DE69723385T2

DE69723385T2 - Flammgeschützte harzzusammensetzung und formmassen

Info

Publication number: DE69723385T2
Application number: DE69723385T
Authority: DE
Inventors: Hideo Midori-ku MATSUOKA; Kouji Midori-ku YAMAUCHI; Toshihide Ichinomiya-shi INOUE
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-04-24
Also published as: EP0835904A1; TW374782B; EP0835904A4; CN1197466A; CA2225821A1; EP0835904B1; ID16667A; KR19990028596A; CN1134495C; WO1997041171A1; KR100495821B1; DE69723385D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammhemmende Harzzusammensetzung, die ein nicht auf Halogen basierendes Flammverzögerungsmittel umfasst. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine flammhemmende Harzzusammensetzung, die hervorragend zur Verleihung von Flammverzögerungseigenschaften bei Abschnitten mit sehr dünnen Wänden geeignet ist, ohne die mechanischen Eigenschaften zu beeinträchtigen, und hervorragende elektrische Eigenschaften aufweist und die für Bauteile von elektrischen und elektronischen Geräten, Kraftfahrzeug-Bauteile und Maschinen-Bauteile, wie z. B. Anschlüsse, Relais, Schalter, Gehäuseelemente, Transformatorelemente, Spulenkörper und dergleichen, geeignet ist.
Thermoplastische Harze, beispielsweise Polyesterharze, wie z. B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polycyclohexandimethylenterephthalat und dergleichen, Polycarbonatharze, Polyamidharze, Polyphenylenoxidharze und dergleichen werden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in vielen Anwendungsbereichen als Spritzgussmaterialien eingesetzt, beispielsweise als Maschinenmechanismus-Bauteile, elektrische Bauteile, Kraftfahrzeug-Bauteile und dergleichen. Da diese thermoplastischen Harze jedoch von Natur aus entflammbar sind, wird oft verlangt, dass die Harze zusätzlich zu dem normalerweise erforderlichen Gleichgewicht zwischen chemischen und physikalischen Eigenschaften auch gegen Feuer geschützt sind, d. h. Flammverzögerungsvermögen aufweisen, um als industrielle Materialien eingesetzt werden zu können.
Bei einem Verfahren, das herkömmlicherweise zur Verleihung von Flammverzögerungsvermögen bei thermoplastischen Harzen eingesetzt wird, werden eine organische Verbindung auf Halogen-Basis als Flammverzögerungsmittel und eine Antimonverbindung als Flammverzögerungshilfe in ein Harz eingemischt. Dieses Verfahren bringt jedoch Probleme mit sich, wie z. B., dass bei Verbrennung viel Rauch gebildet wird.
Demgemäß ist in letzter Zeit die Nachfrage nach einem Flammverzögerungsmittel gestiegen, das kein Halogen enthält, um solche Nachteile von Flammverzögerungsmitteln auf Halogen-Basis zu überwinden.
Ein allgemein bekanntes Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Harzes, das ohne Einsatz eines Flammverzögerungsmittels auf Halogen-Basis flammhemmend ist, ist der Zusatz einer hydratisierten Metallverbindung, wie z. B. eines Aluminiumhydroxids, Magnesiumhydroxids und dergleichen. Dieses Verfahren bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die hydratisierte Metallverbindung in einer großen Menge zugesetzt werden muss, um eine ausreichendes Flammverzögerungsvermögen zu erhalten, was zu einer Verschlechterung der wesentlichen Eigenschaften des Harzes führt.
Der Zusatz von rotem Phosphor wurde in den JP-A-5-78560, JP-A-5-287119, JP-A-5-295164 und JP-A-5-339417 als Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Harzes, das ohne Einsatz einer hydratisierten Metallverbindung flammhemmend ist, offenbart. Obwohl die offenbarten Harzzusammensetzungen alle als flammhemmende Harzmaterialien ohne Flammverzögerungsmittel auf Halogenbasis nützlich sind, weisen die Zusammensetzungen jedoch die Probleme auf, dass ihre starke flammhemmende Wirkung unzureichend ist, dass die hervorragenden mechanischen Eigenschaften von thermoplastischen Harzen beeinträchtigt werden oder dass große Mengen an Zersetzungsgasen während der Retention nach dem Heißschmelzen einer flammhemmenden Harzzusammensetzung gebildet werden.
