DE69733177T2

DE69733177T2 - Flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung

Info

Publication number: DE69733177T2
Application number: DE1997633177
Authority: DE
Inventors: Shin Minato-ku Serizawa; Masatoshi Minato-ku Iji
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: EP0829521B1; DE69733177D1; EP0829521A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung und insbesondere ein Silikonharz, das als Flammhemmer wirkt, der einer Nichtsilikonharz-Zusammensetzung mit aromatischem Ring flammhemmende Wirkung verleiht.
Flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzungen werden weithin für elektrische und elektronische Bauteile und Geräte, Baumaterialien, Automobilteile, tägliche Gebrauchsgegenstände und dergleichen verwendet. Im Allgemeinen werden solche Basismaterial-Kunstharz-Zusammensetzungen mit einer organischen Halogenverbindung oder sowohl mit einer organischen Halogenverbindung als auch Antimontrioxid versetzt, so dass die Basismaterial-Kunstharz-Zusammensetzungen mit flammhemmender Wirkung versehen werden. Solch ein flammhemmendes Kunstharzmaterial hat den Nachteil, dass die Verbrennung dieses flammhemmenden Kunstharzmaterials die Erzeugung von schädlichen halogenbasierten Gasen verursacht.
Es ist dem Fachmann bekannt, dass es, um diesen Nachteil zu vermeiden, wirkungsvoll ist, die Basismaterial-Kunstharz-Zusammensetzung mit Silikon zu versetzen, um dadurch die Basismaterial-Kunstharz-Zusammensetzung mit flammhemmender Wirkung zu versehen, ohne bei Verbrennung gefährliche halogenbasierte Gase zu erzeugen.
Silikon (Organopolysiloxan) umfasst mindestens eine der folgenden vier Einheiten (M-Einheit, D-Einheit, T-Einheit und Q-Einheit). Silikon-Kunstharz umfasst im Allgemeinen mindestens eine T-Einheit oder Q-Einheit.
In der japanischen offengelegten Patentschrift Nr. 1-318069 ist offenbart, dass ein thermoplastisches Material durch eine pulverisierte Polymermischung, die ein thermoplastisches Polymer und ein Silikonharz (R_xSi(OR')_yO_{(4–x–y)/2}) umfasst, das aus allen oben genannten vier Einheiten besteht und außerdem entweder eine Alkoxylgruppe oder eine Hydroxylgruppe aufweist, mit flammhemmender Wirkung versehen wird.
In der japanischen offengelegten Patentschrift Nr. 2-150436 ist offenbart, dass ein thermoplastisches Material durch eine Mischung von normalem Silikonpulver, wie etwa Dimethylsilikon, Metallhydroxid und einer Zinkverbindung mit flammhemmender Wirkung versehen wird.
In der japanischen Patentschrift Nr. 62-60421 ist offenbart, dass ein thermoplastisches Nichtsilikonpolymer durch Polysiloxan, das 80 Gew.% oder mehr einer T-Einheit, wiedergegeben durch RSiO_1,5, enthält, mit flammhemmender Wirkung versehen wird. Insbesondere ist es zum Vorsehen der flammhemmenden Wirkung für den Polymerbestandteil bevorzugt, dass das Molekulargewicht des Polysiloxanharzes nicht weniger als 2000 und nicht mehr als 6000 beträgt und dass R in der Formel nicht mehr als 80 Mol-% einer Phenylgruppe und die restlichen Prozente einer Methylgruppe umfasst.
In der japanischen Patentschrift Nr. 3-48947 ist offenbart, dass ein thermoplastisches Material durch ein Silikonharz mit flammhemmender Wirkung versehen wird, insbesondere ein MQ-Silikon, das eine M-Einheit aus R₃SiO_0,5 und eine Q-Einheit aus SiO₂, Silikon und Gruppe-IIA-Metallsalze umfasst.
