WO2017097385A1 - Complex halogen-free solid flame-retardant agent composition for polymer molding compounds, consisting of a reaction product of porous boron silicate glass particles which are produced by means of a high-temperature extrusion process and which melt at low temperatures, melamine, and ammonium nitrate, and method for producing same - Google Patents

Complex halogen-free solid flame-retardant agent composition for polymer molding compounds, consisting of a reaction product of porous boron silicate glass particles which are produced by means of a high-temperature extrusion process and which melt at low temperatures, melamine, and ammonium nitrate, and method for producing same Download PDF

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WO2017097385A1
WO2017097385A1 PCT/EP2016/001543 EP2016001543W WO2017097385A1 WO 2017097385 A1 WO2017097385 A1 WO 2017097385A1 EP 2016001543 W EP2016001543 W EP 2016001543W WO 2017097385 A1 WO2017097385 A1 WO 2017097385A1
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melamine
glass particles
ammonium nitrate
polymer molding
glass
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PCT/EP2016/001543
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Inventor
Hans-Jürgen VOSS
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Trovotech Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/06Organic materials
    • C09K21/10Organic materials containing nitrogen

Definitions

  • a complex halogen-free solid flame retardant composition for polymer molding compositions consisting of a reaction product of porous borosilicate glass particles, melamine and ammonium nitrate, produced by high-temperature extrusion and melting at low temperatures
  • the invention relates to complex halogen-free solid flame retardant compositions for polymer molding compositions.
  • the invention further relates to flame-retardant polymer molding compositions which can be composed of one or more polymers and to moldings, fibers or films which can be produced from the novel flame-retardant molding compositions and to a process for the preparation thereof.
  • DE 10 2004 02 67 99 B4 is the compaction / granulation of
  • thermoplastic molding composition which consists of polyamide, melamine cyanurate, with Siianeuren pretreated fibrous fillers and other additives and processing aids.
  • 15% by weight of melamine cyanurate are used in order to achieve fire classification UL 94-V2 in the fire test.
  • thermoplastic resin compositions containing described consisting of a phosphate glass with a
  • the phosphate glass consists of 5 to 35 mol% monovalent alkali metal oxides, 20 to 27 mol% P 2 O 5 , 3 to 20 mol% S0 3 , 10 to 55 mol% ZnO, 1 to 5 mol% Al 2 0 3 , 8-20 mol% B 2 0 3 and 0-15 mol% of divalent metal oxides other than zinc. With only 2% by weight of this flame retardant composition and 0.2% by weight of the antidripping agent PTFE, the V0 can be achieved in the polycarbonate.
  • Diphosphinic salts mixed with a fusible zinc phosphinate and optionally other additives or flame retardants and pressed are pressed.
  • the doped glass particles can as
  • Catalysts, siccatives, vulcanization activators, vulcanization accelerators or flame retardants can be used. There will be no
  • Melamincyanurat and porous amorphous glass particles of borosilicate glass claimed. It also describes the preparation of flame retardant compositions by mixing melamine and cyanuric acid in the aqueous medium with the porous glass powder and subsequent heat treatment. Here, however, the components become melamine. and cyanuric acid produced by a thermal treatment at preferably 90 to 100 ° C melamine cyanurate.
  • DE 103 59 816 B4 claims flame retardant-stabilizer combinations which contain phosphinic acid salts and / or diphosphinic acid salts and / or their polymer and chain extender. As further components they can also contain glass powder.
  • molding compositions of thermoplastic or thermosetting polymers are claimed, which may contain other flame retardants and inorganic compounds such as glass powder.
  • the specifications DE 195 36 665 C2, DE 195 36 666 C2 and DE 195 45 065 C2 describe the production of glass foam produced continuously in the extruder.
  • the patent DE 102 52 693 B4 describes a process for producing platelet-shaped and irregular, 3-dimensionally or regularly shaped glass particles, which are produced from relaxing pressurized molten glass by adding propellants.
  • porous glass particles These glass particles are referred to below as porous glass particles.
  • flame retardant be as homogeneous as possible in one
  • Polymer molding compound are distributed. Frequently, flame retardant finishes for polymer molding compositions consist of several components. The dosage of
  • a halogen-free solid flame retardant composition has been found which ensures stable flame retardancy in unfilled polymer molding compositions even with a small amount of use.
  • polyamide 6 for example, with the complex halogen-free flame retardant composition, the amount used Flame retardants compared to melamine cyanurate treated compounds for UL94 VO be reduced by 50%.
  • Flame retardant synergists such as phosphorus-containing organic flame retardants, a flame retardant can be achieved. This allows the phosphorus-containing organic flame retardants.
  • Flame retardant known corrosion can be reduced. By partially replacing the expensive organic phosphorus-containing flame retardants, a reduction of the costs is possible.
  • the complex halogen-free solid flame retardant compositions for polymer compositions consist of:
  • ammonium nitrate 2 to 10% by weight of ammonium nitrate, obtainable by:
  • the complex halogen-free solid flame retardant compositions for polymer compositions preferably consist of:
  • porous, low-melting glass particles from a borosilicate glass foam produced by high-temperature extrusion with an average particle size of 2 to 6 ⁇ m
  • the amount of flame retardant could be reduced by 50% compared to melamine cyanurate in order to achieve the UL94 V0.
  • Melamine as a nitrogen-containing flame retardant has the disadvantage that it diffuses out of the polymer matrix of the polymer molding compositions equipped therewith.
  • Melamine cyanurate has long been known as a flame retardant for engineering plastics. Especially in polyamides, but also in polyesters and others
  • Plastics such as styrene-based polymers, find it widely used.
  • the advantage of the melamine cyanurate is that it does not diffuse out of the polymer matrix (JP 00000 53 317 59 B2). This effect is on the two-dimensional, on
  • the porous glass powder is at the same time carrier for the melamine and
  • Flammschutzsnergist as it in case of fire to form a glass foam layer on the polymer molding compound comes.
  • the reaction products of ammonium nitrate support the formation of the glass foam layer and stabilize it.
  • the melamine can be coupled to the surface of the porous glass particles by means of hydrogen bonding or via the OH ions present on the glass particle surface. Likewise, a dipole interaction between the glass particle surface and the melamine molecules is possible.
  • the polymer molding compounds are thermoplastic or thermosetting polymers or blends of the various polymers.
  • the claimed complex halogen-free flame retardant composition can also be used as a masterbatch, ie a compound with a high concentration of
  • the masterbatch may contain further auxiliaries, such as plasticizers, nucleating agents, and
  • Release agents and lubricants flow and processing aids, antioxidants, heat and light stabilizers, dyes, pigments and other flame retardants.
  • Flameproofing composition can be equipped, are homo- and
  • Copolymers of olefinically unsaturated monomers such as polyfluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymers, polyethylene ethers, polystyrenes, such as
  • Polystyrene HI styrene / acrylonitrile copolymers, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) polymer blends or PC / ABS (polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene), vinyl chloride homo- and copolymers, polyacrylates, vinyl acetate copolymers such as ethylene vinyl acetate, polyacetates , Polycarbonates, polyesters and polyamides.
  • thermoplastic molding compositions according to the invention may also contain elastomeric polymers. Preference is given here to call the so-called ethylene-propylene or ethylene-propylene-diene rubbers (ERM and EPDM rubber).
  • EPD and EPDM rubbers may also preferably be grafted with reactive carboxylic acids or their derivatives.
  • thermoplastic polymer molding compositions are preferably polyamides, polyesters, polycarbonates, polyethylene ethers, polystyrene HI (high impact) and blends or polymer blends of the ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) or PC / ABS type (Polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene) without excluding other thermoplastic polymers.
  • thermoplastic polyamide molding compositions can by polycondensation of
  • Lactams are obtained with 3- or multi-membered ring or polymerizable amino acids or by polycondensation between dibasic acids and diamines.
  • the polyamides are polymers of ⁇ -caprolactam, aminocaproic acid, ⁇ -lactam, ⁇ -lactam, ⁇ -lactam, ⁇ -lactam, 7-aminoheptanoic acid, 11-aminodecanoic acid, pyridine, piperidone and the like, produced by the polycondensation between
  • Diamines such as hexamethylene nonamethylene, undecamethylene, dodecamethylene, m-xylylenediamine and dicarboxylic acids such as terephthalic, isophthalic, adipic, sebacic, dodecanedicarboxylic and glutaric acid or copolymers thereof.
  • Specific examples of the polyamides are polyamide 4 (monomers pyrrolidone), polyamide 6 (monomer ⁇ -caprolactam), polyamide 7 (monomers ethanolactam), polyamide 8 (monomer
  • Diaminodicyclohexylmethane and laurolactam PA 6I / 6T / PACM (mixture of PA6I, PA6T and the monomer diaminodicyclohexylmethane), PA12 MACMI (monomers laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane and isophthalic acid), PA 12MACMT (monomers laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane and terephthalic acid) and PDA -T (monomers phenylenediamine and terephthalic acid) without further exclusion.
  • PA 6I / 6T / PACM mixture of PA6I, PA6T and the monomer diaminodicyclohexylmethane
  • PA12 MACMI monomers laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane and isophthalic acid
  • PA 12MACMT monomers
  • thermoset polymers are preferably epoxy, formaldehyde, melamine / phenolic resin polymers and / or polyurethanes.
  • Preferred flame-retardant polymer molding compositions consist of:
  • Preferred flame-retardant polymer molding compositions consist of:
  • Preferred flame-retardant polymer molding compositions consist of:
  • the porous glass particles are made of glass foam.
  • a glass melt is produced from glass pellets in a melting funnel, which then in a
  • Single-screw extruder is drawn under hydrostatic pressure.
  • the glass melt is mixed in the single-screw extruder at 800 to 1000 ° C under pressure with steam as blowing agent.
  • composition used for the molten glass Oxides content in% by weight
  • the processing temperature in the single screw extruder for this glass composition is 850 to 920 ° C in the individual heating zones.
  • the Extruderaustrittsdüse diameter 2 to 5 mm, the relaxation of the mixture of molten glass and blowing agent and it forms a fine-pored
  • Glass foam having a density of 0.05 to 0.30 g / cm 3 , preferably 0.10 to 0.20 g / cm 3 .
  • the glass foam strand is not relaxed, but cools under the action of
  • the irregular fragments are pre-shredded in a roll crusher (EMDE) with a 7 mm perforated sieve. Then the grinding takes place
  • the porous glass particles contain in micropores ( ⁇ 2 nm), mesopores (2 to 50 nm), and macropores ( ⁇ 50 nm) still residues of the propellant water, whereby upon heating of the glass particles to temperatures of 360-600 ° C, re-foaming he follows. Due to the strong surface activation during the grinding process, the particles sinter together already in this temperature range.
  • Melamine (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) with the molecular formula C 3 H 6 N 6 is a heterocyclic aromatic compound with nitrogen.
  • the nitrogen content of the melamine is about 66 wt .-%.
  • Melamine is produced by trimerization of urea.
  • Ammonium nitrate (NH 4 I ⁇ 10 3 ) is a salt produced by neutralization of ammonia with nitric acid and is very soluble in water.
  • the complex halogen-free solid flame retardant compositions are prepared by adding 20-80% by weight, preferably 40-60% by weight, of the porous
  • Commercially available mixers such as Lodige mixers, Henschel mixers or Banbury mixers may be used.
  • the mixture is then sprayed with 2 to 20 wt .-%, preferably 2 to 10 wt .-%, ammonium nitrate, which was previously dissolved under heat in distilled water, while still mixing.
  • the weight ratio of ammonium nitrate to the distilled water used for the solution may be 3: 1 to 1: 2, wherein a
  • Ratio of 2: 1 to 1: 1 is preferred to obtain a mixture, although moist, but not lumpy.
  • the necessary mixing time is chosen so that a homogeneous distribution of the dissolved ammonium nitrate in the mixture of porous borosilicate glass powder and melamine is achieved.
  • the mixing time is preferably 40 minutes.
  • the wet mixture of the porous glass powder, the melamine and the dissolved ammonium nitrate is subjected to a temperature treatment. This may preferably be done in the mixer or in a separate oven.
  • the mix is exposed for at least 90 minutes, preferably for 180 minutes, to a temperature of at least 90 ° C and at most 150 ° C, preferably at least 90 ° C and at most 120 ° C.
  • the resulting complex halogen-free flame retardant composition has a residual moisture content below 1.0, preferably below 0.5 wt .-%.
  • a particular embodiment can be dispensed with the component ammonium nitrate and it is dry mixed with the melamine only the porous glass powder and then sprayed with distilled water. Subsequently, the temperature treatment, as described above. It is a powdery product having an average particle size (d 50 ) of 1.0 to 50.0 ⁇ , preferably 3.0 to 12.0 ⁇ obtained.
  • Agglomerates can be deagglomerated by milling, for example in a ball mill, planetary mill or tooth colloid mill.
  • the complex halogen-free solid flame retardant composition can also be incorporated without deagglomeration in the polymer molding compositions, since then the
  • Dust is lower and the deagglomeration can be done in the compound production.
  • Flame retardant compositions are preferably used in compounds which are used to produce polymer moldings.
  • the complex, halogen-free, solid according to the invention are preferably used in compounds which are used to produce polymer moldings.
  • thermoplastic polymers can be made into thermoplastic polymers
  • the flame retardant compositions with the additives and the fillers as powder and / or granules are premixed in a mixer and then mixed in a compounding unit (for example twin-screw extruder) in the polymer melt and homogenized.