Die EP-A-19768 offenbart eine flammhemmende Harzzusammensetzung, die ein Polyamidharz, einen anorganischen Füllstoff, roten Phosphor und Melamincyanurat umfasst. Die EP-A-465927 schlägt eine Harzzusammensetzung vor, die ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer, roten Phosphor und Melamincyanurat umfasst. Die WO92/09653 schlägt ein flammhemmendes System für einen gesättigten Polyester vor, das roten Phosphor zusammen mit Melamincyanuratumfasst.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einem thermoplastischen Harz unter Einsatz eines nicht auf Halogen basierenden Flammverzögerungsmittels ein hohes Flammverzögerungsvermögen zu verleihen und eine flammhemmende Harzzusammensetzung mit guter Formbarkeit und guten mechanischen Eigenschaften sowie eine Form daraus bereitzustellen.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine flammhemmende Harzzusammensetzung bereit, die Folgendes umfasst:

(A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Polyesterharzes,
(B) 0,1 bis 100 Gewichtsteile roten Phosphor und
(C) 0,5 bis 100 Gewichtsteile eines Salzes, das aus einer Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure gebildet ist, worin der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors in der Harzzusammensetzung 50 bis 0,01 μm beträgt, und worin der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des Salzes, das aus einer Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure gebildet ist, 100 bis 0,01 μm beträgt.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine flammhemmende Harzzusammensetzung, wie sie oben beschrieben ist, bereit, worin die genannte Verbindung auf Triazin-Basis eine Verbindung der folgenden allgemeinen Formel (1) ist:
(In dieser Formel sind R¹, R², R³ und R⁴, die gleich oder unterschiedlich sein können, aus Wasserstoff, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen und -CONH₂ ausgewählt. R ist dieselbe Gruppe wie -NR¹R² oder -NR³R⁴ in der oben ange führten Formel oder, unabhängig von diesen Gruppen, aus Wasserstoff, Arylgruppen, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen, -NH₂ und -CONH₂ ausgewählt.)
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine flammhemmende Harzzusammensetzung bereit, worin außerdem 5 bis 140 Gewichtsteile eines Füllstoffs in die oben genannte flammhemmende Harzzusammensetzung eingemischt sind.
Darüber hinaus stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine flammhemmende Harzzusammensetzung bereit, worin außerdem 0,01 bis 10 Gewichtsteile eines Harzes auf Fluorkohlenstoff-Basis in die oben genannten flammhemmende Harzzusammensetzung eingemischt sind.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine flammhemmende Harzzusammensetzung bereit, worin die Verbindung auf Triazin-Basis Melamin ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch eine flammhemmende Harzzusammensetzung, wie sie oben beschrieben ist, bereitstellen, worin der Füllstoff aus Glasfasern besteht.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine flammhemmende Harzzusammensetzung, worin außerdem 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Stabilisators auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols in die oben genannte flammhemmende Harzzusammensetzung eingemischt sind.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Form bereit, die aus einer flammhemmenden Harzzusammensetzung, wie sie oben beschrieben ist, besteht.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung eine Form, worin die oben genannte Form aus den Folgenden ausgewählt ist: Maschinenmechanismus-Bauteilen, elektrischen Bauteilen, elektronischen Bauteilen und Kraftfahrzeug-Bauteilen.