In der japanischen offengelegten Patentschrift Nr. 1-318069 oder Nr. 2-150436 führt die Verwendung von normalem Silikonharz alleine zu einer unzureichenden flammhemmenden Wirkung, weshalb Flammhemmer wie etwa halogenbasierte Verbindungen, phosphorbasierte Verbindungen, Metallhydroxid verwendet und zugesetzt werden können.
Die in den japanischen Patentschriften Nr. 62-60421 und 3-48947 offenbarten speziellen Silikonharze müssen in einer großen Menge zugefügt werden, um eine ausreichende flammhemmende Wirkung zu erhalten.
In der japanischen Patentschrift Nr. 62-60421 werden 10 Gewichtsteile bis 300 Gewichtsteile Silikonharz, bevorzugt 20 Gewichtsteile bis 100 Gewichtsteile zu 100 Gewichtsteilen Nichtsilikonharz gegeben, um eine flammhemmende Wirkung zu erreichen. Es ist jedoch von Nachteil, dass die Zugabe einer solch großen Menge Silikonharz zu einer erheblichen Verschlechterung der Formbarkeit und mechanischen Festigkeit der Kunstharz-Zusammensetzung führt.
US-A-5,391,594 offenbart ein Organosiloxan-Copolymerharz, das fünf verschiedene Arten von Einheiten enthält, nämlich 7,2 Mol-% CH₃SiO_1,5-Einheiten, 24 Mol-% (CH₃)₂SiO_1,0-Einheiten, 3,2 Mol-% (CH₃)₃SiO_0,5-Einheiten, 15,4 Mol-% (CH=CH)(CH₃)SiO_1,0-Einheiten und 50 Mol-% PhSiO_1,5-Einheiten (wobei Ph eine Phenylgruppe ist). Eine modifizierte Kunstharz-Zusammensetzung mit verbesserten flammhemmenden Eigenschaften kann durch Mischen des Organosiloxan-Copolymers und Silicapulver als Füllmittel in ein organisches Kunstharz erhalten werden.
Unter diesen Umständen war es erforderlich, eine flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung zu entwickeln, die eine hohe Flammhemmungswirkung bei Zugabe einer kleinen Menge Silikonharz aufweist und außerdem eine gute Formbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung ohne die genannten Probleme und Nachteile vorzusehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung vorzusehen, die eine hohe flammhemmende Wirkung bei der Zugabe einer kleinen Menge Silikonharz aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige flammhemmende Kunstharzzusammensetzung mit einer guten Formbarkeit vorzusehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung mit hoher mechanischer Festigkeit vorzusehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung vorzusehen, die beinahe keine schädlichen halogenbasierten Gase erzeugt, wenn diese flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung verbrannt wird.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung hervorgehen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung vor, die ein Silikonharz mit spezieller Struktur und Molekulargewicht und ein Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring umfasst. Das Silikonharz weist R₂SiO_1,0-Einheiten und RSiO_1,5-Einheiten auf. Das Molekulargewicht des Silikonharzes beträgt nicht weniger als 10.000, vorausgesetzt, dass das Silikonharz mit dem Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring mischbar ist. R ist eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder eine mit aromatischem Ring.
Der genannte aromatische Ring können Ringe sein, die zu aromatischen Ringen wie etwa einem Benzolring, kondensiertem Benzolring, Nichtbenzol-aromatischem Ring, komplexem aromatischen Ring gehören. Der folgende Naphthalinring ist ein Beispiel für einen kondensierten Benzolring und der folgende Pyrrolring ist ein Beispiel für einen komplexen aromatischen Ring.
Das genannte Nichtsilikonharz können thermoplastische Harze mit aromatischem Ring wie etwa aromatisches Polycarbonatharz, Mischungen aus aromatischem Polycarbonatharz, Copolymere aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polystyrolharz sein und können ebenfalls Duroplaste mit aromatischem Ring wie etwa Epoxyharz mit aromatischem Ring und Phenolharz mit aromatischem Ring sein. Außerdem kann das Nichtsilikonharz eine Mischung aus einer Anzahl dieser Harze sein. Aromatisches Polycarbonatharz ist bevorzugt, um flammhemmende Wirkung vorzusehen.