  • a compounding unit for example twin-screw extruder
  • the melt is usually withdrawn as a strand, cooled and granulated.
  • the components can also be supplied separately via a dosing system directly into the compounding unit.
  • Flame retardant compositions may also be blended into the monomers or prepolymers of the polymer molding compositions.
  • the compounds may contain other auxiliaries such as plasticizers, nucleating agents, antistatic agents, mold release agents and lubricants, flow and processing aids,
  • Fillers and reinforcing agents are glass fibers (short, long or continuous fibers), glass beads, glass powder, glass cloth, glass mats, talc, feldspar, quartz, mica, Kaolin, chalk, calcium carbonate, magnesium carbonate, titanium oxide, silicates such as wollastonite, phyllosilicates, clay minerals such as bentonites, montmorillonites, hectorites, saponites, precipitated, pyrogenic, crystalline or amorphous silicas, metal oxides and hydroxides, barium sulfate, fibers or flours of natural products, synthetic Fibers, carbon fibers, aramid fibers, soot and graphites without other fillers
  • fillers and reinforcing materials may also be surface-treated. In the case of fibers as fillers, an introduction of these is only shortly before the
  • Extruderaustrag preferred to minimize the comminution of the fibers.
  • the preparation of the flame-retardant compounds is preferably carried out by the complex halogen-free, solid flame retardant composition with the
  • Twin-screw extruder is processed at temperatures of 230 to 260 ° C (PBT), from 260 ° C (PA6) or from 260 to 280 ° C (PA66).
  • PBT 230 to 260 ° C
  • PA6 260 ° C
  • PA66 260 to 280 ° C
  • Flame retardant composition via a side dosing is also possible.
  • Other polymer molding compounds may require different temperatures in the preparation of the compounds in the twin-screw extruder.
  • the homogenized polymer strand is stripped off, preferably cooled in a water bath, and then granulated.
  • the invention also relates to polymer moldings, films, filaments and fibers comprising the complex halogen-free solid
  • Single-screw extruder manufactured at a glass melt temperature of 880 ° C glass foam.
  • D 50 is the particle size at which 50 percent of the particles are less than or equal to the specified value.
  • the pH of the porous glass particles was determined in a 10% aqueous suspension at room temperature in accordance with DIN EN ISO 787-9. Unlike the standard, the eluate was prepared from 10 g of glass powder and 90 g of distilled water. The pH and conductivity of the suspension were then measured with the pH laboratory kit with conductivity electrode (Hach Lange GmbH). The moisture content of the glass particles was in accordance with ISO 787-2 after 2 hours of drying in
  • Residual moisture 0.4%.
  • the ammonium nitrate solution was filled in a 2 liter pressure vessel.
  • the container was pressurized with 2.5 bar by means of compressed air.
  • the mixture of glass powder and melamine in the mixer was sprayed with the ammonium nitrate solution by means of a silt nozzle, with further mixing.
  • the moist product was removed and spread on stainless steel plates, covered with a silicone mat, the layer height being at most 2 cm.
  • the filled sheets were pushed in a trolley and pushed into the oven preheated to 90 ° C. After reaching the target temperature of 90 ° C, the sheets remained for 180 minutes at 90 ° C in the oven.
  • the trolley with the sheets was then removed from the oven removed and after 60 minutes, the complex halogen-free flame retardant was removed as a powder from the sheets.
  • the complex halogen-free flame retardant was then used to prepare eluates. Contrary to the standard DIN EN ISO 787-14, 10 g of the powder were eluted in 90 g of distilled water. The pH of the eluate was 6.2 and the conductivity 9.4 mS / cm, measured with the pH laboratory kit with conductivity electrode (Hach Lange GmbH). The moisture content of the complex halogen-free flame retardant was determined in accordance with ISO 787-2 after drying for 2 hours in a convection oven at 105 ° C and was 0.25%.
  • porous glass particles were weighed out with a d 50 of 3.0 ⁇ m and 5.0 kg of melamine powder (supplier Penpet Petrochemical Trading GmbH) and filled in a flysch mixer (type VM 60 A). It was then mixed for 10 minutes.
  • Borosilicate glass particles with d 50 Borosilicate glass particles with d 50
  • Borosilicate glass particles with d 50 Borosilicate glass particles with d 50
  • Borosilicate glass particles with d 50 K3-WI GmbH 3.0 ⁇ m, 6% by weight
  • the PA6 compounds were produced at a cylinder temperature of 270 to 280 ° C in a twin-screw extruder ZSK 32 (manufacturer Werner and Pfleiderer).
  • the PBT compounds were produced at a cylinder temperature of 250 to 260 ° C in one
  • Injection molding machine (Arburg 320C Allrounder) at melt temperatures of 240 to 270 ° C (PBT) and from 270 to 280 ° C (PA6) produced the test specimens for various investigations.
  • the fire test was conducted in accordance with UL94 "Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Applications" by Underwriters Laboratories (UL), which has meanwhile been included in the IEC / DIN standards For this test bars of the dimensions 125 mm x 13 mm xs mm are produced, the thickness s may be different and is indicated in the classification.
  • polyamide 6 could be combined with a combination of melamine cyanurate and porous
  • a V2 according to UL94 when using porous glass particles made of float glass (soda lime glass) instead of the porous glass particles made of borosilicate glass foam only a V2 according to UL94 can be achieved.
  • the porous borosilicate glass particles were treated only with ammonium nitrate, only V2 according to UL94 was also achieved.
  • the claimed halogen-free flame retardant composition it was possible to achieve V0 according to UL94 in PA6 even when using 6.0% by weight, as example 5 shows.
  • Figure 1 a transmission electron micrograph of the porous
  • Borosilicate glass particles made from glass foam produced by high-temperature extrusion.
  • the porous structure of the glass particles with pore sizes between 5 and 25 nm is easy to recognize.
  • Figure 2 shows a transmission electron micrograph of the complex halogen-free flame retardant composition of the claim.

Abstract

The invention relates to a complex halogen-free solid flame-retardant agent composition for polymer molding compounds, consisting of - 30 to 70 wt.% porous glass particles, which melt at a low temperature and which are made of a boron silicate glass foam produced by means of a high-temperature extrusion process, with an average particle size of 1.5 to 12 μm, - 30 to 70 wt.% melamine, and - 2 to 10 wt.% ammonium nitrate. The composition is obtained by - dry-mixing the porous glass particles made of a boron silicate glass foam and the melamine - uniformly distributing 2 - 10 wt.% of ammonium nitrate, which is dissolved in distilled water, in the mixture of the glass particles and the melamine - further mixing the components of the porous glass particles, the melamine, and the dissolved ammonium nitrate, - and temperature-treating the mixture at 90 to 120 °C for 90 to 240 minutes.

Description

Komplexe halogenfreie feste Flammschutzmittelzusammensetzung für Polymerformmassen bestehend aus einem Reaktionsprodukt von porösen, durch Hochtemperaturextrusion hergestellten und bei niedrigen Temperaturen schmelzenden Borsilikatglaspartikeln, Melamin und Amoniumnitrat und  A complex halogen-free solid flame retardant composition for polymer molding compositions consisting of a reaction product of porous borosilicate glass particles, melamine and ammonium nitrate, produced by high-temperature extrusion and melting at low temperatures
Verfahren zu deren Herstellung Process for their preparation
Die Erfindung betrifft komplexe halogenfreie feste Flammschutzmittelzusammensetzungen für Polymerformmassen. Weiter betrifft die Erfindung damit ausgerüstete flammgeschützte Polymerformmassen, die aus einem oder mehreren Polymeren bestehen können sowie Formkörper, Fasern oder Folien, herstellbar aus den erfindungsgemäßen flammgeschützten Formmassen und ein Verfahren zur Herstellung derselben. In DE 10 2004 02 67 99 B4 wird die Kompaktierung/Granulierung von The invention relates to complex halogen-free solid flame retardant compositions for polymer molding compositions. The invention further relates to flame-retardant polymer molding compositions which can be composed of one or more polymers and to moldings, fibers or films which can be produced from the novel flame-retardant molding compositions and to a process for the preparation thereof. In DE 10 2004 02 67 99 B4 is the compaction / granulation of
Flammschutzmitteln mit Flammschutzsynergisten als Granulierungshilfsmittel beschrieben. Als Flammschutzsynergisten werden Zinkphosphatverbindungen mit einem Schmelzpunkt zwischen 40 und 250°C beansprucht. In der DE 101 44 231 B4 wird ein Verfahren zur Beschichtung von Melamincyanurat beansprucht, bei dem das Melamincyanurat in Lösung mit Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren auf Basis von Lactamen vermischt wird. Nachteilig ist, dass die Vermischung im wässrigen Milieu erfolgen muss und anschließend Filtration und  Flame retardants with flame retardant synergists described as granulation aids. As Flammschutzsynergisten zinc phosphate compounds are claimed with a melting point between 40 and 250 ° C. DE 101 44 231 B4 claims a process for coating melamine cyanurate, in which the melamine cyanurate is mixed in solution with monomers, oligomers and / or polymers based on lactams. The disadvantage is that the mixing must be carried out in an aqueous medium and then filtration and
Trocknung erforderlich ist. Drying is required.
In der DE 600 29 009 T2 wird eine flammhemmende Polyamidharzzusammensetzung, bestehend aus Polyamidharz, einem Salz aus Polyphosphorsäure und Melamin sowie anorganischen Füllstoffen, beansprucht. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus zwei bekannten Flammschutzmitteln für Polyamide. DE 600 29 009 T2 claims a flame-retardant polyamide resin composition consisting of polyamide resin, a salt of polyphosphoric acid and melamine, and inorganic fillers. This is a combination of two known flame retardants for polyamides.
In der DE 195 32 720 AI wird eine flammgeschützte thermoplastische Formmasse beansprucht, die aus Polyamid, Melamincyanurat, mit Siianverbindungen vorbehandelten faserförmigen Füllstoffen sowie weiteren Zusatzstoffen und Verarbeitungshilfsmitteln besteht. In dem dort aufgeführten Beispiel werden 15 Gew.-% Melamincyanurat eingesetzt, um in der Brandprüfung die Brandklasse UL 94-V2 zu erreichen. In DE 195 32 720 Al a flame-retardant thermoplastic molding composition is claimed which consists of polyamide, melamine cyanurate, with Siianverbindungen pretreated fibrous fillers and other additives and processing aids. In the example given there, 15% by weight of melamine cyanurate are used in order to achieve fire classification UL 94-V2 in the fire test.
BESTÄTIGUNGSKOPIE In der EP 15 02 900 Bl bzw. DE 60 2004 00 31 79 T2 wird eine CONFIRMATION COPY In EP 15 02 900 Bl or DE 60 2004 00 31 79 T2 is a
Flammschutzmittelzusammensetzung sowie thermoplastische Harzzusammensetzungen diese enthaltend beschrieben, bestehend aus einen Phosphatglas mit einer  Flame retardant composition and thermoplastic resin compositions containing described, consisting of a phosphate glass with a
Glasübergangstemperatur zwischen 300 und 400°C und einem phosphathaltigem Glass transition temperature between 300 and 400 ° C and a phosphate-containing
Flammschutzmittel, wobei beide Komponenten zuvor vermischt oder verknetet werden. Das Phosphatglas besteht dabei aus 5 - 35 mol-% einwertige Alkalimetalloxide, 20 - 27 mol-% P205, 3 - 20 mol-% S03, 10 - 55 mol-% ZnO, 1 - 5 mol-% Al203, 8 - 20 mol-% B203 und 0 - 15 mol-% von Zink verschiedene zweiwertige Metalloxide. Mit nur 2 Gew.- % dieser Flammschutzmittelzusammensetzung und 0,2 Gew.-% des Antidrippingmittels PTFE kann im Polycarbonat die V0 erreicht werden. Flame retardant, wherein both components are previously mixed or kneaded. The phosphate glass consists of 5 to 35 mol% monovalent alkali metal oxides, 20 to 27 mol% P 2 O 5 , 3 to 20 mol% S0 3 , 10 to 55 mol% ZnO, 1 to 5 mol% Al 2 0 3 , 8-20 mol% B 2 0 3 and 0-15 mol% of divalent metal oxides other than zinc. With only 2% by weight of this flame retardant composition and 0.2% by weight of the antidripping agent PTFE, the V0 can be achieved in the polycarbonate.
In der DE 10 2004 02 67 99 B4 werden pressgranulierte In DE 10 2004 02 67 99 B4 are press granulated
Flammschutzmittelzusammensetzungen sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung beschrieben. Dabei werden Phosphinsäuresalze und/oder  Flame retardant compositions and processes for their preparation and their use described. These are phosphinic salts and / or
Diphosphinsäuresalze mit einem schmelzbaren Zinkphosphinat und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen oder Flammschutzmitteln gemischt und verpresst. Diphosphinic salts mixed with a fusible zinc phosphinate and optionally other additives or flame retardants and pressed.