Im Folgenden werden anhand von Beispielen besonders bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
Im Folgenden werden Beispiele für flammhemmende Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung im Detail erklärt. Das thermoplastische Harz (A) der vorliegenden Erfindung ist ein Kunstharz, das Fließfähigkeit besitzt, wenn es erhitzt wird, und aufgrund dieses Merkmals einem Formgebungs- oder Verformungsverfahren unterzogen werden kann. Spezifische Beispiele dafür sind thermoplastische Polyester, wie z. B. Polyester, nicht flüssigkristalline Polyester und flüssigkristalline Polyester, Elastomere, wie z. B. Polyester-Polyether-Elastomere, Polyester-Polyester-Elastomere und Gemische aus zwei oder mehreren der oben genannten Kunstharze, die Polymere auf Polyolefin-Basis, wie z. B. Polycarbonat, Polyamid, Polyphenylenoxid, Phenoxyharz, Polyphenylensulfid, Polypropylen und Polyethylen, Copolymere auf Polyolefin-Basis, wie z. B. Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-1-Buten-Copolymere, Copolymere aus Ethylen, Propylen und nichtkonjugiertem Dien, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere, Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Glycidylmethacrylat-Copolymere, Ethylen-Propylen-g-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und ABS-Harze. Nicht flüssigkristalline Polyester werden vorzugsweise eingesetzt. Spezifische Beispiele für die nicht flüssigkristallinen Polyester sind Polyethylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polybutylennaphthalat, Polycyclohexandimethylenterephthalat, Polyethylen-1,2-bis(phenoxy)etan-4-4'-dicarboxylat und dergleichen sowie Copolymerpolyester, wie z. B. Polyethylenisophthalat-Terephthalat, Polybutylenterephthalat-Isophthalat, Polybutylenterephthalat-Decandicarboxylat, Polycyclohexandimethylenterephthalat-Isophthalat und dergleichen. Davon werden Polybutylenterephthalat, Polybutylennaphthalat, Polycyclohexandimethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und Polyethylenterephthalat, die ausgewogene mechanische Eigenschaften, Formbarkeit und dergleichen aufweisen, vorzugsweise eingesetzt. Vor allem Polybutylenterephthalat ist zu bevorzugen.
Der in der vorliegenden Erfindung eingesetzte rote Phosphor (B) kann direkt ohne Behandlung in das thermoplastische Harz eingemischt werden. Da roter Phosphor jedoch die Eigenschaften aufweist, dass er sich in Wasser nach und nach auflöst oder während der Lagerung entzündet, wird vorzugsweise roter Phosphor eingesetzt, der behandelt wurde, um solche Vorfälle zu verhindern. Solche Behandlungsverfahren für roten Phosphor umfassen beispielsweise ein Verfahren, bei dem eine kleine Menge Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid zu rotem Phosphor zugesetzt wird, um die Oxidation von rotem Phosphor katalytisch zu verhindern, ein Verfahren, bei dem roter Phosphor mit Paraffin oder Wachs beschichtet wird, um den Kontakt mit Feuchtigkeit zu verhindern, ein Verfahren, bei dem roter Phosphor durch Mischen mit ε-Caprolactam oder Trioxan stabilisiert wird, ein Verfahren, bei dem roter Phosphor durch Beschichten mit einem thermoplastischen Harz, wie z. B. einem thermoplastischen Harz auf Phenolbasis, einem thermoplastischen Harz auf Melaminbasis, einem thermoplastischen Harz auf Epoxybasis, einem thermoplastischen Harz auf Basis eines ungesättigten Polyesters und dergleichen, stabilisiert wird, ein Verfahren, bei dem roter Phosphor durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung eines Salzes eines Metalls, wie z. B. Kupfer, Nickel, Silber, Eisen, Aluminium oder Titan, stabilisiert wird, so dass eine metallische Phosphorverbindung auf der Oberfläche von rotem Phosphor ausgefällt wird, ein Verfahren, bei dem roter Phosphor mit Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Titanhydroxid, Zinkhydroxid oder dergleichen beschichtet wird, ein Verfahren, bei dem roter Phosphor durch chemisches Plattieren der Oberfläche des roten Phosphors mit Eisen, Cobalt, Nickel, Mangan, Zinn oder dergleichen stabilisiert wird, oder Verfahren, bei denen diese Verfahren kombiniert werden. Bevorzugt sind das Verfahren, bei dem roter Phosphor durch Beschichtung mit einem thermoplastischen Harz, wie z. B. einem thermoplastischen Harz auf Phenolbasis, einem thermoplastischen Harz auf Melaminbasis, einem thermoplastischen Harz auf Epoxybasis, einem thermoplastischen Harz auf Basis eines ungesättigten Polyesters oder dergleichen, stabilisiert wird, und das Verfahren, bei dem roter Phosphor mit Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Titanhydroxid, Zinkhydroxid oder dergleichen beschichtet wird. Noch bevorzugter ist ein Verfahren, bei dem roter Phosphor durch Doppelbeschichtung zuerst mit Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Titanhydroxid, Zinkhydroxid oder dergleichen und dann mit einem thermoplastischen Harz, wie z. B. einem thermoplastischen Harz auf Phenolbasis, einem thermoplastischen Harz auf Melaminbasis, einem thermoplastischen Harz auf Epoxybasis, einem thermoplastischen Harz auf Basis eines ungesättigten Polyesters oder dergleichen, stabilisiert wird.
