components of the switch is bound.
Der rote Phosphor ist kein Flammhemmer auf Halogenbasis und bildet keine Dioxine.Of the Red phosphorus is not a halogen-based flame retardant and does not form any Dioxins.
Wie weiter oben beschrieben, kann ein geformter Artikel für einen Schalter, der sowohl bezüglich seines Flammhemmungsvermögens als auch seiner Beständigkeit gegen die Verunreinigung des Metalls oder die Korrosion des Metalls zufriedenstellend ist, durch die kombinierte Verwendung roten Phosphors und einer anorganischen Verbindung, zusätzlich zu dem Harz und dem Verstärkungsmittel und durch die spezifische Auswahl des Mengenverhältnisses zwischen rotem Phosphor und der anorganischen Verbindung, erhalten werden, wobei die anorganische Verbindung in der Lage ist, bei Temperaturen, die einer spezifischen Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen.As described above, a molded article for a Switch, both in terms of its flame retardancy as well as its permanence against the contamination of the metal or the corrosion of the metal is satisfactory, by the combined use of red phosphorus and an inorganic compound, in addition to the resin and the reinforcing agents and by the specific selection of the ratio of red phosphorus and the inorganic compound, wherein the inorganic Compound is able to withstand temperatures specific to one Temperature or exceed this, a dehydration reaction enter into.
Im Einzelnen geht man davon aus, dass innerhalb des oben genannten Mengenverhältnisses die Menge an rotem Phosphor äusserst gering ist, um hierdurch die Bildung einer carbonisierten Schicht zu verringern, und dass das eine isolierende Eigenschaft verleihende Gas, das aus der anorganischen Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, gebildet wird, die carbonisierte Schicht in einen Isolator umwandelt. Eine Abnahme des elektrischen Widerstands wird dadurch verhindert, um hierdurch eine Abnahme der Isolierung nach der Bildung eines Lichtbogens zu inhibieren. Zusätzlich können sowohl der Flammhemmer aus rotem Phosphor als auch die anorganische Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, das Flammhemmungsvermögen erhöhen.in the Individual one assumes that within the above mentioned quantity ratio the amount of red phosphorus extremely is low, thereby forming a carbonized layer and that lends an insulating property Gas that's made of the inorganic compound that is able to to undergo a dehydration reaction that is carbonated Layer converted into an insulator. A decrease in the electrical Resistance is thereby prevented, thereby reducing the Isolation after the formation of an arc to inhibit. In addition, both the red phosphorus flame retardant as well as the inorganic compound, which is capable of undergoing a dehydration reaction, the flame retardancy increase.
Das flammhemmende Material umfasst äusserst geringe Spuren (0,3 bis 1,8 Gew.%) an rotem Phosphor, sowie eine geringe Menge (5 bis 40 Gew.%) einer anorganischen Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, und kann einen sehr hohen Grad an Flammhemmungsvermögen erreichen, der nur durch grosse Mengen der anorganischen Verbindung alleine erreicht werden kann. In diesem Fall genügt im Hinblick auf das Flammhemmungsvermögen sowie auf die Beständigkeit gegen Verunreinigung des Metalls oder die Korrosion des Metalls eine relativ geringe Menge (5 Gew.% oder mehr) der anorganischen Verbindung, der resultierende geformte Artikel weist keine verminderte Druckfestigkeit auf und kann zu einer dünnen Wand geformt werden. Das Flammhemmungsvermögen steigt im allgemeinen ab 5 Gew.% der anorganischen Verbindung mit zunehmender Menge der anorganischen Verbindung an.The Flame retardant material includes extremely small traces (0.3 to 1.8 wt.%) of red phosphorus, as well as a small amount (5 to 40% by weight) of an inorganic compound which is able to undergo a dehydration reaction, and can achieve a very high degree of flame retardancy, which only by large amounts of the inorganic compound can be achieved alone can. In this case, all that is needed in terms of flame retardancy and durability against contamination of the metal or corrosion of the metal a relatively small amount (5% by weight or more) of the inorganic compound, the resulting molded article has no reduced compressive strength up and can be a thin one Wall to be shaped. The flame retardancy generally decreases 5 wt.% Of the inorganic compound with increasing amount of inorganic Connection.