Wie oben beschrieben, weist das Silikonharz R₂SiO_1,0-Einheiten, die als D-Einheit bezeichnet werden, und RSiO_1,5-Einheiten, die als T-Einheit bezeichnet werden, auf. R ist eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder eine mit aromatischem Ring. Das Molekulargewicht des Silikonharzes beträgt nicht weniger als 10.000, vorausgesetzt, dass das Silikonharz mit dem Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring mischbar ist. Wenn das Molekulargewicht des Silikonharzes weniger als 10.000 beträgt, dann ist es schwierig, das Silikonharz in das Basismaterial zu mischen, was zu einem unzureichenden flamm hemmenden Effekt führt. Wenn jedoch das Molekulargewicht des Silikonharzes extrem hoch ist, dann ergibt sich eine übermäßig hohe Schmelzviskosität, wodurch die Mischbarkeit und Formbarkeit des Silikonharzes mit dem Nichtsilikonharz verringert wird. Zum Beispiel kann das bevorzugte Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 300.000 liegen.
Ein bevorzugtes Molverhältnis der R₂SiO_1,0-Einheiten zu den RSiO_1,5-Einheiten liegt im Bereich von 0,5 bis 7. Es ist bevorzugt, dass R₂SiO_1,0 in dem Silikonharz in dem Bereich von 15 Gew.% bis 75 Gew.% enthalten ist. Wenn R₂SiO_1,0 in dem Silikonharz mit weniger als 15 Gew.% enthalten ist, dann ist es schwierig, das Silikonharz in das Nichtsilikonharz als das Basismaterial hineinzumischen und dann wird außerdem die flammhemmende Wirkung verschlechtert. Wenn jedoch die R₂SiO_1,0-Einheit in dem Silikonharz mit weniger als 15 Gew.% enthalten ist, dann wird die flammhemmende Wirkung verschlechtert.
R in den R₂SiO_1,0-Einheiten und RSiO_1,5-Einheiten kann bevorzugt Methylgruppen und Phenylgruppen sein. Besonders bevorzugt kann das Molverhältnis von Phenylgruppen zu R in R₂SiO_1,0 und RSiO_1,5 im Bereich von 20% bis 80% sein. Wenn das molare Verhältnis der Phenylgruppen zu R in R₂SiO_1,0 und RSiO_1,5 weniger als 20% beträgt, dann ist es schwierig, das Silikonharz in das Nichtsilikonharz als das Basismaterial hineinzumischen und dann wird auch die flammhemmende Wirkung verschlechtert. Wenn jedoch das Molverhältnis der Phenylgruppen zu R in R₂SiO_1,0 und RSiO_1,5 mehr als 80% beträgt, dann wird die flammhemmende Wirkung verschlechtert.
Es ist bevorzugt, dass die überbrückende Endgruppe des Silikonharzes mit R'₃SiO_0,5 abgeschlossen oder beendet wird und R' eine Methylgruppe oder Phenylgruppe ist.
Es ist möglich, dass eine einzelne Art des Silikonharzes mit einer einzelnen Art des Nichtsilikonharzes gemischt wird.
Es ist ebenfalls möglich, dass eine Anzahl von Arten des Silikonharzes mit einer einzelnen Art des Nichtsilikonharzes gemischt wird.
Es ist ebenfalls möglich, dass eine einzelne Art des Silikonharzes mit einer Anzahl von Arten des Nichtsilikonharzes gemischt wird.
Es ist ebenfalls möglich, dass eine Anzahl von Arten des Silikonharzes mit einer Anzahl von Arten des Nichtsilikonharzes gemischt wird.
Es ist möglich, ein Verstärkungsmittel in die flammhemmende Kunstharzzusammensetzung zu geben. Das Verstärkungsmittel kann ein Antioxidans, Neutralisationsmittel, UV-Absorber, antistatisches Mittel, Pigment, Dispergiermittel, Schmiermittel, Verdicker, Füllmittel oder ein anderes Mittel sein, das mit der Kunstharzzusammensetzung mischbar ist.