Darüber hinaus beträgt der mittlere Teilchendurchmesser von rotem Phosphor in Hinblick auf den zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser von rotem Phosphor in der resultierenden Harzzusammensetzung und dem Flammverzögerungsvermögen, der mechanischen Festigkeit, der Oberflächeneigenschaften und der elektrischen Eigenschaften (Kriechstromfestigkeit) der Form vor dem Einmischen in das Harz vorzugsweise 50 bis 0,01 μm, noch bevorzugter 45 bis 0,1 μm.
Der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors in der flammhemmenden Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung beträgt in Hinblick auf das Flammverzögerungsvermögen, die mechanische Festigkeit, die Oberflächeneigenschaften und die elektrischen Eigenschaften (Kriechstromfestigkeit) der resultierenden Form 50 bis 0,01 μm, vorzugsweise 30 bis 0,05 μm, noch bevorzugter 20 bis 0,1 μm.
Die Menge des zugesetzten roten Phosphors (B) gemäß vorliegender Erfindung beträgt 0,1 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,5 bis 80 Gewichtsteile, noch bevorzugter 1 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Salz (C), das aus einer Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure gebildet ist, ist ein Addukt der Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure, dessen Zusammenset zung normalerweise 1 : 1 (Molverhältnis), in manchen Fällen 2 : 1 (Molverhältnis), ist. Von den Verbindungen auf Triazin-Basis sind jene Verbindungen, die mit Cyanursäure oder Isocyanursäure keine Salze bilden, ausgenommen.
Beispiele für die oben genannten Verbindungen auf Triazin-Basis sind Verbindungen, die durch die folgenden allgemeine Formel (1) dargestellt sind:
(In dieser Formel sind R¹, R², R³ und R⁴, die gleich oder unterschiedlich sein können, jeweils unabhängig voneinander aus Wasserstoff, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen und -CONH₂ ausgewählt. R ist dieselbe Gruppe wie -NR¹R² oder -NR³R⁴ in der oben aufgeführten Formel oder, unabhängig von diesen Gruppen, aus Wasserstoff, Arylgruppen, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen, -NH₂ und -CONH₂ ausgewählt.)
In Formel (1) sind R¹, R², R³ und R⁴, die gleich oder unterschiedlich sein können, aus Wasserstoff, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen und -CO-NH₂ ausgewählt. Vorzugsweise weisen die Arylgruppen 6 bis 15 Kohlenstoffe, die Alkylgruppen 1 bis 10 Kohlenstoffe, die Aralkylgruppen 7 bis 16 Kohlenstoffe und die Cycloalkylgruppen 4 bis 15 Kohlenstoffe auf. R ist dieselbe Gruppe wie -NR¹R² oder -NR³R⁴ in der oben aufgeführten Formel oder, unabhängig von diesen Gruppen, aus Wasserstoff, Arylgruppen, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen, -NH₂ und -CONH₂ ausgewählt. Vorzugsweise weisen die Arylgruppen 6 bis 15 Kohlenstoffe, die Alkylgruppen 1 bis 10 Kohlenstoffe, die Aralkylgruppen 7 bis 16 Kohlenstoffe und die Cycloalkylgruppen 4 bis 15 Kohlenstoffe auf.