Zusätzlich kann die kombinierte Verwendung des roten Phosphors und der anorganischen Verbindung, die in der Lage ist, bei Temperaturen, die einer vorbestimmten Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, die Menge an rotem Phosphor verringern, die benötigt wird, um das gleiche Flammhemmungsvermögen aufrecht zu erhalten, und kann die Beständigkeit gegen eine Verunreinigung des Metalls oder eine Korrosion, im Vergleich zur Verwendung des Flammhemmers roter Phosphor als Flammhemmer alleine, verbessern.In addition, can the combined use of red phosphorus and inorganic Compound that is capable of withstanding temperatures that are predetermined Temperature or exceed this, a dehydration reaction reduce the amount of red phosphorus needed the same flame retardancy to maintain, and can the resistance to contamination of the metal or corrosion, compared to the use of the Flame retardant red phosphorus as flame retardant alone, improve.
Wenn der rote Phosphor in Verbindung mit der anorganischen Verbindung, die in der Lage ist, bei Temperatur, die einer vorbestimmten Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, eingesetzt wird, und die anorganische Verbindung, die in der Lage ist, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen, eine alkalische Substanz, wie beispielsweise Hydroxid, ist, geht man davon aus, dass der anorganischen Verbindung in bezug auf den roten Phosphor die Rolle eines Verunreinigungs- oder Korrosioninhibitors zukommt, um so effektiv die Verunreinigung oder Korrosion des Metalls zu inhibieren.When the red phosphorus in conjunction with the inorganic compound capable of, at temperature, which exceeds or exceeds a predetermined temperature, a dehydration is used, and the inorganic compound capable of undergoing a dehydration reaction is an alkaline substance such as hydroxide, it is considered that the inorganic compound has the role of impurity with respect to the red phosphorus or corrosion inhibitors, so as to effectively inhibit the contamination or corrosion of the metal.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS:
BEISPIELEEXAMPLES
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf einige nachstehende Beispiele in weiterem Detail veranschaulicht.The The present invention will be described with reference to some examples below illustrated in more detail.
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
Teststücke wurden aus flammhemmenden Materialien, wie nachstehend in Tabelle 1 gezeigt, geformt und wurden den folgenden Verbrennungstests ausgesetzt.Test pieces were of flame retardant materials, as shown in Table 1 below, molded and exposed to the following combustion tests.
Verbrennungstest 1 (Glühdrahtprüfung nach GWFI (glow-wire flammability index) bei 960°C]Combustion test 1 (glow-wire test acc GWFI (glow-wire flammability index) at 960 ° C]
Dieser Verbrennungstest ist in den japanischen Industriestandards (JIS) C0074 beschrieben, worin ein bei 960°C erwärmter Glühdraht für eine Dauer von 30 Sekunden gegen ein Teststück gedrückt und nach dem Entfernen des Drahtes der Zustand des Teststücks bewertet wurde.This Combustion test is in the Japanese Industrial Standards (JIS) C0074, wherein a filament heated at 960 ° C for a period of 30 seconds against a test piece depressed and after removal of the wire, the condition of the test piece is evaluated has been.
Jedes der Teststücke war 75 mm2 mit einer optional festgesetzten Dicke.Each of the test pieces was 75 mm 2 with an optionally set thickness.
Die Kriterien dieses Tests sind, dass eine Flamme oder ein Glühen innerhalb von 30 Sekunden verschwanden und dass sich ein unter das Teststück gelegtes Seidenpapier nicht entzündete. Wenn das Teststück diese Kriterien bei konstanter Dicke drei- oder mehrmals in Folge erfüllte, hatte es bestanden. In dieser Bewertung wurden Teststücke nach der Dicke, mit der das Teststück bestanden hatte, klassifiziert.The Criteria of this test are that a flame or a glow within of 30 seconds disappeared and that one placed under the test piece Tissue paper not inflamed. If the test piece these criteria at constant thickness three or more times in a row fulfilled, it had passed. In this review, test pieces were after the thickness with which the test piece had passed, classified.