Die folgende Beschreibung wird sich auf ein Verfahren zur Herstellung dieser flammhemmenden Kunstharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung konzentrieren.
Als Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring werden aromatisches Polycarbonatharz, Mischungen aus aromatischem Polycarbonatharz, Copolymere aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polystyrolharz verwendet und können ebenfalls thermoplastische Harze mit aromatischem Ring wie etwa Epoxyharz mit aromatischem Ring und Phenolharz mit aromatischem Ring sein. Außerdem kann dieses Nichtsilikonharz eine Mischung aus einer Anzahl dieser thermoplastischen Harze sein.
Das Silikonharz kann durch ein allgemeines Verfahren hergestellt werden. Und zwar werden entsprechend dem Molekulargewicht des Silikonharzbestandteils und dem Anteil der R₂SiO_1,0-Einheiten zu den RSiO_1,5-Einheiten Diorganochlorsilane und Monorganochlorsilane hydrolysiert und teilweise kondensiert, um ein Silikonharz zu bilden. Au ßerdem wird das Silikonharz dann mit Triorganochlorsilan umgesetzt, um die Polymerisierung zu beenden, wodurch das Silikonharz mit der überbrückenden Endgruppe aus R₃SiO_0,5 abgeschlossen wird.
Die Eigenschaften des Silikonharzes hängen vom Molekulargewicht, dem Verhältnis der R₂SiO_1,0-Einheiten zu den RSiO_1,5-Einheiten und dem Verhältnis von Phenylgruppe zu Methylgruppe in R ab. Die allgemeine Formel des Silikonharzes ist wie folgt.
Das Molekulargewicht des Silikonharzes beträgt nicht weniger als 10.000, vorausgesetzt, dass das Silikonharz mit dem Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring mischbar ist. Das Molekulargewicht des Silikonharzes ist durch Steuerung der Reaktionszeit zur Herstellung des Silikonharzes steuerbar.
Das Verhältnis der R₂SiO_1,0-Einheiten zu den RSiO_1,5-Einheiten in dem Silikonharz ist durch die Mengen an Diorganochlorsilan und Monoorganochlorsilan einstellbar. Chlor im Ausgangsmaterial für das Silikonharz wird während der Hydrolysereaktion in Salzsäure umgewandelt, wodurch kein Chlor im Silikonharz enthalten ist. Das molare Verhältnis der R₂SiO_1,0-Einheiten zu den RSiO_1,5-Einheiten liegt im Bereich von 0,5 bis 7. Und zwar ist es bevorzugt, dass die R₂SiO_1,0-Einheit im Silikonharz in dem Bereich von 15 Gew.% bis 75 Gew.% enthalten ist. Das Verhältnis dieser Einheiten und das Verhältnis von Phenylgruppe zu Methylgruppe in R läßt sich durch die verwendeten Mengen von sowohl Methylsilansystem-Ausgangsmaterial wie etwa Dimethylchlorsilan und Monomethylchlorsilan und Phenylsilansystem-Ausgangsmaterial wie etwa Diphenylchlorsilan und Monophenylchlorsilan einstellen.
Das Nichtsilikonharz und der Silikonharzbestandteil werden abgewogen und miteinander gemischt, um mit derselben Apparatur geformt zu werden, wie sie zum Formen von Kunststoffmaterial verwendet wird. Und zwar wird ein Mischer wie etwa ein Bandmischer verwendet, um das Nichtsilikonharz und das Silikonharz getrennt vorzumischen und zu verteilen und dann wird ein Mahl- und Mischgerät wie etwa eine Bumbury-Walze und ein Extruder verwendet, um das Nichtsilikonharz und das Silikonharz zu mischen, um das beabsichtigte Material zu bilden. Wenn das Silikonharz bei gewöhnlicher Temperatur nicht fest ist, dann ist das Silikonharz mit dem Nichtsilikonharz durch Verwendung des Mischers mischbar.
Nach dem Mischen des Silikonharzes mit dem Nichtsilikonharz wird die Mischung durch Spritzgießen, Extrudieren, Kondensationsformen und Vakuumformen geformt, wodurch das flammhemmende Kunstharzmaterial erhalten wird.