In der DE 10 2011 01 18 84 AI werden poröse, amorphe Glaspartikel aus kontinuierlich geschäumten Glas, die mit anderen anorganischen Salzen oder organischen In DE 10 2011 01 18 84 AI are porous, amorphous glass particles of continuously foamed glass, with other inorganic salts or organic
Verbindungen dotiert sind beschrieben. Die dotierten Glaspartikel können als Compounds doped are described. The doped glass particles can as
Katalysatoren, Sikkative, Vulkanisationsaktivatoren, Vulkanisationsbeschleuniger oder Flammschutzmittel eingesetzt werden. Es wird keine Catalysts, siccatives, vulcanization activators, vulcanization accelerators or flame retardants can be used. There will be no
Flammschutzmittelzusammensetzung der Glaspartikel mit Melamin und Ammoniumnitrat beschrieben. In der DE 10 2012 004 357 AI wird eine Flammschutzmittelzusammensetzung aus Flame retardant composition of the glass particles with melamine and ammonium nitrate described. DE 10 2012 004 357 A1 discloses a flame retardant composition
Melamincyanurat und porösen amorphen Glaspartikeln aus Borosilikatglas beansprucht. Dabei wird auch die Herstellung von Flammschutzmittelzusammensetzungen durch das Vermischen von Melamin und Cyanursäure im wässrigen Medium mit dem porösen Glaspulver und anschließender Temperaturbehandlung beschrieben. Hier wird jedoch aus den Komponenten Melamin. und Cyanursäure durch eine Temperaturbehandlung bei bevorzugt 90 bis 100°C Melamincyanurat erzeugt. Melamincyanurat and porous amorphous glass particles of borosilicate glass claimed. It also describes the preparation of flame retardant compositions by mixing melamine and cyanuric acid in the aqueous medium with the porous glass powder and subsequent heat treatment. Here, however, the components become melamine. and cyanuric acid produced by a thermal treatment at preferably 90 to 100 ° C melamine cyanurate.
In der DE 103 59 816 B4 werden Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombinationen beansprucht, die Phosphinsäuresalze und/oder Diphosphinsäuresalze und/oder deren Polymer und Kettenverlängerer enthalten. Als weitere Komponenten können sie auch Glaspulver enthalten. In der DE 103 23 116 AI werden titanhaltige Phosphionatflammschutzmittel beansprucht. Weiterhin werden Formmassen thermoplastischer oder duroplastischer Polymere beansprucht, die weitere Flammschutzmittel und anorganische Verbindungen wie Glaspulver enthalten kann. DE 103 59 816 B4 claims flame retardant-stabilizer combinations which contain phosphinic acid salts and / or diphosphinic acid salts and / or their polymer and chain extender. As further components they can also contain glass powder. In DE 103 23 116 AI titanium-containing Phosphionatflammschutzmittel be claimed. Furthermore, molding compositions of thermoplastic or thermosetting polymers are claimed, which may contain other flame retardants and inorganic compounds such as glass powder.
In den Patentschriften DE 195 36 665 C2, DE 195 36 666 C2 und DE 195 45 065 C2 wird die Herstellung von kontinuierlich im Extruder erzeugtem Glasschaum beschrieben. The specifications DE 195 36 665 C2, DE 195 36 666 C2 and DE 195 45 065 C2 describe the production of glass foam produced continuously in the extruder.
In der Patentschrift DE 102 52 693 B4 wird eine Verfahren zur Herstellung von plättchenförmigen sowie unregelmäßigen, 3-dimensional oder regelmäßig geformten Glaspartikeln beschrieben, welche aus sich entspannendem unter Druck stehendem geschmolzenen Glas durch Zugabe von Treibmitteln hergestellt werden. The patent DE 102 52 693 B4 describes a process for producing platelet-shaped and irregular, 3-dimensionally or regularly shaped glass particles, which are produced from relaxing pressurized molten glass by adding propellants.
Diese Glaspartikel werden im Weiteren als poröse Glaspartikel bezeichnet. These glass particles are referred to below as porous glass particles.
Es ist essentiell, dass Flammschutzmittel so homogen wie möglich in einer It is essential that flame retardant be as homogeneous as possible in one
Polymerformmasse verteilt sind. Häufig bestehen Flammschutzmittelausrüstungen für Polymerformmassen aus mehreren Komponenten. Die Dosierung von Polymer molding compound are distributed. Frequently, flame retardant finishes for polymer molding compositions consist of several components. The dosage of
Flammschutzmitteln aus mehreren Einzelkomponenten bei Einarbeitung in die Flame retardants from several individual components when incorporated into the
Polymerformmassen im Extruder ist schwierig und führt häufig zur inhomogenen Polymer molding compounds in the extruder is difficult and often leads to inhomogeneous
Verteilung der Flammschutzmittel in den Polymerformmassen. Dies kann wiederum wegen der lokale Unterdosierung nachteilig für die Flammschutzwirkung sein und führt dazu, dass die Flammschutzmittel in einer höheren Dosierung eingesetzt werden, um eine durchgehenden Flammschutz zu erreichen. Der Einsatz von Flammschutzmittel in den Polymerformmassen hat ebenfalls negativen Einfluss auf die mechanischen Distribution of flame retardants in the polymer molding compounds. This in turn may be detrimental to the flame retardancy due to local underdosage and results in the flame retardants being used at a higher dosage to achieve consistent flame retardancy. The use of flame retardants in the polymer molding compositions also has a negative impact on the mechanical properties
Kennwerte. Deshalb sollte die notwendige Flammschutzmitteleinsatzmenge möglichst gering sein.  Characteristics. Therefore, the necessary amount of flame retardant should be as low as possible.
Die Aufgabe bestand deshalb in der Entwicklung von Flammschutzmittel- Zusammensetzungen, bestehend aus mehreren synergetisch wirkenden The task was therefore in the development of flame retardant compositions, consisting of several synergistic acting
Flammschutzmitteln. Flame retardants.
Es wurde eine halogenfrei feste Flammschutzmittelzusammensetzung gefunden, die in ungefüllten Polymerformmassen bereits bei geringer Einsatzmenge einen stabilen Flammschutz gewährleistet. Im Polyamid 6 kann beispielsweise mit der komplexen halogenfreien Flammschutzmittelzusammensetzung die Einsatzmenge an Flammschutzmitteln gegenüber mit Melamincyanurat ausgerüsteten Compounds für die VO nach UL94 um 50% reduziert werden. A halogen-free solid flame retardant composition has been found which ensures stable flame retardancy in unfilled polymer molding compositions even with a small amount of use. In polyamide 6, for example, with the complex halogen-free flame retardant composition, the amount used Flame retardants compared to melamine cyanurate treated compounds for UL94 VO be reduced by 50%.
In mit Glasfasern gefüllten Polymerformmassen kann durch die gefundene In filled with glass fiber polymer molding compounds can be found by the
Flammschutzmittelzusammensetzung in Verbindung mit anderen Flame retardant composition in conjunction with others
Flammschutzsynergisten, wie phosphorhaltige organische Flammschutzmittel, ein Flammschutz erreicht werden. Dadurch kann die von phosphorhaltigem  Flame retardant synergists, such as phosphorus-containing organic flame retardants, a flame retardant can be achieved. This allows the phosphorus-containing
Flammschutzmittel bekannte Korrosion reduziert werden. Durch teilweisen Ersatz der teuren organischen phosphorhaltigen Flammschutzmittel ist eine Reduktion der Kosten möglich. Flame retardant known corrosion can be reduced. By partially replacing the expensive organic phosphorus-containing flame retardants, a reduction of the costs is possible.
Die komplexen halogenfreien festen Flammschutzmittelzusammensetzungen für Polymermassen bestehen aus: The complex halogen-free solid flame retardant compositions for polymer compositions consist of:
- 30 bis 70 Gew.-% porösen, bei niedrigen Temperaturen schmelzenden Glaspartikeln aus einem durch Hochtemperaturextrusion hergestellten Borsilikatglasschaum mit einer mittleren Partikelgröße von 1,5 bis 12 pm  - 30 to 70 wt .-% porous, melting at low temperatures glass particles from a produced by high-temperature extrusion borosilicate glass foam having an average particle size of 1.5 to 12 pm
- 30 bis 70 Gew.-% Melamin und  - 30 to 70 wt .-% melamine and
- 2 bis 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, erhältlich durch :  2 to 10% by weight of ammonium nitrate, obtainable by:
- trockenes Vermischen der porösen Glaspartikel aus dem Borosilikatglasschaum und dem Melamin  dry mixing of the porous glass particles of the borosilicate glass foam and the melamine
- gleichmäßige Verteilung von 2 - 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, gelöst in destilliertem uniform distribution of 2-10% by weight of ammonium nitrate dissolved in distilled water
Wasser, in der Mischung aus den Glaspartikeln und dem Melamin Water, in the mixture of the glass particles and the melamine
- weiteres Mischen der Komponenten poröse Glaspartikel, Melamin und gelöstes Ammoniumnitrat  - further mixing the components porous glass particles, melamine and dissolved ammonium nitrate
- Temperaturbehandlung der Mischung bei 90 bis 150°C für mindestens 90 Minuten. - Temperature treatment of the mixture at 90 to 150 ° C for at least 90 minutes.
Die Komplexen halogenfreien festen Flammschutzmittelzusammensetzungen für Polymermassen bestehen bevorzugt aus: The complex halogen-free solid flame retardant compositions for polymer compositions preferably consist of:
- 40 bis 60 Gew.-% porösen, bei niedriger Temperatur schmelzenden Glaspartikeln aus einem durch Hochtemperaturextrusion hergestellten Borsilikatglasschaum mit einer mittleren Partikelgröße von 2 bis 6 μιτι  40 to 60% by weight of porous, low-melting glass particles from a borosilicate glass foam produced by high-temperature extrusion with an average particle size of 2 to 6 μm
- 40 bis 60 Gew.-% Melamin und  - 40 to 60 wt .-% melamine and
- 2 bis 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, erhältlich durch  - 2 to 10 wt .-% ammonium nitrate, obtainable by
- trockenes Vermischen der porösen Glaspartikel aus einem Borosilikatglasschaum und dem Melamin  dry mixing of the porous glass particles of a borosilicate glass foam and the melamine
- gleichmäßige Verteilung von 2 - 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, gelöst in destilliertem uniform distribution of 2-10% by weight of ammonium nitrate dissolved in distilled water
Wasser, in der Mischung aus den Glaspartikeln und dem Melamin - weiteres Mischen der Komponenten poröse Glaspartikel, Melamin und gelöstes Ammoniumnitrat Water, in the mixture of the glass particles and the melamine - further mixing the components porous glass particles, melamine and dissolved ammonium nitrate
- Temperaturbehandlung der Mischung bei 90°C bis 120 Grad für 90 bis 240 Minuten. Dabei wurde überraschend gefunden, dass bei niedriger Temperatur schmelzende poröse Glaspartikel aus Borosilikatglas vermischt mit Melamin und einem gelösten  - Temperature treatment of the mixture at 90 ° C to 120 degrees for 90 to 240 minutes. It was surprisingly found that at low temperature melting porous glass particles of borosilicate glass mixed with melamine and a dissolved
Ammoniumnitrat sowie anschließend temperaturbehandelt gegenüber dem Einsatz von separaten porösen Borosilikatglaspartikeln und separatem Melamin zu einer Reduzierung der notwendigen Flammschutzmitteleinsatzmenge und zu verbesserten und einheitlichen Ergebnissen bei der Flammschutzprüfung führen. Ammonium nitrate and then temperature treated against the use of separate porous Borosilikatglaspartikeln and separate melamine to reduce the necessary flame retardant and lead to improved and uniform results in the flame retardancy.
Im ungefüllten Polyamid 6 konnte beispielsweise die Flammschutzmitteleinsatzmenge gegenüber Melamincyanurat um 50 % reduziert werden, um die V0 nach UL94 zu erreichen. In the unfilled polyamide 6, for example, the amount of flame retardant could be reduced by 50% compared to melamine cyanurate in order to achieve the UL94 V0.
Flammschutzmittelzusammensetzungen, erhalten aus temperaturbehandelten Flame retardant compositions obtained from temperature treated
Mischungen von porösen, bei niedriger Temperatur schmelzenden Glaspartikeln und Melamin unter Einsatz von Wasser, führen ebenfalls zu Verbesserungen gegenüber dem Einsatz von Melamin oder Melamincyanurat und porösen Glaspartikeln als Mixtures of porous, low melting temperature glass particles and melamine using water also result in improvements over the use of melamine or melamine cyanurate and porous glass particles as
Einzelkomponenten. Individual components.
Melamin als stickstoffhaltiges Flammschutzmittel hat den Nachteil, dass es aus der Polymermatrix der damit ausgerüsteten Polymerformmassen herausdiffundiert. Melamine as a nitrogen-containing flame retardant has the disadvantage that it diffuses out of the polymer matrix of the polymer molding compositions equipped therewith.
Melamincyanurat hingegen ist als Flammschutzmittel für technische Kunststoffe seit längerem bekannt. Insbesondere in Polyamiden, aber auch in Polyestern und anderenMelamine cyanurate, however, has long been known as a flame retardant for engineering plastics. Especially in polyamides, but also in polyesters and others
Kunststoffen, wie Styrol-basierten Polymeren, findet es weite Anwendung. Der Vorteil des Melamincyanurats liegt darin, dass es nicht aus der Polymermatrix herausdiffundiert (JP 00000 53 317 59 B2). Dieser Effekt ist auf die zweidimensionale, auf Plastics, such as styrene-based polymers, find it widely used. The advantage of the melamine cyanurate is that it does not diffuse out of the polymer matrix (JP 00000 53 317 59 B2). This effect is on the two-dimensional, on
Wasserstoffbrückenbindungen beruhende Netzwerkstruktur des Melamincyanurates zurückzuführen. Nachteilig ist jedoch, dass damit der für den Flammschutz wichtige Strickstoffgehalt von rund 66 Gew.-% im Melamin auf rund 50 Gew.-% im Attributed to hydrogen bonding network structure of Melamincyanurates. The disadvantage, however, is that thus important for flame retardant knit content of about 66 wt .-% in melamine to about 50 wt .-% in
Melamincyanurat reduziert wird und damit größere Einsatzmengen erforderlich sind. Melamincyanurat is reduced and thus larger amounts are required.