Verbrennungstest 2 (Hot Wire Ignition Test, HWI):Combustion test 2 (Hot Wire Ignition Test, HWI):
Dieser Verbrennungstest wird in IEC 974-1 beschrieben, worin ein vorgeschriebener Nichromdraht um ein Teststück gewickelt wurde, woraufhin eine vorgeschriebene Leistung eingespeist wurde, um so das Teststück zu erhitzen bis es sich entzündete. Nach dem Entzünden des Teststücks wurde die Stromzufuhr abgestellt und die Zeit, die bis zum Entzünden vergangen war, wurde festgehalten. Von jedem getesteten Material wurden 5 Teststücke getestet. In dieser Bewertung hatte ein Teststück bestanden, wenn die Zeit, die bis zum Entzünden verging, 30 Sekunden oder mehr betrug.This Combustion test is described in IEC 974-1, where a mandatory Nichrome wire around a test piece was wound, whereupon fed a prescribed power was, so the test piece to heat until it ignited. After ignition of the test piece the power was turned off and the time elapsed until ignition was arrested. Of each material tested, 5 became test pieces tested. In this review, a test piece had passed when the time the one to the ignition passed, 30 seconds or more.
Teststücke sind 150 mm lang und 13 mm breit, mit einer optional festgesetzten Dicke. Der Nichromdraht wurde fünfmal gewunden, mit Intervallen von 6 mm.Test pieces are 150 mm long and 13 mm wide, with an optionally fixed thickness. The nichrome wire was five times wound, with intervals of 6 mm.
Test der Beständigkeit gegen Verunreinigung (Korrosion) von Metall:Test of resistance against contamination (corrosion) of metal:
Ein gemäss Beispiel 1 erhaltener geformter Artikel wurde folgender Prüfung der Verunreinigung oder Korrosion von Metall unterworfen.One according to The molded article obtained in Example 1 was subjected to the following test Subject to contamination or corrosion of metal.
Der
geformte Artikel war der Sockel (
Als zu verunreinigender oder zu korrodierender Artikel (im folgenden "zu verunreinigender Artikel" genannt) wurden zwei Artikel, d.h. eine Kupferplatte (C11001/4H) sowie eine aus dieser Kupferplatte erhaltene versilberte Kupferplatte, jeweils 28 mm × 14 mm × 1 mm, eingesetzt.When article to be contaminated or corroded (hereinafter "contaminated article Called article ") two articles, i. a copper plate (C11001 / 4H) and a Silverplated copper plate obtained from this copper plate, respectively 28mm × 14 mm × 1 mm, used.
Der
zu verunreinigende Artikel (einschliesslich einer Lage der Kupferplatte
und zwei Lagen der versilberten Platte) wurde einer Reinigung durch
Ultraschall in Aceton unterzogen und auf die in
Als
nächstes
wurde der Sockel (
Daraufhin
wurde die verpackte Probe, der Sockel (
Nach
dem Stehenlassen im Thermostaten wurde eine kontaktfreie Oberfläche zwischen
dem zu korrodierenden Artikel und dem geformten Artikel (Sockel
(
In
diesem Verfahren sind mögliche,
zu messende Bereiche des zu verunreinigenden Artikels sowohl eine
Kontaktfläche
als auch eine kontaktfreie Oberfläche des zu verunreinigenden
Artikels mit dem geformten Artikel (Sockel (
Nach
dem Stehenlassen im Thermostaten wurden eine Kontaktfläche und
eine kontaktfreie Oberfläche
zwischen dem zu verunreinigenden Artikel und dem geformten Artikel
(Sockel (
Messung des Durchgangswiderstandes:Measurement of volume resistance:
Der
Durchgangswiderstand wurde auf folgende Weise gemessen: Nach dem
Stehenlassen im Thermostaten wurden zwei Lagen der versilberten
Platte von der verpackten Probe (Sockel (
Der zur Messung des Durchgangswiderstandes zu überlappende Rand der versilberten Kupferplatten-Teststücke mass 14 × 15 mm, und der Anpressdruck betrug etwa 98 KPa (etwa 1,0 kg/cm2).The edge of the silver plated copper plate test pieces to be overlapped to measure the volume resistivity was 14 × 15 mm, and the contact pressure was about 98 KPa (about 1.0 kg / cm 2 ).
Die Oberfläche des zu verunreinigenden Artikels wurde mit SEM und XMA analysiert (an der Elektronenkanone angebrachte Spannung: 15 kV). Der durch XMA zu analysierende Bereich mass etwa 10 × 7 mm2.The surface of the article to be contaminated was analyzed by SEM and XMA (voltage applied to the electron gun: 15 kV). The area to be analyzed by XMA was about 10 × 7 mm 2 .