Nach dem Formen erfolgt die Beurteilung der flammhemmenden Wirkung gemäß JIS K7291 (Verbrennungsuntersuchung von Polymermaterial in Sauerstoffindex). Die Verbrennungsuntersuchung von Polymermaterial in Sauerstoffindex bedeutet ein Verfahren zum Bestätigen, ob ein Probestück vorgegebener Größe für eine Zeit von nicht weniger als drei Minuten kontinuierlich brennt oder nicht und ebenfalls zum Bestimmen einer minimalen Flussgeschwindigkeit von Sauerstoff und einer entsprechenden Stickstoff-Flussgeschwindigkeit, die beide notwendig sind, um eine Flammenlänge von nicht weniger als 50 mm fortzusetzen. Die bestimmte minimale Sauerstoffkonzentration ist der Sauerstoffindex. Wenn der Sauerstoffindex hoch ist, so ist die flammhemmende Wirkung hoch.
Wie oben beschrieben, umfasst die neuartige flammhemmende Kunstharzzusammensetzung ein Silikonharz mit spezieller Struktur und Molekulargewicht und ein Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring. Das Silikonharz weist Einheiten aus R₂SiO_1,0 und Einheiten aus RSiO_1,5 auf. Das Molekulargewicht des Silikonharzes beträgt nicht weniger als 10.000, vorausgesetzt, dass das Silikonharz mit dem Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring mischbar ist. R ist eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder eine mit aromatischem Ring. Die neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine hohe flammhemmende Wirkung bei Zugabe einer kleinen Menge Silikonharz auf, jedoch ohne Erzeugung von schädlichen halogenbasierten Gasen, wenn diese flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung verbrannt wird.
Beispiel 1:
Fünfzehn Arten von Silikonharzen "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n" und "o" wurden synthetisiert, wobei das Molekulargewicht des Silikonharzes und das Verhältnis von R₂SiO_1,0-Einheiten zu RSiO_1,5-Einheiten sowie das Verhältnis von Phenylgruppe zu Methylgruppe in der Kohlenwasserstoffgruppe R variiert wurden. R einschließlich der Endgruppe umfasst Phenylgruppe und Methylgruppe. Die folgende Tabelle 1 zeigt das Molekulargewicht des Silikonharzes und das Verhältnis von R₂SiO_1,0-Einheiten zu RSiO_1,5-Einheiten sowie das Verhältnis von Phenylgruppe zu Methylgruppe in der Kohlenwasserstoffgruppe R für jedes Silikonharz "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n" und "o".
TABELLE 1
Die neuartige flammhemmende Kunstharz-Zusammensetzung umfasst ein Silikonharz mit spezieller Struktur und Molekulargewicht und ein Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring. Das Silikonharz weist Einheiten von R₂SiO_1,0 und Einheiten von RSiO_1,5 auf. Das Molekulargewicht des Silikonharzes beträgt nicht weniger als 10.000, vorausgesetzt, dass das Silikonharz mit dem Nichtsilikonharz mit aromatischem Ring mischbar ist. R ist eine gesättigte oder einen aromatischen Ring enthaltende Kohlenwasserstoffgruppe. Die Silikonharze "f", "g", "h", "i", " j", "k", "l", "m" und "n" sind das Kunstharz, das in der neuartigen flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzung in den bevorzugten Beispielen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll. Im Gegensatz dazu sind die Silikonharze "a", "b", "c", "d", "e" und "o" die Harze, die in der flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzung in den Vergleichsbeispielen verwendet werden sollen. Das Molekulargewicht und die Schmelzviskosität des Silikonharzes "o" sind zu hoch, um es mit dem Nichtsilikonharz, z. B. Polycarbonatharz, zu mischen.