Spezifische Beispiele für R¹, R², R³ und R⁴ sind Wasserstoff, eine Phenylgruppe, p-Toluylgruppe, α-Napthylgruppe, β-Naphthylgruppe, Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe, Hydroxymethylgruppe, Methoxymethylgruppe, Benzylgruppe, Cyclopenthylgruppe, Cyclohexylgruppe, Cycloheptylgruppe, 2-Methyl-1-pentylgruppe, 4-Methyl-1-cyclohexylgruppe, Amidgruppe und dergleichen. Bevorzugt sind davon Wasserstoff, eine Phenylgruppe, Methylgruppe, Hydroxymethylgruppe, Methoxymethylgruppe, Benzylgruppe und Amidgruppe.
Spezifische Beispiele für R sind eine Aminogruppe, Amidgruppe, Methylaminogruppe, Dimethylaminogruppe, Ethylaminogruppe, Diethylaminogruppe, Mono(hydroxymethyl)aminogruppe, Di(hydroxymethyl)aminogruppe, Mono(methoxymethyl)aminogruppe, Di(methoxymethyl)aminogruppe, Phenylaminogruppe, Diphenylaminogruppe, Wasserstoff, Phenylgruppe, p-Toluylgruppe, α-Naphthylgruppe, β-Naphthylgruppe, Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe, Benzylgruppe, Cyclopentylgruppe, Cyclohexylgruppe, Cycloheptylgruppe, 2-Methyl-1-pentylgruppe, 4-Methyl-1-cyclohexylgruppe und dergleichen. Bevorzugt davon sind eine Aminogruppe, Amidgruppe, Methylgruppe, Mono(hydroxymethyl)aminogruppe, Di(hydroxymethyl)aminogruppe, Mono(methoxymethyl)aminogruppe, Di(methoxymethyl)aminogruppe, Aminogruppe, Phenylgruppe und Benzylgruppe.
Von den Salzen aus durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindungen und Cyanursäure oder Isocyanursäure sind Salze von Melamin, Benzoguanamin, Acetoguanamin, 2-Amid-4,6-diamino-1,3,5-triazin, Mono(hydroxymethyl)melamin, Di(hydroxymethyl)melamin und Tri(hydroxymethyl)melamin zu bevorzugen, und Salze von Melamin, Benzoguanamin und Acetoguanamin besonders zu bevorzugen.
Das Salz aus einer oben genannten Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure kann in Form eines Pulvers erhalten werden, indem eine wässrige Suspension eines Gemischs aus einer Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure gebildet und gut vermischt wird, so dass das Salz der beiden Substanzen die Form von feinen Teilchen annimmt, wonach die Suspension filtriert und getrocknet wird. Obwohl das Salz sich von einem einfachen Gemisch unterscheidet, muss es nicht vollkommen rein sein, sondern kleine Menge nicht umgesetzter Verbindung auf Triazin-Basis oder Cyanursäure bzw. Isocyanursäure können im Salz verbleiben. Der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des Salzes vor dem Einmischen in das Harz beträgt in Hinblick auf den zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des Salzes in der resultierenden Harzzusammensetzung und das Flammverzögerungsvermögen, die mechanischen Festigkeit, die Oberflächeneigenschaften und die elektrischen Eigenschaften (Kriechstromfestigkeit) der Form vorzugsweise 100 bis 0,01 μm, noch bevorzugter 80 bis 10 μm. Wenn die Dispersion des Salzes nicht gut ist, kann ein Dispergiermittel, wie z. B. Tris(β-hydroxyethyl)isocyanurat oder dergleichen, eingesetzt werden.
Der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des Salzes aus der Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure in der flammhemmenden Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung beträgt in Hinblick auf das Flammverzögerungsvermögen, die mechanische Festigkeit, die Oberflächeneigenschaften und die elektrischen Eigenschaften (Kriechstromfestigkeit) der resultierenden Form 100 bis 0,01 oder weniger μm, vorzugsweise 90 bis 0,1 μm, noch bevorzugter 80 bis 0,5 μm.
Die Menge des eingesetzten Salzes beträgt 0,5 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 2 bis 80 Gewichtsteile, noch bevorzugter 3 bis 70 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A).