Die Oberfläche des zu verunreinigenden Artikels wurde auf der Grundlage eines SEM-Bildes und XMA-Signalen (insbesondere ein aus den P- und Ag-Signalen berechnetes Massenverhältnis) analysiert.The surface of the article to be contaminated was based on an SEM image and XMA signals (especially one calculated from the P and Ag signals Mass ratio) analyzed.
Testergebnisse:Test results:
Die Testergebnisse werden im folgenden beschrieben. Tabelle 1 ist eine Tabelle, die die Testergebnisse der Proben 1 bis 7 zeigt.The Test results are described below. Table 1 is one Table showing the test results of samples 1 to 7.
Proben 1 bis 3 umfassten jeweils 40 bis 50 Gew.% an Nylon 6, 45 bis 60 Gew.% einer Glasfaser oder einer Mischung aus Glasfaser und Wollastonit als Verstärkungsmittel, 5 Gew.% oder mehr an Magnesiumhydroxid und 1,2 bis 5,4 Gew.% an rotem Phosphor als Flammhemmer.rehearse 1 to 3 each comprised 40 to 50 wt% of nylon 6, 45 to 60 % By weight of a glass fiber or a mixture of glass fiber and wollastonite as a reinforcing agent, 5 wt.% Or more of magnesium hydroxide and 1.2 to 5.4 wt.% Of red phosphorus as a flame retardant.
Proben 4 bis 6 umfassten jeweils 40 bis 50 Gew.% an Nylon 6, 20 Gew.% einer Glasfaser als Verstärkungsmittel, 30 bis 40 Gew.% an Magnesiumhydroxid und eine sehr geringe Menge, 0,3 bis 1 Gew.%, an rotem Phosphor als Flammhemmer.rehearse 4 to 6 each comprised 40 to 50 wt% of nylon 6, 20 wt% of one Glass fiber as reinforcing agent, 30 to 40% by weight of magnesium hydroxide and a very small amount, 0.3 to 1 wt.%, Of red phosphorus as a flame retardant.
Probe 7 umfasste 50 Gew.% an Nylon 6, 20 Gew.% einer Glasfaser als Verstärkungsmittel sowie 30 Gew.% an Magnesiumhydroxid als alleiniger Flammhemmer.sample 7 comprised 50% by weight of nylon 6, 20% by weight of a glass fiber as reinforcing agent and 30 wt.% of magnesium hydroxide as the sole flame retardant.
Probe 1 (enthaltend 5,4 Gew.% an rotem Phosphor und 5 Gew.% an Magnesiumhydroxid) wies in der Glühdrahtprüfung nach GWFI bei 960°C ein zufriedenstellendes Flammhemmungsvermögen von 1,5 mm auf, war jedoch bezüglich der Beständigkeit gegen die Verunreinigung oder die Korrosion von Metall unzureichend.sample 1 (containing 5.4% by weight of red phosphorus and 5% by weight of magnesium hydroxide) pointed out in the glow wire test GWFI at 960 ° C was a satisfactory flame retardancy of 1.5 mm, but was in terms of the resistance insufficient against contamination or corrosion of metal.
Nach dem Stehenlassen bei 120°C für etwa 1.000 Stunden wurde eine Phosphorverbindung in Bereichen der Oberfläche dieser Probe gefunden und Phosphor wurde auf einer Oberfläche der durch SEM und XMA analysierten versilberten Kupferplatte nachgewiesen.To standing at 120 ° C for about For 1,000 hours, a phosphorus compound in areas of the surface of this Sample was found and phosphorus was on a surface of the detected by SEM and XMA silver plated copper plate.
Zusätzlich war
der Durchgangswiderstand in einem Bereich, in dem zwei Lagen der
versilberten Platten überlappten,
bemerkenswert erhöht,
was zeigt, dass Phosphor nachgewiesen wurde. Wird ein aus flammhemmendem
Material zusammengesetzter geformter Artikel als Gehäuse für einen
Schalter eingesetzt, so kann die Phosphorverbindung auf Oberflächen des
unbeweglichen Kontaktes (
Da in der versilberten Platte Phosphor nachgewiesen wurde, wurde die Kupferplatte keiner Analyse durch SEM oder XMA unterzogen, in der eine höhere Menge an Phosphor nachgewiesen wurde.There in the silvered plate phosphorus was detected, the Copper plate subjected to any analysis by SEM or XMA, in the a higher one Amount of phosphorus was detected.