Als Nichtsilikonharz wurde Bisphenol-A-Polycarbonatharz (Sumitomo Dow Corporation – Kaliber 301-10) oder Mischungen von Bisphenol-A-Polycarbonatharz (Sumitomo Dow Corporation – Kaliber 301-10) und ABS (Sumitomo Dow Corporation – H-270, im Folgenden als PC/ABS bezeichnet) oder Polystyrolharz (Shinnitetsu Chemical H-65) verwendet. Das Silikonharz und das Nichtsilikonharz wurden mit einem Extrudermischer bei einer Temperatur von 280°C gemahlen und gemischt, wenn Polycarbonatharz verwendet wird, oder bei einer Temperatur von 260°C, wenn PC/ABS verwendet wird, oder bei einer Temperatur von 220°C, wenn Polystyrolharz verwendet wird.
Die Kunstharz-Zusammensetzung wurde bei einer Temperatur von 270°C geformt, wenn Polycarbonat verwendet wird, bei einer Temperatur von 240°C, wenn die PC/ABS-Mischung verwendet wird, oder bei einer Temperatur von 200°C, wenn Polystyrol verwendet wird.
Die geformte Platte wird verarbeitet, um ein Probestück mit einer Länge von 150 mm, einer Breite von 6,5 ± 0,5 mm zu erhalten, so dass die Beurteilung der flammhemmenden Wirkung gemäß JIS K7201 (Verbrennungsuntersuchung von Polymermaterial in Sauerstoffindex) durchgeführt wird, um den Sauerstoffindex zu bestimmen.
Die folgende Tabelle 2 zeigt die Menge des Silikonharzes bezogen auf 100 Gewichtsteile des Nichtsilikonharzes und den Sauerstoffindex jeder Harzzusammensetzung in bevorzugten erfindungsgemäßen Beispielen.
Die folgende Tabelle 3 zeigt die Menge des Silikonharzes bezogen auf 100 Gewichtsteile des Nichtsilikonharzes und den Sauerstoffindex für verschiedene Kunstharz-Zusammensetzungen in Vergleichsbeispielen, bei denen kein Silikonharz zugefügt wird oder bei denen das Molekulargewicht weniger als 10.000 beträgt oder bei denen das Silikonharz nicht sowohl die R₂SiO_1,0- als auch RSiO_1,5-Einheiten aufweist.
TABELLE 2
TABELLE 3
Aus Tabellen 2 und 3 geht hervor, dass die Polycarbonatharz-Zusammensetzungen, welche die Silikonharze "f", "g", "h" enthalten, in den Beispielen 1, 2 und 3 einen höheren Sauerstoffindex aufweisen als die Polycarbonatharz-Zusammensetzungen, welche die Silikonharze "a", "b", "c", "d", "e" enthalten, in den Vergleichsbeispielen 2 bis 7 und auch als das Polycarbonatharz ohne Silikonharz in Vergleichsbeispiel 1. Die flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzungen der Beispiele 1, 2 und 3 weisen eine höhere flammhemmende Wirkung auf als die Vergleichsbeispiele 1 bis 7.
Die folgende Tabelle 4 zeigt die Abhängigkeit des Sauerstoffindex vom Verhältnis von R₂SiO_1,0 zu RSiO_1,5 und vom Verhältnis von Methylgruppe und Phenylgruppe.
TABELLE 4
Aus den Beispielen 4 und 5 geht hervor, dass die Polycarbonatharz-Zusammensetzungen, welche die Silikonharze "i", "j" enthalten, in Beispielen 4 und 5 einen höheren Sauerstoffindex aufweisen als die Polycarbonatharz-Zusammensetzungen, welche die Silikonharze enthalten, in Beispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 bis 7. Die flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzungen der Beispiele 4 und 5 weisen eine höhere flammhemmende Wirkung auf als Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 7.
Aus Beispielen 6 bis 10 geht hervor, dass die Polycarbonatharz-Zusammensetzungen, welche die Silikonharze "k", "l", "m", "n" enthalten, in Beispielen 6 bis 10 einen höheren Sauerstoffindex aufweisen als die Polycarbonatharz-Zusammensetzungen, welche die Silikonharze enthalten, in Beispielen 1 bis 5 und in Vergleichsbeispielen 1 bis 7. Die flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzungen der Beispiele 6 bis 10 weisen eine höhere flammhemmende Wirkung auf als Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 bis 7.