Durch die Anbindung des Melamins in Kombination mit dem Ammoniumnitrat an das poröse Glaspulver wird der Nachteil der Diffusion aus der Polymerformmasse beseitigt. Das poröse Glaspulver ist dabei gleichzeitig Träger für das Melamin und By attaching the melamine in combination with the ammonium nitrate to the porous glass powder, the disadvantage of diffusion from the polymer molding compound is eliminated. The porous glass powder is at the same time carrier for the melamine and
Flammschutzsynergist, da es im Brandfall zur Ausbildung einer Glasschaumschicht auf der Polymerformmasse kommt. Die Reaktionsprodukte des Ammoniumnitrats unterstützen die Ausbildung der Glasschaumschicht und stabilisieren diese. Flammschutzsnergist, as it in case of fire to form a glass foam layer on the polymer molding compound comes. The reaction products of ammonium nitrate support the formation of the glass foam layer and stabilize it.
Eine Ankopplung des Melamins an die Oberfläche der porösen Glaspartikel kann mittels Wasserstoffbrückenbindung oder über die an der Glaspartikeloberfläche befindlichen OH- Ionen erfolgen. Ebenso ist eine Dipolwechselwirkung zwischen der Glaspartikeloberfläche und den Melaminmolekülen möglich. The melamine can be coupled to the surface of the porous glass particles by means of hydrogen bonding or via the OH ions present on the glass particle surface. Likewise, a dipole interaction between the glass particle surface and the melamine molecules is possible.
Bei den Polymerformmassen handelt es sich um thermoplastische oder duroplastische Polymere oder um Blends der verschiedenen Polymeren. The polymer molding compounds are thermoplastic or thermosetting polymers or blends of the various polymers.
Die beanspruchte komplexe halogenfreie Flammschutzmittelzusammensetzung kann auch als Masterbatch, also ein Compound mit hoher Konzentration der The claimed complex halogen-free flame retardant composition can also be used as a masterbatch, ie a compound with a high concentration of
Flammschutzmittelzusammensetzung, in die Polymerformmassen eingebracht werden. Der Masterbatch kann weitere Hilfsstoffe wie Weichmacher, Nukleierungsmittel, Flame retardant composition are introduced into the polymer molding compositions. The masterbatch may contain further auxiliaries, such as plasticizers, nucleating agents,
Entformungs- und Gleitmittel, Fließ- und Verarbeitungshilfsmittel, Antioxidantien, Hitze- und Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Pigmente und weitere Flammschutzmittel enthalten.  Release agents and lubricants, flow and processing aids, antioxidants, heat and light stabilizers, dyes, pigments and other flame retardants.
Thermoplastische Formmassen im Sinne der Erfindung, die mit der Thermoplastic molding compositions according to the invention, which with the
Flammschutzzusammensetzung ausgerüstet werden können, sind Homo- und Flameproofing composition can be equipped, are homo- and
Copolymere von olefinisch ungesättigten Monomeren wie Polyfluorethylen, Polyethylen, Polypropylen, Ethylene/Propylen-Copolymere, Polyethylenether, Polystyrole, wie  Copolymers of olefinically unsaturated monomers such as polyfluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymers, polyethylene ethers, polystyrenes, such as
Polystyrol-HI, Styrol/Acrylnitril-Copolymere, Polymerblends vom Typ ABS (Acrylnitril- Butadien-Styrol) oder PC/ABS (Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol), Vinylchlorid Homo- und Copolymere, Polyacrylate, Vinylacetat-Copolymere wie Ethylenvinylacetat, Polyacetate, Polycarbonate, Polyester und Polyamide. Polystyrene HI, styrene / acrylonitrile copolymers, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) polymer blends or PC / ABS (polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene), vinyl chloride homo- and copolymers, polyacrylates, vinyl acetate copolymers such as ethylene vinyl acetate, polyacetates , Polycarbonates, polyesters and polyamides.
Als Komponenten können die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen auch kautschukelastische Polymerisate enthalten. Bevorzugt sind hier die so genannten Ethylen-Propylen- bzw. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke (ERM- und EPDM-Kautschuk) zu nennen. Die EPD- und EPDM-Kautschuke können vorzugsweise auch mit reaktiven Carbonsäuren oder deren Derivaten gepfropft sein. As components of the thermoplastic molding compositions according to the invention may also contain elastomeric polymers. Preference is given here to call the so-called ethylene-propylene or ethylene-propylene-diene rubbers (ERM and EPDM rubber). The EPD and EPDM rubbers may also preferably be grafted with reactive carboxylic acids or their derivatives.
Bevorzugt handelt es sich bei den thermoplastischen Polymerformmassen um Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyethylenether, Polystyrol-HI (High Impact) und Blends oder Polymerblends vom Typ ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder PC/ABS (Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol) ohne andere thermoplastische Polymere auszuschließen. The thermoplastic polymer molding compositions are preferably polyamides, polyesters, polycarbonates, polyethylene ethers, polystyrene HI (high impact) and blends or polymer blends of the ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) or PC / ABS type (Polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene) without excluding other thermoplastic polymers.
Die thermoplastischen Polyamidformmassen können durch Polykondensation von The thermoplastic polyamide molding compositions can by polycondensation of
Lactamen mit 3- oder mehrgliedrigem Ring oder von polymerisierbaren Aminosäuren oder durch Polykondensation zwischen dibasischen Säuren und Diaminen erhalten werden. Beispiele der Polyamide sind Polymere von ε-Caprolactam, Aminocapronsäure, ß-Lactam, y-Lactam, δ-Lactam, ε-Lactam, 7-Aminoheptansäure, 11-Aminodecansäure, Pyridin, Piperidon und dergleichen, erzeugt durch die Polykondensation zwischen Lactams are obtained with 3- or multi-membered ring or polymerizable amino acids or by polycondensation between dibasic acids and diamines. Examples of the polyamides are polymers of ε-caprolactam, aminocaproic acid, β-lactam, γ-lactam, δ-lactam, ε-lactam, 7-aminoheptanoic acid, 11-aminodecanoic acid, pyridine, piperidone and the like, produced by the polycondensation between
Diaminen wie Hexamethylen- Nonamethylen-, Undecamethylen-, Dodecamethylen-, m- Xylylendiamin und Dicarbonsäuren wie Terephthal-, Isophthal-, Adipin-, Sebacin-, Dodecandicarbon- und Glutarsäure oder Copolymere davon. Spezifische Beispiele der Polyamide sind Polyamid 4 (Monomere Pyrrolidon), Polyamid 6 (Monomer ε- Caprolactam), Polyamid 7 (Monomere Ethanolactam), Polyamid 8 (Monomer Diamines such as hexamethylene nonamethylene, undecamethylene, dodecamethylene, m-xylylenediamine and dicarboxylic acids such as terephthalic, isophthalic, adipic, sebacic, dodecanedicarboxylic and glutaric acid or copolymers thereof. Specific examples of the polyamides are polyamide 4 (monomers pyrrolidone), polyamide 6 (monomer ε-caprolactam), polyamide 7 (monomers ethanolactam), polyamide 8 (monomer
Capryllactam), Polyamid 9 (Monomer 9-Aminoperlagonsäure), Polyamid 11 (Monomer Aminoundecansäure), Polyamid 12 (Monomer Laurinlactam), Polyamid 46 (Monomere Tetramethylendiamin und Adipinsäure), Polyamid 66 (Monomere Hexamethylendiamin und Adipinsäure), Polyamid 69 (Monomere Hexamethylendiamin und Azelainsäure), Polyamid 610 (Monomere Hexamethylendiamin und Sebacinsäure), Polyamid 612 (Monomere Hexamethylendiamin und Decandicarbonsäure), Polyamid 613 (Monomere Hexamethylendiamin und Undecandicarbonsäure), Polyamid 1212 (Monomere 1,12- Dodecandiamin und Decandicarbonsäure), Polyamid 1313 (Monomere 1, 13- Diaminotridecan und Undecandicarbonsäure), Polyamid 6T (Monomere Capryllactam), polyamide 9 (monomer 9-aminoperlagonic acid), polyamide 11 (monomer aminoundecanoic acid), polyamide 12 (monomer laurolactam), polyamide 46 (monomers tetramethylenediamine and adipic acid), polyamide 66 (monomers hexamethylenediamine and adipic acid), polyamide 69 (monomers hexamethylenediamine and Azelaic acid), polyamide 610 (monomers hexamethylenediamine and sebacic acid), polyamide 612 (monomers hexamethylenediamine and decanedicarboxylic acid), polyamide 613 (monomers hexamethylenediamine and undecanedicarboxylic acid), polyamide 1212 (monomers 1,12-dodecanediamine and decanedicarboxylic acid), polyamide 1313 (monomers 1, 13 - diaminotridecane and undecanedicarboxylic acid), polyamide 6T (monomers
Hexamethylendiamin und Terephthaisäure), Polyamid 9T (Monomere 1,9-Nonanediamin und Terephthaisäure), Polyamid MXD6 (Monomere m-Xylylendiamin und Adipinsäure), Polyamid 61 (Monomere Hexamethylendiamin und Isophthalsäure), Polyamid 6-3-T (Monomere Trimethyhexamethylendiamin und Terephthaisäure), Polyamid 6/6T Hexamethylenediamine and terephthalic acid), polyamide 9T (monomers 1,9-nonanediamine and terephthalic acid), polyamide MXD6 (monomers m-xylylenediamine and adipic acid), polyamide 61 (monomers hexamethylenediamine and isophthalic acid), polyamide 6-3-T (monomers trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid) , Polyamide 6 / 6T
(Gemisch aus PA6 und PA6T), Polyamid 6/66 (Gemisch aus PA6 und PA66), Polyamid 6/12 (Gemisch aus PA6 und PA12), Polyamid 66/6/610 (Gemisch aus PA66, PA6 und PA 610), Polyamid 6I/6T (Gemisch aus PA6I und PA6T), Polyamid PACM 12 (Monomere(Mixture of PA6 and PA6T), polyamide 6/66 (mixture of PA6 and PA66), polyamide 6/12 (mixture of PA6 and PA12), polyamide 66/6/610 (mixture of PA66, PA6 and PA 610), polyamide 6I / 6T (mixture of PA6I and PA6T), polyamide PACM 12 (monomers
Diaminodicyclohexylmethan und Laurinlactam), PA 6I/6T/PACM (Gemisch aus PA6I, PA6T und dem Monomer Diaminodicyclohexylmethan), PA12 MACMI (Monomere Laurinlactam, Dimethyl-diaminodicyclohexylmethan und Isophthalsäure), PA 12MACMT (Monomere Laurinlactam, Dimethyl-diaminodicyclohexylmethan und Terephthaisäure) und PDA-T (Monomere Phenylendiamin und Terephthaisäure) ohne weitere auszuschließen. Diaminodicyclohexylmethane and laurolactam), PA 6I / 6T / PACM (mixture of PA6I, PA6T and the monomer diaminodicyclohexylmethane), PA12 MACMI (monomers laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane and isophthalic acid), PA 12MACMT (monomers laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane and terephthalic acid) and PDA -T (monomers phenylenediamine and terephthalic acid) without further exclusion.
Besonders bevorzugt sind Polyamid 6 und Polyamid 6.6 sowie Mischungen daraus. Bei den Polyestern sind Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethyienterephthalat (PET) bevorzugt. Bevorzugt handelt es sich bei den duroplastischen Polymeren um Epoxid-, Formaldehy-, Melamin-Phenolharz-Polymere und/oder Polyurethane. Particularly preferred are polyamide 6 and polyamide 6.6 and mixtures thereof. Polybutylene terephthalate (PBT) and polyethylene terephthalate (PET) are preferred in the polyesters. The thermoset polymers are preferably epoxy, formaldehyde, melamine / phenolic resin polymers and / or polyurethanes.