Probe 2 (enthaltend 1,8 Gew.% an rotem Phosphor sowie 5 Gew.% an Magnesiumhydroxid) und Probe 3 (enthaltend 1,2 Gew.% an rotem Phosphor sowie 5 Gew.% an Magnesiumhydroxid) wiesen in der Glühdrahtprüfung nach GWFI bei 960°C ein zufriedenstellendes Flammhemmungsvermögen von 2,0 mm auf und waren auch im Test auf Verunreinigung oder Korrosion auf der versilberten Platte zufriedenstellend.sample 2 (containing 1.8% by weight of red phosphorus and 5% by weight of magnesium hydroxide) and Sample 3 (containing 1.2% by weight of red phosphorus and 5% by weight). magnesium hydroxide) in the glow wire test according to GWFI at 960 ° C a satisfactory Flame retardancy 2.0 mm and were also tested for contamination or corrosion Satisfactory on the silvered plate.
In diesen Proben wurde im Test auf Verunreinigung oder Korrosion auf der Kupferplatte eine geringe Menge an Phosphor nachgewiesen (P/Cu = 0,03), jedoch war die Menge sehr gering und auf ein für den Gebrauch in einem Schalter unbedeutendes Niveau beschränkt.In these samples were tested for contamination or corrosion the copper plate detected a small amount of phosphorus (P / Cu = 0.03), but the amount was very small and one for use limited in a switch insignificant level.
Probe 4 (enthaltend 1,0 Gew.% an rotem Phosphor sowie 40 Gew.% an Magnesiumhydroxid) und Probe 5 (enthaltend 0,5 Gew.% an rotem Phosphor sowie 30 Gew.% an Magnesiumhydroxid) wiesen in der Glühdrahtprüfung nach GWFI bei 960°C ein zufriedenstellendes Flammhemmungsvermögen von 1,5 mm, sowie im HWI-Test von 1,5 mm, auf. Im Test auf Verunreinigung oder Korrosion auf der versilberten Platte von Proben 2 und 3 wurde kein Phosphor nachgewiesen, und in diesen Proben war jeweils der Gehalt an rotem Phosphor höher sowie der Gehalt an Magnesiumhydroxid niedriger als in den Proben 4 und 5, wobei das Magnesiumhydroxid als Verunreinigungs- oder Korrosionsinhibitor diente. Dementsprechend ging man davon aus, dass in den Tests auf Verunreinigung oder Korrosion auf den versilberten Platten von Proben 4 und 5, die weniger Faktoren hatten, um Phosphor abzugeben, kein Phosphor nachgewiesen war.sample 4 (containing 1.0% by weight of red phosphorus and 40% by weight of magnesium hydroxide) and Sample 5 (containing 0.5% by weight of red phosphorus and 30% by weight). magnesium hydroxide) in the GWFI glow wire test at 960 ° C had a satisfactory flame retardancy of 1.5 mm, and in the HWI test of 1.5 mm, on. In the test for contamination or corrosion on the silver plated plate of Samples 2 and 3 no phosphorus was detected and in each of these samples was the Content of red phosphorus higher and the content of magnesium hydroxide lower than in the samples 4 and 5, wherein the magnesium hydroxide as impurity or corrosion inhibitor served. Accordingly, it was assumed that in the tests on Contamination or corrosion on the silvered plates of samples 4 and 5, which had fewer factors to deliver phosphorus, no Phosphorus was detected.