Wenn ein Harz auf Fluorkohlenstoff-Basis zur flammhemmenden Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung zugesetzt wird, wird das Fallen von Tröpfchen (Tröpfeln) während der Verbrennung verhindert. Beispiele für solch ein Harz auf Fluorkoh lenstoff-Basis sind ein Polytetrafluorethylen, Polyhexafluorpropylen, (Tetrafluorethylen/ Hexafluorpropylen)-Copolymer, (Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether)-Copolymer, (Tetrafluorethylen/Ethylen)-Copolymer, (Hexafluorpropylen/Propylen)-Copolymer, Polyvinylidenfluorid, (Vinylidenfluorid/Ethylen)-Copolymer und dergleichen. Davon sind ein Polytetrafluorethylen, (Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether)-Copolymer, (Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen)-Copolymer, (Tetrafluorethylen/Ethylen)-Copolymer und Polyvinylidenfluorid zu bevorzugen und ein Polytetrafluorethylen und (Tetrafluorethylen/ Ethylen)-Copolymer besonders zu bevorzugen.
Die Menge des zugesetzten Harzes auf Fluorkohlenstoff-Basis beträgt normalerweise in Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften und die Formbarkeit 0,01 bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsteile, noch bevorzugter 0,2 bis 3 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes.
Die flammhemmende Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung ist sogar unter hohen Temperaturen lange Zeit stark gegen Hydroylse resistent, wenn ein Stabilisator auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols eingesetzt wird. Beispiele für solch einen Stabilisator sind Triethylenglykol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionat], 1,6-Hexandiolbis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Pentaerythrityltetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], 2,2-Thio-diethylenbis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphatdiethylether, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, Bis- oder Tris(3-t-butyl-6-methyl-4-hydroxyphenyl)propan, N,N'-Hexamethylenbis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamid), N,N'-Trimethylenbis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamid) und dergleichen.
Gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, solch einen Stabilisator auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols zuzusetzen, wenn es erforderlich ist. In diesem Fall beträgt die zugesetzte Menge des Stabilisators auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols normalerweise 0,01 bis 3 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,01 bis 3 Gewichtsteile, noch be vorzugter 0,03 bis 0,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A).
Die Festigkeit, Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und dergleichen der flammhemmenden Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung können bedeutend verbessert werden, indem ein Füllstoff in Form von Fasern und/oder Teilchen zugesetzt wird.
Spezifische Beispiele für solch eine Füllstoff sind Glasfasern, Kohlenstofffasern, Metallfasern, Aramidfasern, Asbest, Kaliumtitanat-Whisker, Wollastonit, Glasplättchen, Glasperlen, Talk, Glimmer, Ton, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Titanoxid, Aluminiumoxid und dergleichen. Davon werden vorzugsweise Glasseidenstränge verwendet.
Die zugesetzte Menge solch einer Substanz beträgt vorzugsweise 5 bis 140 Gewichtsteile, noch bevorzugter 5 bis 100 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A).
Die Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Stabilität der flammhemmenden Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung beim Extrudieren kann beispielsweise verbessert werden, indem ein Stabilisator für roten Phosphor zugesetzt wird.
Spezifische Beispiele für solch einen Stabilisator für roten Phosphor sind Cadmiumoxid, Zinkoxid, Kupferoxid, Eisenoxid, Cobaltoxid, Manganoxid, Molybdänoxid, Titanoxid, Zinnoxid und dergleichen. Davon ist Titanoxid zu bevorzugen.
Die zugesetzte Menge solch einer Substanz beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 Gewichtsteile, noch bevorzugter 0,1 bis 3 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A).