Bevorzugte flammgeschützte Polymerformmassen bestehen aus: Preferred flame-retardant polymer molding compositions consist of:
- 40,0 bis 98,0 Gew.-% Polymere oder Polymergemische,  40.0 to 98.0% by weight of polymers or polymer mixtures,
- 2,0 bis 12,0 Gew.-% der komplexen halogenfreien festen 2.0 to 12.0% by weight of the complex halogen-free solid
Flammschutzmittelzusammensetzung,  Flame retardant composition,
- 0 bis 30 Gew.-% Hilfsstoffe  - 0 to 30 wt .-% auxiliaries
Bevorzugte flammgeschützte Polymerformmassen bestehen aus: Preferred flame-retardant polymer molding compositions consist of:
- 40,0 bis 96,0 Gew.-% Polymere oder Polymergemische, 40.0 to 96.0% by weight of polymers or polymer mixtures,
- 2,0 bis 12,0 Gew.-% der komplexen halogenfreien festen  2.0 to 12.0% by weight of the complex halogen-free solid
Flammschutzmittelzusammensetzung, Flame retardant composition,
- 1,0 bis 20,0 Gew.-% Flammschutzsynergisten  1.0 to 20.0% by weight of flame retardant synergists
- 0 bis 30 Gew.-% Hilfsstoffe  - 0 to 30 wt .-% auxiliaries
Bevorzugte flammgeschützte Polymerformmassen bestehen aus: Preferred flame-retardant polymer molding compositions consist of:
- 40,0 - 96,0 Gew.-% Polymere oder Polymergemische,  40.0-96.0% by weight of polymers or polymer mixtures,
- 4,0 - 20,0 Gew.-% der Flammschutzmittelzusammensetzung  - 4.0 - 20.0 wt .-% of the flame retardant composition
- 0 bis 50,0 Gew.-% Füll- und Verstärkungsstoffe  - 0 to 50.0 wt .-% fillers and reinforcing agents
- 0 - 20 Gew.-% weiterer Flammschutzsynergisten - 0 - 20 wt .-% of other flame retardant synergists
- 0 - 30 Gew.-% Hilfsstoffe  - 0 - 30 wt .-% excipients
Die porösen Glaspartikel werden aus Glasschaum hergestellt. Dazu wird aus Glaspellets in einem Aufschmelztrichter eine Glasschmelze erzeugt, die dann in einen The porous glass particles are made of glass foam. For this purpose, a glass melt is produced from glass pellets in a melting funnel, which then in a
Einschneckenextruder unter hydrostatischem Druck eingezogen wird. Die Glasschmelze wird in dem Einschneckenextruder bei 800 bis 1000°C unter Druck mit Wasserdampf als Treibmittel vermischt. Es werden 1 bis 5 g Wasserdampf, bevorzugt 2 bis 4 g, pro kg Glasschmelze als Treibmittel eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Pellets aus einem Borosilikatglas folgender Single-screw extruder is drawn under hydrostatic pressure. The glass melt is mixed in the single-screw extruder at 800 to 1000 ° C under pressure with steam as blowing agent. There are 1 to 5 g of water vapor, preferably 2 to 4 g, per kg of glass melt used as a blowing agent. Particularly preferred are pellets of a borosilicate glass following
Zusammensetzung für die Glasschmelze eingesetzt: Oxide Gehalt in Gew.-% Composition used for the molten glass: Oxides content in% by weight
Na20 9,5 - 13,5 Na 2 0 9.5 - 13.5
K20 1,0 - 4,0 K 2 0 1.0 - 4.0
MgO 0 - 2,0  MgO 0-2.0
CaO 1,0 - 5,0  CaO 1.0 - 5.0
AI2Q3 4,0 - 7,0 AI 2 Q 3 4.0 - 7.0
Si02 55,0 - 60,0 Si0 2 55.0 - 60.0
B203 8,0 - 11,0 B 2 0 3 8.0 - 11.0
Fe203 < 0,2 Fe 2 0 3 <0.2
ZnO 2,0 - 5,0  ZnO 2.0 - 5.0
BaO 3,0 - 6,0  BaO 3.0 - 6.0
F2 < 1,0 F 2 <1.0
Besonders bevorzugt beträgt die Verarbeitungstemperatur im Einschneckenextruder für diese Glaszusammensetzung 850 bis 920°C in den einzelnen Heizzonen. An der Extruderaustrittsdüse, Durchmesser 2 bis 5 mm, erfolgt die Entspannung des Gemisches aus Glasschmelze und Treibmittel und es bildet sich ein feinporiger More preferably, the processing temperature in the single screw extruder for this glass composition is 850 to 920 ° C in the individual heating zones. At the Extruderaustrittsdüse, diameter 2 to 5 mm, the relaxation of the mixture of molten glass and blowing agent and it forms a fine-pored
Glasschaum mit einer Dichte von 0,05 bis 0,30 g/cm3, bevorzugt 0,10 bis 0,20 g/cm3. Glass foam having a density of 0.05 to 0.30 g / cm 3 , preferably 0.10 to 0.20 g / cm 3 .
Der Glasschaumstrang wird nicht entspannt, sondern kühlt unter Einwirkung der The glass foam strand is not relaxed, but cools under the action of
Umgebungsluft ab. Er besteht aus geschlossenen Poren, die jedoch in Folge der schnellen Abkühlung teilweise aufbrechen. Dadurch zerfällt der Glasschaumstrang in Ambient air. It consists of closed pores, which, however, partially break up as a result of the rapid cooling. As a result, the glass foam strand breaks down into
unregelmäßige Bruchstücke. irregular fragments.
Im Weiteren werden die unregelmäßigen Bruchstücke in einem Walzenbrecher (Firma EMDE) mit 7-mm-Lochsieb vorzerkleinert. Anschließend erfolgt die Mahlung Furthermore, the irregular fragments are pre-shredded in a roll crusher (EMDE) with a 7 mm perforated sieve. Then the grinding takes place
(Kugelmühle) und Klassierung (Windradsichter) der vorgebrochenen Glasschaumstücke auf mittlere Partikelgrößen (d50) zwischen 1 und 100 μιτι, bevorzugt zwischen 2 und 6 pm. Die porösen Glaspartikel enthalten in Mikroporen (< 2 nm), Mesoporen (2 bis 50 nm), und Makroporen (< 50 nm) noch Reste des Treibmittels Wasser, wodurch bei einer Erhitzung der Glaspartikel auf Temperaturen von 360 - 600°C ein erneutes Aufschäumen erfolgt. Durch die starke Oberflächenaktivierung beim Mahlprozess sintern die Partikel bereits in diesem Temperaturbereich zusammen. Melamin (2,4,6-Triamino-l,3,5,-Trianzin) mit der Summenformel C3H6N6 ist eine heterocyclische aromatische Verbindung mit Stickstoff. Der Stickstoffgehalt des Melamins beträgt rund 66 Gew.-%. Melamin wird durch Trimerisierung von Harnstoff hergestellt. Ammoniumnitrat (NH4I\I03) ist ein Salz, das durch Neutralisation von Ammoniak mit Salpetersäure entsteht und sehr gut in Wasser löslich ist. (Ball mill) and classification (Windradsichter) of pre-broken glass foam pieces to average particle sizes (d 50 ) between 1 and 100 μιτι, preferably between 2 and 6 pm. The porous glass particles contain in micropores (<2 nm), mesopores (2 to 50 nm), and macropores (<50 nm) still residues of the propellant water, whereby upon heating of the glass particles to temperatures of 360-600 ° C, re-foaming he follows. Due to the strong surface activation during the grinding process, the particles sinter together already in this temperature range. Melamine (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) with the molecular formula C 3 H 6 N 6 is a heterocyclic aromatic compound with nitrogen. The nitrogen content of the melamine is about 66 wt .-%. Melamine is produced by trimerization of urea. Ammonium nitrate (NH 4 I \ 10 3 ) is a salt produced by neutralization of ammonia with nitric acid and is very soluble in water.
Die Komplexen halogenfreien festen Flammschutzmittelzusammensetzungen werden hergestellt, indem 20 - 80 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, des porösen The complex halogen-free solid flame retardant compositions are prepared by adding 20-80% by weight, preferably 40-60% by weight, of the porous
Borosilikatglaspulvers mit 20 bis 80 Gew.-% Melaminpulver, bevorzugt 40 bis 60 Gew.- %, trocken vermischt werden. Es können handelsübliche Mischer, wie Lödige-Mischer, Henschel-Mischer oder Banbury-Mischer, verwendet werden. Das Gemisch wird anschließend mit 2 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 10 Gew.-%, Ammoniumnitrat, das zuvor unter Wärmezufuhr in destilliertem Wasser gelöst wurde, besprüht, wobei weiterhin gemischt wird. Das Gewichtsverhältnis von Ammoniumnitrat zum für die Lösung eingesetzten destillierten Wasser kann 3 : 1 bis 1 : 2 betragen, wobei ein Borosilicate glass powder with 20 to 80 wt .-% melamine powder, preferably 40 to 60% by weight, dry blended. Commercially available mixers such as Lodige mixers, Henschel mixers or Banbury mixers may be used. The mixture is then sprayed with 2 to 20 wt .-%, preferably 2 to 10 wt .-%, ammonium nitrate, which was previously dissolved under heat in distilled water, while still mixing. The weight ratio of ammonium nitrate to the distilled water used for the solution may be 3: 1 to 1: 2, wherein a
Verhältnis von 2 : 1 bis 1 : 1 bevorzugt wird, um ein zwar feuchtes, jedoch nicht klumpiges Gemisch zu erhalten. Die notwendige Mischzeit wird so gewählt, dass eine homogene Verteilung des gelösten Ammoniumnitrats in dem Gemisch aus porösem Borosilikatglaspulver und Melamin erreicht wird. Bevorzugt beträgt die Mischzeit 40 Minuten. Anschließend wird das feuchte Gemisch aus dem porösen Glaspulver, dem Melamin und dem gelösten Ammoniumnitrat einer Temperaturbehandlung unterzogen. Dies kann vorzugweise in dem Mischer oder auch in einem separaten Ofen erfolgen. Das Mischgut wird für mindestens 90 Minuten, bevorzugt für 180 Minuten einer Temperatur von mindestens 90°C und höchstens 150°C, bevorzugt mindestens 90°C und höchstens 120°C, ausgesetzt. Dabei kommt es zur Reaktion zwischen dem porösen Glaspulver, dem Melamin und dem Ammoniumnitrat. Es wird dabei Ammoniak freigesetzt. Die erhaltene komplexe halogenfreie Flammschutzmittelzusammensetzung hat einen Restfeuchtegehalt unter 1,0 bevorzugt unter 0,5 Gew.-%. Ratio of 2: 1 to 1: 1 is preferred to obtain a mixture, although moist, but not lumpy. The necessary mixing time is chosen so that a homogeneous distribution of the dissolved ammonium nitrate in the mixture of porous borosilicate glass powder and melamine is achieved. The mixing time is preferably 40 minutes. Subsequently, the wet mixture of the porous glass powder, the melamine and the dissolved ammonium nitrate is subjected to a temperature treatment. This may preferably be done in the mixer or in a separate oven. The mix is exposed for at least 90 minutes, preferably for 180 minutes, to a temperature of at least 90 ° C and at most 150 ° C, preferably at least 90 ° C and at most 120 ° C. It comes to the reaction between the porous glass powder, the melamine and the ammonium nitrate. It releases ammonia. The resulting complex halogen-free flame retardant composition has a residual moisture content below 1.0, preferably below 0.5 wt .-%.
In einer besonderen Ausführungsform kann auf die Komponente Ammoniumnitrat verzichtet werden und es wird nur das poröse Glaspulver mit dem Melamin trocken vermischt und anschließen mit destilliertem Wasser besprüht. Anschließend erfolgt die Temperaturbehandlung, wir oben beschrieben. Es wird ein pulverförmiges Produkt mit einer mittleren Partikelgröße (d50) von 1,0 bis 50,0 μιη, bevorzugt 3,0 bis 12,0 μιτι, erhalten. Agglomerate können durch eine Mahlung, beispielsweise in einer Kugelmühle, Planetenmühle oder Zahnkolloidmühle, deagglomeriert werden. Die komplexe halogenfreie feste Flammschutzmittelzusammensetzung kann jedoch auch ohne Deagglomeration in die Polymerformmassen eingearbeitet werden, da dann die In a particular embodiment can be dispensed with the component ammonium nitrate and it is dry mixed with the melamine only the porous glass powder and then sprayed with distilled water. Subsequently, the temperature treatment, as described above. It is a powdery product having an average particle size (d 50 ) of 1.0 to 50.0 μιη, preferably 3.0 to 12.0 μιτι obtained. Agglomerates can be deagglomerated by milling, for example in a ball mill, planetary mill or tooth colloid mill. The complex However, halogen-free solid flame retardant composition can also be incorporated without deagglomeration in the polymer molding compositions, since then the
Staubentwicklung geringer ist und die Deagglomeration bei der Compoundherstellung erfolgen kann. Dust is lower and the deagglomeration can be done in the compound production.
Die erfindungsgemäßen komplexen, halogenfreien, festen The complex, halogen-free, solid according to the invention
Flammschutzmittelzusammensetzungen werden bevorzugt in Compounds eingesetzt, die zur Erzeugung von Polymerformkörpern verwendet werden. Die erfindungsgemäßen komplexen, halogenfreien, festen  Flame retardant compositions are preferably used in compounds which are used to produce polymer moldings. The complex, halogen-free, solid according to the invention
Flammschutzmittelzusammensetzungen können in thermoplastische Polymere  Flame retardant compositions can be made into thermoplastic polymers
eingearbeitet werden, indem z.B. die Flammschutzmittelzusammensetzungen mit den Additiven und den Füllstoffen als Pulver und/oder Granulat in einem Mischer vorgemischt und anschließend in einem Compoundieraggregat (z.B. Doppelschneckenextruder) in die Polymerschmelze eingemischt und homogenisiert werden. incorporated by e.g. the flame retardant compositions with the additives and the fillers as powder and / or granules are premixed in a mixer and then mixed in a compounding unit (for example twin-screw extruder) in the polymer melt and homogenized.
Bevorzugt sind Doppelschneckenextruder. Die Schmelze wird üblicherweise als Strang abgezogen, gekühlt und granuliert. Die Komponenten können auch separat über eine Dosieranlage direkt in das Compoundieraggregat eigebracht werden. Preference is given to twin-screw extruders. The melt is usually withdrawn as a strand, cooled and granulated. The components can also be supplied separately via a dosing system directly into the compounding unit.