Probe 5 wurde durch die Zugabe einer geringen Menge (0,5 Gew.%) an rotem Phosphor zu Probe 7 erhalten, war bezüglich der Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall zufriedenstellend und wies ein im Vergleich zu Probe 7 deutlich verbessertes Flammhemmungsvermögen auf. Um mit dem alleinigen Einsatz von Magnesiumhydroxid als Flammhemmer ein gleichwertiges Flammhemmungsvermögen zu erreichen, muss das Material eine noch grössere Menge an Magnesiumhydroxid umfassen (z.B. über 50 Gew.% an Magnesiumhydroxid). Ein Gehalt an Magnesiumhydroxid, der 40 Gew.% überschreitet, kann eine weisse Erscheinung von Oberflächen, sowie anderweitig fehlerhaftes Aussehen des geformten Artikels hervorrufen und kann die Druckfestigkeit verschlechtern.sample 5 was reduced by the addition of a small amount (0.5 wt.%) Of red Phosphorus to sample 7 was in terms of durability satisfactory against the contamination of metal or the corrosion of metal and had a significantly improved flame retardancy compared to Sample 7. Around with the sole use of magnesium hydroxide as a flame retardant to achieve an equivalent flame retardancy, the Material an even bigger Amounts of magnesium hydroxide include (e.g., over 50 wt% of magnesium hydroxide). A content of magnesium hydroxide exceeding 40% by weight may become white Appearance of surfaces, and otherwise cause defective appearance of the molded article and can degrade the compressive strength.
Probe 6 (enthaltend 0,3 Gew.% an rotem Phosphor sowie 30 Gew.% an Magnesiumhydroxid) wies ein zufriedenstellendes Flammhemmungsvermögen auf, da sie in der Glühdrahtprüfung nach GWFI bei 960°C mit 1,5 mm nicht bestand und mit 2,0 mm bestand, und im Entzündungstest mit dem heissen Draht mit 1,5 mm nicht bestand und mit 2,0 mm bestand. Diese Probe war auch bezüglich ihrer Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall zufriedenstellend, und es wurde weder in der versilberten Platte noch in der Kupferplatte Phosphor nachgewiesen.sample 6 (containing 0.3% by weight of red phosphorus and 30% by weight of magnesium hydroxide) exhibited a satisfactory flame retardancy, as they were in the glow wire test GWFI at 960 ° C failed with 1.5 mm and consisted of 2.0 mm, and in the inflammatory test with the hot wire with 1.5 mm did not exist and with 2.0 mm was. This sample was also re their consistency against the contamination of metal or the corrosion of metal satisfactory, and it was neither in the silvered plate still detected in the copper plate phosphorus.
Probe 7 war ein Vergleichsbeispiel, das keinen roten Phosphor enthielt, war bezüglich ihrer Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall zufriedenstellend, jedoch bezüglich ihres Flammhemmungsvermögens Proben 1 bis 6 unterlegen.Sample 7 was a comparative example which did not contain red phosphorus, was in its inventory satisfactory against metal contamination or corrosion of metal, but inferior to Samples 1 to 6 in their flame retardancy.
Diese Ergebnisse zeigen, dass aus den flammhemmenden Materialien von Proben 2 bis 6 erhaltene geformte Artikel sowohl bezüglich ihres Flammhemmungsvermögens als auch ihrer Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall zufriedenstellend sind, und dass aus den flammhemmenden Materialien von Proben 4 sowie 5 erhaltene geformte Artikel sowohl bezüglich ihres Flammhemmungsvermögens als auch bezüglich ihrer Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall noch zufriedenstellender sind.These Results show that from the flame retardant materials of samples 2 to 6 obtained molded articles both in their flame retardancy as also their consistency against the contamination of metal or the corrosion of metal are satisfactory, and that from the flame-retardant materials molded articles obtained from Samples 4 and 5 both in terms of their Flame retardancy as well as regarding their consistency against the contamination of metal or the corrosion of metal are even more satisfactory.
Wenn der Gehalt an rotem Phosphor 1,8 Gew.% oder weniger beträgt, so ist die Beständigkeit gegen die Verunreinigung oder Korrosion des resultierenden flammhemmenden Materials gut, soweit es 5 % oder mehr an Magnesiumhydroxid enthält, was darauf hindeutet, dass Magnesiumhydroxid in dieser Menge zufriedenstellend als Verunreinigungsinhibitor oder als Korrosionsinhibitor dient. Proben 4 bis 7 umfassen eine grosse Menge, 30 bis 40 Gew.%, an Magnesiumhydroxid, um das Flammhemmungsvermögen zu verbessern.If the content of red phosphorus is 1.8% by weight or less, so the durability against the contamination or corrosion of the resulting flame retardant Good material, as far as it contains 5% or more of magnesium hydroxide, what suggesting that magnesium hydroxide in this quantity is satisfactory serves as an impurity inhibitor or as a corrosion inhibitor. Samples 4 to 7 comprise a large amount, 30 to 40% by weight, of magnesium hydroxide, around the flame retardancy to improve.