Die folgende Tabelle 5 zeigt die Abhängigkeit des Sauerstoffindex, wenn PC/ABS verwendet wird.
TABELLE 5
Aus Beispielen 11 bis 13 geht hervor, dass die PC/ABS-Harzzusammensetzungen mit den Silikonharzen in Beispielen 11 bis 13 einen höheren Sauerstoffindex aufweisen als die PC/ABS-Harzzusammensetzungen mit Silikonharzen in Vergleichsbeispielen 8 bis 10. Die flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzungen der Beispiele 11 bis 13 weisen eine höhere flammhemmende Wirkung auf als die Vergleichsbeispiele 8 bis 10.
Die folgende Tabelle 6 zeigt die Abhängigkeit des Sauerstoffindex, wenn Polystyrol verwendet wird.
TABELLE 6
Aus den Beispielen 14 bis 16 geht hervor, dass die Polystyrolharz-Zusammensetzungen mit Silikonharzen in den Beispielen 14 bis 16 einen höheren Sauerstoffindex aufweisen als die Polystyrolharz-Zusammensetzungen mit Silikonharzen in Vergleichsbeispielen 11 bis 13. Die flammhemmenden Kunstharz-Zusammensetzungen der Beispiele 14 bis 16 weisen eine höhere flammhemmende Wirkung auf als die Vergleichsbeispiele 11 bis 13.
Abänderungen der vorliegenden Erfindung dürften für Fachleute auf dem Gebiet, auf welches sich die Erfindung bezieht, offensichtlich sein, und es sollte sich verstehen, dass die zur Erläuterung gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen in keiner Weise als einschränkend anzusehen sind. Dementsprechend sollen alle Abänderungen abgedeckt werden, die in den Schutzbereich der Ansprüche fallen.

Claims

Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung, die ein Silikonharz und ein Nicht-Silikonharz mit aromatischem Ring umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikonharz aus R₂SiO_1,0-Einheiten und RSiO_1,5-Einheiten sowie Endgruppen von R'₃SiO_0,5 besteht, wobei R eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische Kohlenwasserstoff-Ringgruppe ist, das Molverhältnis der R₂SiO_1,0-Einheiten zu den RSiO_1,5-Einheiten im Bereich von 0,5 bis 7 liegt, und das Molekulargewicht des Silikonharzes nicht weniger als 10 000 beträgt, unter der Voraussetzung, dass das Silikonharz mit dem Nicht-Silikonharz mit aromatischem Ring mischbar ist.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nicht-Silikonharz mindestens ein Harz umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche besteht aus aromatischen Polycarbonatharzen, Legierungen von aromatischem Polycarbonatharz, Copolymeren von Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polystyrolharzen, Epoxyharzen mit aromatischem Ring und Phenolharze mit aromatischem Ring.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekulargewicht weniger als 300 000 beträgt.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekulargewicht nicht mehr als 120 000 beträgt.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R Methylgruppen und Phenylgruppen umfasst.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis der Phenylgruppen zu R im Bereich von 20% zu 80% liegt.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R' ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Methylgruppen und Phenylgruppen besteht.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Sorte von Silikonharz mit einer einzigen Sorte des Nicht-Silikonharzes gemischt ist.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sorten des Silikonharzes mit einer einzigen Sorte des Nicht-Silikonharzes gemischt sind.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Sorte des Silikonharzes mit einer Mehrzahl von Sorten des Nicht-Silikonharzes gemischt sind.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sorten des Silikonharzes mit mehreren Sorten des Nicht-Silikonharzes gemischt sind.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungsmittel in der flammhemmenden Kunstharzzusammensetzung hinzugefügt ist.
Flammhemmende Kunstharzzusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmittel mindestens eines ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche besteht aus Oxidationshemmern, Neutralisatoren, UV-Absorbern, antistatischen Mitteln, Pigmenten, Dispergiermitteln, Schmiermitteln, Verdickungsmitteln und Füllmitteln.