Es ist ebenso möglich die Flammschutzmittel einem fertigen Polymergranulat bzw. Pulver zuzumischen und die Mischung direkt auf einer Spritzgussmaschine zu Formteilen zu verarbeiten. Die erfindungsgemäßen komplexen, halogenfreien, festen It is also possible to admix the flame retardants to a finished polymer granulate or powder and to process the mixture directly on an injection molding machine to form parts. The complex, halogen-free, solid according to the invention
Flammschutzmittelzusammensetzungen können ebenfalls bereits in die Monomeren oder Präpolymeren der Polymerformmassen eingemischt werden.  Flame retardant compositions may also be blended into the monomers or prepolymers of the polymer molding compositions.
Die Compounds können weitere Hilfsstoffe wie Weichmacher, Nukleierungsmittel, Antistatika, Entformungs- und Gleitmittel, Fließ- und Verarbeitungshilfsmittel, The compounds may contain other auxiliaries such as plasticizers, nucleating agents, antistatic agents, mold release agents and lubricants, flow and processing aids,
Antioxidantien, Hitze- und Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Pigmente, Kopplungsmittel, wie verschiedene Silane, Antidrippingmittel wie Polytetrafluorethylen, Dispersionshilfsmittel wie Ethylenglykol, 1,2-Propandiol oder 1,3-Propandiol und weitere Flammschutzmittel enthalten.  Antioxidants, heat and light stabilizers, dyes, pigments, coupling agents, such as various silanes, anti-dripping agents such as polytetrafluoroethylene, dispersion aids such as ethylene glycol, 1,2-propanediol or 1,3-propanediol and other flame retardants.
Füllstoffe und Verstärkungsmittel sind Glasfasern (Kurz-, Lang- oder Endlosfasern), Glaskugeln, Glaspulver, Glasgewebe, Glasmatten, Talkum, Feldspat, Quarz, Glimmer, Kaolin, Kreide, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Titanoxid, Silikate wie Wollanstonit, Schichtsilikate, Tonminerale wie z.B. Bentonite, Montmorillonite, Hectorite, Saponite, gefällte, pyrogene, kristalline oder amorphe Kieselsäuren, Metalloxide und - hydroxide, Bariumsulfat, Fasern oder Mehle von Naturprodukten, synthetische Fasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Russ und Graphite ohne andere Füllstoffe Fillers and reinforcing agents are glass fibers (short, long or continuous fibers), glass beads, glass powder, glass cloth, glass mats, talc, feldspar, quartz, mica, Kaolin, chalk, calcium carbonate, magnesium carbonate, titanium oxide, silicates such as wollastonite, phyllosilicates, clay minerals such as bentonites, montmorillonites, hectorites, saponites, precipitated, pyrogenic, crystalline or amorphous silicas, metal oxides and hydroxides, barium sulfate, fibers or flours of natural products, synthetic Fibers, carbon fibers, aramid fibers, soot and graphites without other fillers
auszuschließen. Die Füll- und Verstärkungsstoffe können auch oberflächenbehandelt sein. Im Falle von Fasern als Füllstoffe, wird ein Einbringen dieser erst kurz vor dem excluded. The fillers and reinforcing materials may also be surface-treated. In the case of fibers as fillers, an introduction of these is only shortly before the
Extruderaustrag bevorzugt, um die Zerkleinerung der Fasern zu minimieren. Extruderaustrag preferred to minimize the comminution of the fibers.
Die Herstellung der flammgeschützten Compounds erfolgt bevorzugt, indem die komplexe halogenfreie, feste Flammschutzmittelzusammensetzung mit dem The preparation of the flame-retardant compounds is preferably carried out by the complex halogen-free, solid flame retardant composition with the
Polymergranulat und weiteren Additive und Füllstoffen vermischt und auf einem Polymer granules and other additives and fillers and mixed on one
Döppelschneckenextruder bei Temperaturen von 230 bis 260°C (PBT), von 260°C (PA6) bzw. von 260 bis 280°C (PA66) eigearbeitet wird. Eine separate Zuführung der Twin-screw extruder is processed at temperatures of 230 to 260 ° C (PBT), from 260 ° C (PA6) or from 260 to 280 ° C (PA66). A separate feeder of
Flammschutzmittelzusammensetzung über eine Seitendosierung ist ebenfalls möglich. Andere Polymerformmassen können andere Temperaturen bei der Herstellung der Compounds im Doppelschneckenextruder erfordern. Der homogenisierte Polymerstrang wird abgezogen, bevorzugt im Wasserbad gekühlt, und anschließend granuliert. Flame retardant composition via a side dosing is also possible. Other polymer molding compounds may require different temperatures in the preparation of the compounds in the twin-screw extruder. The homogenized polymer strand is stripped off, preferably cooled in a water bath, and then granulated.
Die Erfindung betrifft auch Polymerform körper, -folien, -fäden und Fasern, die die erfindungsgemäßen komplexen halogenfreien festen The invention also relates to polymer moldings, films, filaments and fibers comprising the complex halogen-free solid
Flammschutzmittelzusammensetzungen enthalten. Flame retardant compositions included.
Beispiele Examples
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben, jedoch ist die  Hereinafter, the present invention will be described in detail, however, the
Erfindung keinesfalls darauf beschränkt. Invention is not limited thereto.
Herstellung der porösen Glaspartikel Production of the porous glass particles
Aus einem Borosilikatglas mit der beschriebenen chemischen Zusammensetzung wurde unter Einsatz von Wasserdampf (2,5 g pro kg Glasschmelze) als Treibmittel im From a borosilicate glass with the described chemical composition was using water vapor (2.5 g per kg glass melt) as a blowing agent in
Einschneckenextruder bei einer Glasschmelzetemperatur von 880 °C Glasschaum hergestellt. Single-screw extruder manufactured at a glass melt temperature of 880 ° C glass foam.
Anschließend erfolgt eine Vorzerkleinerung des Glasschaums in einem Walzenbrecher (Firma EMDE) auf Glasschaumpartikel < 7 mm. In einem anschließenden kombinierten Mahl- und Sichtungsprozess (Kugelmühle und Windradsichter, Firma Helmut Kreutz GmbH) erfolgt die Zerkleinerung auf eine mittlere Partikelgröße von 3,0 μητι (Partikelgrößenverteilung : di0 = 0,9 μητι; d50 = 3,0 μηη; d75 = 5,0 μιτι; d90 = 7,2 μπτι und d99 < 12,0 μητι). Die Ermittlung der Partikelgrößenverteilung erfolgte mittels This is followed by pre-shredding the glass foam in a roll crusher (EMDE) to glass foam particles <7 mm. In a subsequent combined grinding and screening process (ball mill and Windradsichter, Helmut Kreutz GmbH) comminution is carried out to a mean particle size of 3.0 μητι (Particle size distribution: di 0 = 0.9 μητι; d 50 = 3.0 μηη; d 75 = 5.0 μιτι; d 90 = 7.2 μπτι and d 99 <12.0 μητι). The determination of the particle size distribution was carried out by means of
Laserbeugung (Sympatec Helos) nach DIN ISO 1332-1. D50 ist die Partikelgröße, bei der 50 Prozent der Partikel kleiner oder gleich dem angegebenen Wert sind. Laser diffraction (Sympatec Helos) according to DIN ISO 1332-1. D 50 is the particle size at which 50 percent of the particles are less than or equal to the specified value.
Die Bestimmung des pH-Wertes der porösen Glaspartikel erfolgte in einer 10%-igen wässrigen Suspension bei Raumtemperatur entsprechend DIN EN ISO 787-9. Abweichend zum Standard wurde das Eluat aus 10 g Glaspulver und 90 g destilliertem Wasser hergestellt. Der pH-Wert und die Leitfähigkeit der Suspension wurden dann mit dem pH- Labor-Kit mit Leitfähigkeitselektrode (Hach Lange GmbH) gemessen. Der Feuchtegehalt der Glaspartikel wurde entsprechend ISO 787-2 nach 2 Stunden Trocknung im The pH of the porous glass particles was determined in a 10% aqueous suspension at room temperature in accordance with DIN EN ISO 787-9. Unlike the standard, the eluate was prepared from 10 g of glass powder and 90 g of distilled water. The pH and conductivity of the suspension were then measured with the pH laboratory kit with conductivity electrode (Hach Lange GmbH). The moisture content of the glass particles was in accordance with ISO 787-2 after 2 hours of drying in
Umluftschrank bei 105°C ermittelt. Convection oven at 105 ° C determined.
Für das in den Beispielen eingesetzte poröse Borosilikatglaspulver mit einem d50 von 3,0 μητι wurden folgende Werte ermittelt: The following values were determined for the porous borosilicate glass powder used in the examples with a d 50 of 3.0 μm.
pH : 10,3  pH: 10.3
Leitfähigkeit: 0,7 mS/cm  Conductivity: 0.7 mS / cm
Restfeuchte: 0,4 %.  Residual moisture: 0.4%.
Herstellung der komplexen halogenfreien, festen Flammschutzmittelzusammensetzung Preparation of the complex halogen-free, solid flame retardant composition
Beispiel A  Example A
4,7 kg der porösen Glaspartikel mit einem d50 von 3,0 pm und 4,7 kg Melaminpulver (Lieferant Penpet Petrochemical Trading GmbH) werden ausgewogen und in einem Flugscharmischer (Typ VM 60 A) gefüllt. Anschließend wird 10 Minuten gemischt. 600 g Ammoniumnitrat ACS (Lieferant Carl Roth GmbH & Co. KG) werden in 500 ml 4.7 kg of the porous glass particles with a d 50 of 3.0 pm and 4.7 kg of melamine powder (supplier Penpet Petrochemical Trading GmbH) are weighed out and filled in a flysch mixer (type VM 60 A). Then mix for 10 minutes. 600 g of ammonium nitrate ACS (supplier Carl Roth GmbH & Co. KG) are mixed in 500 ml
destilliertem Wasser gelöst. Dies erfolgt mittels beheizbarem Magnetrührer, da die Lösung stark endotherm verläuft. dissolved distilled water. This is done by means of heatable magnetic stirrer, since the solution is strongly endothermic.
Die Ammoniumnitratlösung wurde in einen 2-l-Druckbehälter gefüllt. Der Behälter wurde mittels Druckluft mit 2,5 bar beaufschlagt. Die im Mischer befindliche Mischung aus Glaspulver und Melamin wurde mittels Schlickdüse mit der Ammoniumnitratlösung besprüht, wobei weiterhin gemischt wurde. Nach insgesamt 60 Minuten Mischzeit wurde das feuchte Produkt entnommen und auf Edelstahlbleche, belegt mit einer Silikonmatte, verteilt, wobei die Schichthöhe maximal 2 cm betrug. Die befüllten Bleche wurden in einem Transportwagen geschoben und in den auf 90°C vorgeheizten Ofen geschoben. Nach Erreichen der Solltemperatur von 90°C verblieben die Bleche noch 180 Minuten bei 90°C in dem Ofen. Der Transportwagen mit den Blechen wurde dann aus dem Ofen entfernt und nach 60 Minuten wurde das komplexe halogenfreie Flammschutzmittel als Pulver von den Blechen entnommen. The ammonium nitrate solution was filled in a 2 liter pressure vessel. The container was pressurized with 2.5 bar by means of compressed air. The mixture of glass powder and melamine in the mixer was sprayed with the ammonium nitrate solution by means of a silt nozzle, with further mixing. After a total mixing time of 60 minutes, the moist product was removed and spread on stainless steel plates, covered with a silicone mat, the layer height being at most 2 cm. The filled sheets were pushed in a trolley and pushed into the oven preheated to 90 ° C. After reaching the target temperature of 90 ° C, the sheets remained for 180 minutes at 90 ° C in the oven. The trolley with the sheets was then removed from the oven removed and after 60 minutes, the complex halogen-free flame retardant was removed as a powder from the sheets.
Von dem komplexen halogenfreien Flammschutzmittel wurden anschließend Eluate hergestellt. Abweichend zum Standard DIN EN ISO 787-14 wurde 10 g des Pulvers in 90 g destilliertem Wasser eluiert. Der pH-Wert des Eluats betrug 6,2 und die Leitfähigkeit 9,4 mS/cm, gemessen mit dem pH-Labor-Kit mit Leitfähigkeitselektrode (Hach Lange GmbH). Der Feuchtegehalt der komplexen halogenfreien Flammschutzmittel wurde entsprechend ISO 787-2 nach 2 Stunden Trocknung im Umluftschrank bei 105 °C bestimmt und betrug 0,25 %. The complex halogen-free flame retardant was then used to prepare eluates. Contrary to the standard DIN EN ISO 787-14, 10 g of the powder were eluted in 90 g of distilled water. The pH of the eluate was 6.2 and the conductivity 9.4 mS / cm, measured with the pH laboratory kit with conductivity electrode (Hach Lange GmbH). The moisture content of the complex halogen-free flame retardant was determined in accordance with ISO 787-2 after drying for 2 hours in a convection oven at 105 ° C and was 0.25%.
Beispiel B Example B
In einer weiteren Ausführung wurden 5,0 kg der porösen Glaspartikel mit einem d50 von 3,0 μητι und 5,0 kg Melaminpulver (Lieferant Penpet Petrochemical Trading GmbH) ausgewogen und in einem Flugscharmischer (Typ VM 60 A) gefüllt. Anschließend wurde 10 Minuten gemischt. In a further embodiment, 5.0 kg of the porous glass particles were weighed out with a d 50 of 3.0 μm and 5.0 kg of melamine powder (supplier Penpet Petrochemical Trading GmbH) and filled in a flysch mixer (type VM 60 A). It was then mixed for 10 minutes.