BEISPIEL 2EXAMPLE 2
Der
Sockel (
Wie
somit beschrieben ist, umfasst der gewölbte Teil des Sockels (
In
Beispiel 2 wird eine Ausführungsform
erklärt,
in der die Zusammensetzung aus Beispiel 1 nur in der Umgebung von
Kontakten des gewölbten
Teils des Sockels (
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT:INDUSTRIAL APPLICABILITY:
Der erfindungsgemässe Schalter besteht aus einem flammhemmenden Material, umfassend 35 bis 50 Gew.% eines Harzes, 20 bis 60 Gew.% eines Verstärkungsmittels, 5 bis 40 Gew.% einer anorganischen Verbindung und 0,3 bis 1,8 Gew.% an rotem Phosphor, und die anorganische Verbindung ist in der Lage, bei Temperaturen, die der vorbestimmten Temperatur entsprechen oder diese überschreiten, eine Dehydratisierungsreaktion einzugehen. Dieser Schalter ist bezüglich seines Flammhemmungsvermögens und seiner Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall zufriedenstellend.Of the invention Switch consists of a flame retardant material, comprising 35 up to 50% by weight of a resin, 20 to 60% by weight of a reinforcing agent, 5 to 40% by weight of an inorganic compound and 0.3 to 1.8% by weight on red phosphorus, and the inorganic compound is able to at temperatures that correspond to the predetermined temperature or these exceed, to undergo a dehydration reaction. This switch is with respect to his Flame retardancy and its consistency against the contamination of metal or the corrosion of metal satisfactory.
Wenn der Gehalt an rotem Phosphor 0,5 bis 1,8 Gew.% beträgt, so ist der resultierende Schalter bezüglich seines Flammhemmungsvermögens noch zufriedenstellender.If the content of red phosphorus is 0.5 to 1.8% by weight, so the resulting switch with respect its flame retardancy even more satisfactory.
Wenn der Gehalt an anorganischer Verbindung 30 bis 40 Gew.% beträgt und der Gehalt an rotem Phosphor 0,5 bis 1,0 Gew.% beträgt, so ist der resultierende Schalter bezüglich seiner Beständigkeit gegen die Verunreinigung von Metall oder die Korrosion von Metall noch zufriedenstellender.If the content of inorganic compound is 30 to 40% by weight, and the Content of red phosphorus is 0.5 to 1.0% by weight, so is the resulting Switch regarding its consistency against the contamination of metal or the corrosion of metal even more satisfactory.
Ist das Harz ein thermoplastisches Harz, so kann das Material ohne Schwierigkeiten zu einem dünnwandigen Artikel geformt werden.is the resin is a thermoplastic resin, so the material without difficulty to a thin-walled Articles are shaped.
Wenn das thermoplastische Harz ein Polyamid ist, so ist der resultierende Schalter zufriedenstellend bezüglich seiner isolierenden Eigenschaft nach der Bildung eines Lichtbogens.If the thermoplastic resin is a polyamide, so is the resulting Switch satisfactory regarding its insulating property after the formation of an arc.
Wenn der Schalter einen geformten Artikel als Sockel seines Gehäuses umfasst, so ist der Schalter zufriedenstellend, beispielsweise bezüglich seines Flammhemmungsvermögens, seiner isolierenden Eigenschaft nach der Bildung eines Lichtbogens sowie seiner mechanischen Festigkeit und kann miniaturisiert werden.If the switch comprises a molded article as the base of its housing, so the switch is satisfactory, for example with respect to his Flame retardancy, its insulating property after the formation of an arc as well as its mechanical strength and can be miniaturized.
Wenn der Schalter den geformten Artikel in der Umgebung eines Lichtbogens umfasst, der zwischen Kontakten gebildet wird, und in anderen Bereichen ein Strukturmaterial einschliesst, und das Strukturmaterial eine höhere mechanische Festigkeit als jene des geformten Artikels hat, so hat der resultierende Schalter zufriedenstellende Kriechfestigkeit.If the switch the molded article in the vicinity of an arc includes, which is formed between contacts, and in other areas includes a structural material, and the structural material a higher has mechanical strength than that of the molded article, so has the resulting switch satisfactory creep resistance.
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