400 ml destilliertes Wasser wurden in einen 2-l-Druckbehälter gefüllt. Der Behälter wurde mittels Druckluft mit 2,5 bar beaufschlagt. Die im Mischer befindliche Mischung aus Glaspulver und Melamin wurde mittels Schlickdüse mit dem destillierten Wasser besprüht, wobei weiterhin gemischt wird. Nach insgesamt 60 Minuten Mischzeit wurde das feuchte Produkt entnommen und auf Edelstahlbleche, belegt mit einer Silikonmatte, verteilt, wobei die Schichthöhe maximal 2 cm betrug. Die befüllten Bleche wurden in einem Transportwagen geschoben und in den auf 90°C vorgeheizten Ofen geschoben. Nach Erreichen der Solltemperatur von 90°C verblieben die Bleche noch 90 Minuten bei 90°C in dem Ofen. Der Transportwagen mit den Blechen wurde dann aus dem Ofen entfernt und nach 60 Minuten konnte das komplexe halogenfreie Flammschutzmittel als Pulver von den Blechen entnommen werden. Von dem aus porösem Borosilikatglaspulver und Melamin hergestellten halogenfreien Flammschutzmittel wurden anschließend Eluate hergestellt. Abweichend zum Standard DIN EN ISO 787-14 wurde 10 g des Pulvers in 90 g destilliertem Wasser eluiert. Der pH- Wert des Eluats betrug 10,2 und die Leitfähigkeit 0,4 mS/cm, gemessen mit dem pH- Labor-Kit mit Leitfähigkeitselektrode (Hach Lange GmbH). Der Feuchtegehalt der aus porösem Borosilikatglaspulver und Melamin hergestellten halogenfreien 400 ml of distilled water was placed in a 2 liter pressure vessel. The container was pressurized with 2.5 bar by means of compressed air. The mixture of glass powder and melamine in the mixer was sprayed by means of a silt nozzle with the distilled water, wherein the mixture is still mixed. After a total mixing time of 60 minutes, the moist product was removed and spread on stainless steel plates, covered with a silicone mat, the layer height being at most 2 cm. The filled sheets were pushed in a trolley and pushed into the oven preheated to 90 ° C. After reaching the target temperature of 90 ° C, the sheets remained 90 minutes at 90 ° C in the oven. The trolley with the sheets was then removed from the oven and after 60 minutes the complex halogen-free flame retardant could be removed as a powder from the sheets. Eluates were then prepared from the halogen-free flame retardant prepared from porous borosilicate glass powder and melamine. Contrary to the standard DIN EN ISO 787-14, 10 g of the powder were eluted in 90 g of distilled water. The pH of the eluate was 10.2 and the conductivity 0.4 mS / cm, measured with the pH laboratory kit with conductivity electrode (Hach Lange GmbH). The moisture content of the halogen-free, made of porous borosilicate glass powder and melamine
Flammschutzmittel wurde entsprechend ISO 787-2 nach 2 Stunden Trocknung im  Flame retardant was according to ISO 787-2 after 2 hours of drying in
Umluftschrank bei 105 °C bestimmt und betrug 0,20 %. Zur Herstellung der Compounds wurden folgende Komponenten eingesetzt: Umluftschrank determined at 105 ° C and was 0.20%. The following components were used to prepare the compounds:
KompoBezeichnung Produkt Hersteller / nente LieferantCompoDesign Product Manufacturer / Supplier Supplier
A PBT Ultradur B4520 BASFA PBT Ultradur B4520 BASF
B PTFE-Pulver HEROLUB™C Heroflon B PTFE powder HEROLUB ™ C Heroflon
S.p.A. Spa.
C PA6; relative Viskosität 2,70, Tarnamid T-27 PolyOne gemessen in C PA6; relative viscosity 2.70, Tarnamid T-27 PolyOne measured in
96-%-iger H2S04 als 0,5 %-ige 96% H 2 S0 4 as 0.5%
Lösung bei 25 °C nach DIN ISO  Solution at 25 ° C according to DIN ISO
307; Dichte 1,14 g/cm3; 307; Density 1.14 g / cm 3 ;
D Glasfaser Vetrotec EC 10 983 Vetrotec  D Glass fiber Vetrotec EC 10 983 Vetrotec
S.R.L. S.R.L.
E Phosphorhaltiges EXOLIT OP 1240 Clariant SE E Phosphorus-containing EXOLIT OP 1240 Clariant SE
Flammschutzmittel  Flame retardants
F Poröse Borosilikatglaspartikel, TROVO®powder B- Trovotech d50 = 3,0 μιη, beschichtet mit K3-SÜ.5-2 GmbH 1,5 Gew.-% Dynasylan 1189 F Porous Borosilikatglaspartikel, TROVO ® powder B- Trovotech d 50 = 3.0 μιη coated with K3 SÜ.5-2 GmbH 1.5 wt .-% Dynasylan 1189
G Komplexe halogenfrei entsprechend Trovotech  G Complexes halogen-free according to Trovotech
Flammschutzmittelzusammense Beispiel A GmbH tzung aus 47 Gew.-% porösen  Flammschutzmittelzusammense Example A GmbH tion of 47 wt .-% porous
Borosilikatglaspartikeln mit d50 Borosilicate glass particles with d 50
= 3,0 μητι, 47 Gew.-% Melamin,  = 3.0 μητι, 47 wt .-% melamine,
6 Gew.-% Ammoniumnitrat  6% by weight of ammonium nitrate
ACS ACS
H Komplexe halogenfrei entsprechend Trovotech H complexes halogen free according to Trovotech
Flammschutzmittelzusammense Beispiel B GmbH tzung aus 50 Gew.-% porösen  Flammschutzmittelzusammense Example B GmbH tion of 50 wt .-% porous
Borosilikatglaspartikeln mit d50 Borosilicate glass particles with d 50
= 3,0 μητι, 50 Gew.-% Melamin  = 3.0 μητι, 50 wt .-% melamine
I Melamincyanurat MC25J Nordmann  I melamine cyanurate MC25J Nordmann
Rassmann GmbH Rassmann GmbH
J Poröse Borosilikatglaspartikel, TROVO®powder B- Trovotech d50 = 3,0 pm K3 GmbH κ Poröse Borosilikatglaspartikel, TROVO®powder B- Trovotech d50 = 3,0 pm, beschichtet mit K3-SÜ.5 GmbH 1,5 Gew.-% Dynasylan 1175 J Porous borosilicate glass particles, TROVO®powder B- Trovotech d 50 = 3.0 pm K3 GmbH κ Porous borosilicate glass particles, TROVO®powder B- Trovotech d 50 = 3.0 μm, coated with K3-SÜ.5 GmbH 1.5% by weight of Dynasylan 1175
L 47 Gew.-% GP B3-5-M-WI Trovotech  L 47% by weight GP B3-5-M-WI Trovotech
Borosi Ii katg laspa rti kel, GmbH gemahlen aus Vollglas, d50 = Borosi Ii katg laspa rti kel, GmbH ground from solid glass, d 50 =
3,0 μιτι, 47 Gew.-% Melamin, 6  3.0 μιτι, 47 wt .-% melamine, 6
Gew.-% Ammoniumnitrat ACS,  Wt% ammonium nitrate ACS,
Temperaturbehandlung 180  Temperature treatment 180
Minuten bei 90°C  Minutes at 90 ° C
M 47 Gew.-% porösen TROVO®powder K3- Trovotech M 47 wt .-% porous TROVO ® powder K3 Trovotech
Floatglaspartikeln mit d50 = 3,0 M-WI GmbH pm, 47 Gew.-% Melamin, 6 Float glass particles with d 50 = 3.0 M-WI GmbH pm, 47 wt .-% melamine, 6
Gew.-% Ammoniumnitrat ACS,  Wt% ammonium nitrate ACS,
Temperaturbehandlung 180  Temperature treatment 180
Minuten bei 90°C  Minutes at 90 ° C
N 94 Gew.-% porösen TROVO®powder B- Trovotech N 94 wt .-% porous TROVO ® powder B- Trovotech
Borosilikatglaspartikeln mit d50 K3-WI GmbH = 3,0 Mm, 6 Gew.-% Borosilicate glass particles with d 50 K3-WI GmbH = 3.0 μm, 6% by weight
Ammoniumnitrat ACS,  Ammonium nitrate ACS,
Temperaturbehandlung 45  Temperature treatment 45
Minuten bei 330°C  Minutes at 330 ° C
0 PA66 Ultramid A28 BASF SE  0 PA66 Ultramid A28 BASF SE
P Phosphorhaltiges EXOLIT OP 1240 Clariant SE  P Phosphorus-containing EXOLIT OP 1240 Clariant SE
Flammschutzmittel  Flame retardants
Die PA6-Compounds wurden bei einer Zylindertemperatur von 270 bis 280°C in einem Doppelschneckenextruder ZSK 32 (Hersteller Werner und Pfleiderer) hergestellt. Die PBT- Compounds wurden bei einer Zylindertemperatur von 250 bis 260°C in einem The PA6 compounds were produced at a cylinder temperature of 270 to 280 ° C in a twin-screw extruder ZSK 32 (manufacturer Werner and Pfleiderer). The PBT compounds were produced at a cylinder temperature of 250 to 260 ° C in one
Doppelschneckenextruder ZSK 32 (Hersteller Werner und Pfleiderer) hergestellt. Twin screw extruder ZSK 32 (manufacturer Werner and Pfleiderer) produced.
Nach ausreichender Trocknung wurden aus den Formmassen auf einer After sufficient drying were from the molding compositions on a
Spritzgießmaschine (Arburg 320C Allrounder) bei Massetemperaturen von 240 bis 270°C (PBT) und von 270 bis 280°C (PA6) die Prüfkörper für die verschiedenen Untersuchungen hergestellt. Die Brandprüfung erfolgte nach der Vorschrift UL94„Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Applications" (Tests zur Brennbarkeit von Kunststoffen für Teile in Geräten und Anwendungen) der Underwriters Laboratories (UL), die inzwischen inhaltsgleich in die Normen IEC/DIN EN 60695-11-10 und -20 übernommen wurde. Dazu werden Prüfstäbe der Abmessung 125 mm x 13 mm x s mm hergestellt, wobei die Dicke s unterschiedlich sein kann und bei der Klassifizierung angegeben wird. Injection molding machine (Arburg 320C Allrounder) at melt temperatures of 240 to 270 ° C (PBT) and from 270 to 280 ° C (PA6) produced the test specimens for various investigations. The fire test was conducted in accordance with UL94 "Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Applications" by Underwriters Laboratories (UL), which has meanwhile been included in the IEC / DIN standards For this test bars of the dimensions 125 mm x 13 mm xs mm are produced, the thickness s may be different and is indicated in the classification.
Vergleichsbeispiele Comparative Examples
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0002
Beispiele (Patentanspruch) Examples (claim)
Komponente Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Component Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5
A 54,7 49,7 54,7 54,7 A 54.7 49.7 54.7 54.7
C 94,0 D 25,0 30,0 25,0 25,0 C 94.0 D 25.0 30.0 25.0 25.0
G 6,0 6,0 10,0 6,0  G 6.0 6.0 6.0 10.0 6.0
H 6,0  H 6.0
E 14,0 14,0 14,0 10,0  E 14.0 14.0 14.0 10.0
B 0,3 0,3 0,3 0,3  B 0.3 0.3 0.3 0.3
Ergebnisse der Prüfungen Results of the tests
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
Vergleich Vergleich Vergleich Vergleich Vergleich Vergleich 7 8 9 10 11 12Compare Compare Compare Compare Compare Compare 7 8 9 10 11 12
UL94, 48h, 23°C, UL94, 48h, 23 ° C,
50% rel. LF, 0,8  50% rel. LF, 0.8
mm  mm
UL94, 48h, 23°C, V2 VO V2 V2 V2 HB 50% rel. LF. 1,6  UL94, 48h, 23 ° C, V2 VO V2 V2 V2 HB 50% rel. LF. 1.6
mm  mm
UL94, 48h, 23°C, VO  UL94, 48h, 23 ° C, VO
50% rel. LF, 3,0  50% rel. LF, 3.0
mm  mm
UL94, 168h, 23°C,  UL94, 168h, 23 ° C,
70%, 0,8 mm  70%, 0.8 mm
UL94, 168h, 23°C,  UL94, 168h, 23 ° C,
70%, 1,6 mm 70%, 1.6 mm
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0002
Figure imgf000020_0002
Im den mit Glasfasern gefüllten PBT-Compounds der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde mit einer Kombination aus einem phosphorhaltigem Flammschutzmittel und porösen Borosilikatglaspartikeln mit einem d50 von 3,0 pm, beschichtet mit einem Haftvermittler, nur eine VI nach UL94 erreicht. Die Nachbrennzeiten waren in beiden Fällen zu lang. Wurde an Stelle der mit dem Haftvermittler beschichteten porösen Borosilikatglaspartikel hingegen das beanspruchte komplexe Flammschutzmittel bestehend aus den porösen Borosilikatglaspartikeln und Melamin (Beispiel 2) bzw. bestehend aus den porösen Borosilikatglaspartikeln, Melamin und Ammoniumnitrat (Beispiel 1 und 3) eingesetzt, so konnte die V0 nach UL94 erreicht werden. Im Beispiel 4 wurde bei einer Reduzierung des Einsatzes des phosphorhaltigen Flammschutzmittels um 50 % und gleichzeitigem Ersatz durch das beanspruchte komplexe Flammschutzmittel ebenfalls die Einstufung V0 nach UL94 erreicht. In the PBT compounds of Comparative Examples 1 and 2 filled with glass fibers, only a VI according to UL94 was achieved with a combination of a phosphorus-containing flame retardant and porous borosilicate glass particles with a d 50 of 3.0 μm coated with an adhesion promoter. The afterburning times were too long in both cases. However, instead of the porous borosilicate glass particles coated with the adhesion promoter, the claimed complex flame retardant consisting of the porous borosilicate glass particles and melamine (Example 2) or consisting of the porous borosilicate glass particles, melamine and ammonium nitrate (Examples 1 and 3) was used UL94 can be achieved. In Example 4, with a reduction of the use of the phosphorus-containing flame retardant by 50% and simultaneous replacement by the claimed complex flame retardant, the classification V0 according to UL94 was also achieved.
Im Polyamid 6 konnte mit einer Kombination aus Melamincyanurat und porösen In polyamide 6 could be combined with a combination of melamine cyanurate and porous
Borosilikatglaspartikeln (Vergleich 3 und 4) nur die V2 nach UL94 erreicht werden, obwohl im Vergleich 5 jeweils 5 Gew.-% beider Komponenten eingesetzt wurden. Bei Einsatz von 8 Gew.-% Melamincyanurat (Vergleich 7) konnte ebenfalls nur die V2 nach UL94 erreicht werden. Erst mit 12 Gew.-% Melamin wurde dann im PA6-Compound die V0 nach UL94 erreicht. Vergleich 9 zeigt, dass bei Verwendung von  Borosilikatglaspartikeln (Comparison 3 and 4) only the V2 to UL94 can be achieved, although in comparison 5 each 5 wt .-% of both components were used. When using 8 wt .-% melamine cyanurate (Comparison 7) could also be achieved only the V2 to UL94. Only with 12 wt .-% melamine was then achieved in the PA6 compound V0 to UL94. Comparison 9 shows that when using
Borosilikatglaspartikeln gemahlen aus Vollglas mit einer mittleren Partikelgröße von 3,0 μηι anstelle der porösen aus Glasschaum erhaltenen Glaspartikel ebenfalls nur eine V2 nach UL94 erreicht werden konnte. Ebenso konnte im Vergleich 10 nur eine V2 nach UL94 bei Einsatz von porösen Glaspartikeln aus Floatglas (Kalk-Natron-Glas) anstelle der porösen Glaspartikel aus Borosilikatglasschaum nur eine V2 nach UL94 erreicht werden. Wurden, wie im Vergleich 11, die porösen Borosilikatglaspartikel nur mit Ammoniumnitrat behandelt, so wurde ebenfalls nur die V2 nach UL94 erreicht. Mit der beanspruchten halogenfreien Flammschutzmittelzusammensetzung hingegen konnte bereits bei Einsatz von 6,0 Gew.-% die V0 nach UL94 im PA6 erreicht werden, wie Beispiel 5 zeigt. In Abbildung 1 ist eine Transmissionselektronenmikroskop-Aufnahme der porösen Borosilicate glass particles milled from solid glass with an average particle size of 3.0 μηι instead of the porous glass particles obtained from glass foam also only a V2 to UL94 could be achieved. Likewise, in comparison with only a V2 according to UL94 when using porous glass particles made of float glass (soda lime glass) instead of the porous glass particles made of borosilicate glass foam only a V2 according to UL94 can be achieved. When, as in Comparison 11, the porous borosilicate glass particles were treated only with ammonium nitrate, only V2 according to UL94 was also achieved. By contrast, with the claimed halogen-free flame retardant composition it was possible to achieve V0 according to UL94 in PA6 even when using 6.0% by weight, as example 5 shows. In Figure 1, a transmission electron micrograph of the porous
Borosilikatglaspartikel aus durch Hochtemperaturextrusion hergestelltem Glasschaum dargestellt. Die poröse Struktur der Glaspartikel mit Porengrößen zwischen 5 und 25 nm ist dabei gut zu erkennen. Abbildung 2 zeigt eine Transmissionselektronenmikroskop-Aufnahme der komplexen halogenfreien Flammschutzmittelzusammensetzung des Patentanspruchs.  Borosilicate glass particles made from glass foam produced by high-temperature extrusion. The porous structure of the glass particles with pore sizes between 5 and 25 nm is easy to recognize. Figure 2 shows a transmission electron micrograph of the complex halogen-free flame retardant composition of the claim.

Claims

Patentansprüche: claims:
Anspruch 1 : Claim 1:
Komplexe halogenfreie feste Flammschutzmittelzusammensetzung für  Complex halogen-free solid flame retardant composition for
Polymerformmassen bestehend aus Polymer molding compounds consisting of
- 30 bis 70 Gew.-% porösen, bei niedriger Temperatur schmelzenden Glaspartikeln aus einem durch Hochtemperaturextrusion hergestellten Borsilikatglasschaum mit einer mittleren Partikelgröße von 1,5 bis 12 pm  30 to 70% by weight of porous, low-temperature melting glass particles from a borosilicate glass foam produced by high-temperature extrusion having an average particle size of 1.5 to 12 μm
- 30 bis 70 Gew. % Melamin und  - 30 to 70 wt.% Melamine and
- 2 bis 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, welche durch - 2 to 10 wt .-% ammonium nitrate, which by
- trockenes Vermischen der porösen Glaspartikel aus einem Borosilikatglasschaum und dem Melamin  dry mixing of the porous glass particles of a borosilicate glass foam and the melamine
- gleichmäßige Verteilung von 2 - 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, gelöst in destilliertem uniform distribution of 2-10% by weight of ammonium nitrate dissolved in distilled water
Wasser, in der Mischung aus den Glaspartikeln und dem Melamin Water, in the mixture of the glass particles and the melamine
- weiteres Mischen der Komponenten poröse Glaspartikel, Melamin und gelöstes Ammoniumnitrat - further mixing the components porous glass particles, melamine and dissolved ammonium nitrate
- Temperaturbehandlung der Mischung bei 90 bis 120°C für 90 bis 240 Minuten erhalten wird. Anspruch 2:  - Temperature treatment of the mixture at 90 to 120 ° C for 90 to 240 minutes is obtained. Claim 2:
Flammgeschützte Polymerformmassen, enthaltend :  Flame-retardant polymer molding compositions containing:
- 40,0 bis 98,0 Gew.-% Polymere oder Polymergemische,  40.0 to 98.0% by weight of polymers or polymer mixtures,
- 2,0 bis 12,0 Gew.-% der Flammschutzmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, 2.0 to 12.0% by weight of the flame retardant composition according to claim 1,
- 0 bis 30 Gew.-% Hilfsstoffe - 0 to 30 wt .-% auxiliaries
Anspruch 3 : Claim 3:
Flammgeschützte Polymerformmassen, enthaltend :  Flame-retardant polymer molding compositions containing:
- 40,0 bis 96,0 Gew.-% Polymere oder Polymergemische,  40.0 to 96.0% by weight of polymers or polymer mixtures,
- 4,0 bis 20,0 Gew.-% der Flammschutzmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, - 0 bis 50,0 Gew.-% Füll- und Verstärkungsstoffe  - 4.0 to 20.0 wt .-% of the flame retardant composition according to claim 1, - 0 to 50.0 wt .-% fillers and reinforcing agents
- 0 bis 20 Gew.-% weiterer Flammschutzsynergisten  0 to 20% by weight of further flame retardant synergists
- 0 bis 30 Gew.-% Hilfsstoffe  - 0 to 30 wt .-% auxiliaries
Anspruch 4: Claim 4:
Polymerform massen nach Anspruch 2 und 3 wobei die Hilfsstoffe Weichmacher, Nukleierungsmittel, Antistatika, Entformungs- und Gleitmittel, Fließ- und Polymer form according to claim 2 and 3 wherein the auxiliaries plasticizers, nucleating agents, antistatic agents, mold release agents and lubricants, flow and
Verarbeitungshilfsmittel, Antioxidantien, Hitze- und Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Pigmente, Kopplungsmittel, wie verschiedene Silane, Antidrippingmittel wie Polytetrafluorethylen, Dispersionshilfsmittel wie Ethylenglykol, 1,2-Propandiol oder 1,3- Propandiol und weitere Flammschutzmittel sind. Anspruch 5: Processing aids, antioxidants, heat and light stabilizers, dyes, Pigments, coupling agents such as various silanes, anti-drip agents such as polytetrafluoroethylene, dispersion aids such as ethylene glycol, 1,2-propanediol or 1,3-propanediol and other flame retardants are. Claim 5:
Polymerformmassen nach Anspruch 3, wobei die enthaltenen Füll- und  Polymer molding compositions according to claim 3, wherein the contained filler and
Verstärkungsstoffe Glasfasern (Kurz-, Lang- oder Endlosfasern), Glaskugeln, Glaspulver, Glasgewebe, Glasmatten, Talkum, Feldspat, Quarz, Glimmer, Kaolin, Kreide, Reinforcing materials glass fibers (short, long or continuous fibers), glass beads, glass powder, glass cloth, glass mats, talc, feldspar, quartz, mica, kaolin, chalk,
Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Titanoxid, Silikate wie Wollanstonit, Calcium carbonate, magnesium carbonate, titanium oxide, silicates such as wollastonite,
Schichtsilikate, Tonminerale wie z.B. Bentonite, Montmorillonite, Hectorite, Saponite, gefällte, pyrogene, kristalline oder amorphe Kieselsäuren, Metalloxide und -hydroxide, Bariumsulfat, Fasern oder Mehle von Naturprodukten, synthetische Fasern, Phyllosilicates, clay minerals, e.g. Bentonites, montmorillonites, hectorites, saponites, precipitated, pyrogenic, crystalline or amorphous silicas, metal oxides and hydroxides, barium sulfate, fibers or flours of natural products, synthetic fibers,
Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Russ und Graphite sind, ohne andere Füllstoffe auszuschließen. Carbon fibers, aramid fibers, carbon black and graphites are excluded without other fillers.
Anspruch 6 : Claim 6:
Polymerformmassen nach Anspruch 3, die neben der komplexen halogenfreien  Polymer molding compositions according to claim 3, which in addition to the complex halogen-free
Flammschutzmittelzusammensetzung nach Anspruch 1 weitere Flammschutzsynergisten und Antidrippingmittel enthalten. Flame retardant composition according to claim 1 contain further flame retardant synergists and anti-drip agents.
Anspruch 7 : Claim 7:
Polymerformmassen nach Anspruch 6, bei welchen die weiteren Flammschutzsynergisten organische Phosphorverbindungen sind. Anspruch 8 :  Polymer molding compositions according to claim 6, wherein the further flame retardant synergists are organic phosphorus compounds. Claim 8:
Polymerform massen nach Anspruch 6, bei welchen als Antidrippingmittel  A polymer mold according to claim 6, in which as anti-dripping agent
Polytetrafluorethylen als Pulver oder Suspension eingesetzt wird. Polytetrafluoroethylene is used as a powder or suspension.
Anspruch 9: Claim 9:
komplexe halogenfreie festeJFIammschutzmittelzusammensetzung für complex non-halogenated solid fire retardant composition for
Polymerformmassen nach Anspruch 1, welche mit einem Haftvermittler zur besseren Deagglomeration und Einbindung in die Polymerformmassen beschichtet ist.  Polymer molding compositions according to claim 1, which is coated with an adhesion promoter for better Deagglomeration and integration into the polymer molding compositions.
Anspruch 10: Claim 10:
Polymerformmassen nach Anspruch 2, welche aus Polyamide gebildet ist Anspruch 11 : Polymer molding compositions according to claim 2, which is formed from polyamides Claim 11:
Polymerformmassen nach Anspruch 3, welche aus Polyester wie Polytethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat gebildet ist. Anspruch 12:  Polymer molding compositions according to claim 3, which is formed from polyesters such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate. Claim 12:
Verwendung von flammgeschützten Polymerformmassen nach Anspruch 2 und 3 zur Herstellung von Formkörpern, Fasern oder Folien.  Use of flame-retardant polymer molding compositions according to Claims 2 and 3 for the production of moldings, fibers or films.
Anspruch 13 : Claim 13:
Verfahren zu Herstellung von komplexen halogenfreien festen Flammschutzmitteln für Polymermassen mit den Verfahrensschritten Process for the preparation of complex halogen-free solid flame retardants for polymer compositions with the process steps
- trockenes Vermischen poröser Glaspartikel aus einem Borosilikatglasschaum und Melamin  dry mixing of porous glass particles of a borosilicate glass foam and melamine
- gleichmäßige Verteilung von 2 - 10 Gew.-% Ammoniumnitrat, gelöst in destilliertem Wasser, in der Mischung aus den Glaspartikeln und dem Melamin  uniform distribution of 2-10% by weight of ammonium nitrate dissolved in distilled water in the mixture of the glass particles and the melamine
- weiteres Mischen der Mischung aus porösen Glaspartikeln, Melamin und gelöstem Ammoniumnitrat  - further mixing the mixture of porous glass particles, melamine and dissolved ammonium nitrate
- Temperaturbehandlung der Mischung bei 90 bis 120°C für 90 bis 240 Minuten  - Temperature treatment of the mixture at 90 to 120 ° C for 90 to 240 minutes
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