Darüber hinaus ist es möglich, ein oder mehrere gewöhnliche Additive, wie z. B. Antioxidantien auf Phosphor-Basis, Schwefelbasis und dergleichen, die sich von solchen auf Basis von sterisch gehindertem Phenol, Wärmestabilisatoren, UV-Absorbern, Schmiermitteln, Formtrennmitteln, Farbmitteln, einschließlich Farbstoffe und Pigmente, und dergleichen unterscheiden, zur flammhemmenden Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung zuzusetzen, und zwar in solchen Mengen, dass das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
Die flammhemmende Harzzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung wird durch ein allgemein bekanntes Verfahren hergestellt. Beispielsweise kann die Zusammensetzung hergestellt werden, indem ein thermoplastisches Harz (A), roter Phosphor (B), Salz (C) von Cyanursäure oder Isocyanursäure und andere notwendige Additive nach dem Vermischen der Materialien, oder ohne sie zu vermischen, in einen Extruder oder dergleichen gefüllt und diese Materialien gut verschmolzen und geknetet werden. In diesem Fall können beispielsweise ein Dreifachschnecken- oder Doppelschneckenextruder oder ein Einschneckenextruder mit einer Schnecke vom "Uni-Schmelztyp" sowie eine Knetmaschine vom Knettyp verwendet werden. Um die Verhältniszahl zu regeln, wird vor allem solch eine Machine mit oder ohne mehrere Knetelemente, die in eine Schnecke eingebaut sind, bevorzugt.
Die so erhaltene flammhemmende Harzzusammensetzung kann durch ein Spritzgussverfahren, Extrusionsverfahren, Formpressverfahren oder dergleichen zu Formen verarbeitet oder zu Gegenständen wie Bahnen, Folien oder dergleichen geformt werden. Von diesen Anwendungen ist die Zusammensetzung vor allem für Spritzgussverfahren geeignet. Unter Nutzung ihrer Eigenschaften kann die Zusammensetzung effektiv für Maschinenmechanismus-Bauteile, elektrische und elektronische Bauteile und Kraftfahrzeug-Bauteile verwendet werden.
BEISPIELE
Im Folgenden werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele im Detail erläutert. Teile stehen hierin immer für Gewichtsteile. Zur Messung verschiedener Eigenschaften wurden die folgenden Verfahren eingesetzt:
(1) Mechanische Eigenschaften
Durch ein Spritzgussverfahren erhaltene Dumbbell-Probestücke wurden verwendet, um die Streckgrenze und die Bruchdehnung nach ASTM D-638 zu messen.
(2) Flammverzögerungsvermögen
Durch ein Spritzgussverfahren und Formpressverfahren erhaltene Probestücke zur Bewertung des Flammverzögerungsvermögens wurden verwendet, um das Flammverzögerungsvermögen gemäß den in UL94 definierten Bewertungsstandards zu bewerten. Das Flammverzögerungsvermögen nimmt wie folgt ab: V-0 > V-1 > V-2 > HB.
(3) Zahlenmittlerer Dispersions-Teilchendurchmesser
Unter Einsatz eines Ultra-Dünnschnittgeräts wurden dünne Stücke aus Probestücken zur Bewertung des Flammverzögerungsvermögens herausgeschnitten und unter Einsatz eines Lichtmikroskops (Durchlicht) und eines Transmissions-Elektronenmikroskops wurden Fotos der Stücke gemacht. Der Mittelwert der maximalen Durchmesser von 100 zufällig ausgewählten Teilchen auf den Mikroskopbildern wird bestimmt und als zahlenmittlerer Dispersions-Teilchendurchmesser definiert.
(4) Kriechstromfestigkeit
Durch ein Spritzgussverfahren erhaltene 80 mm × 80 mm große Probestücke mit einer Dicke von 3 mm wurden verwendet, um eine Kriechstromfestigkeitsprüfung gemäß den IEC112-Teststandards durchzuführen, um den CTI (Kriechstrom-Vergleichsindex) zu messen. Die erhaltenen CTI-Werte (V) sind wie folgt gruppiert: CTI ≥ 600 als Stufe 0, 400 ≤ CTI < 600 als Stufe 1, 250 ≤ CTI < 400 als Stufe 2, 170 ≤ CTI < 250 als Stufe 3, 100 ≤ CTI < 170 als Stufe 4 und 0 ≤ CTI < 100 als Stufe 5.
Referenzbeispiel 1
Ein im Handel erhältliches Reagens, roter Phosphor (Wakou Junyaku), wurde klassiert, um Pulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 32 μm oder weniger zu erhalten. Dieses Pulver wir als roter Phosphor A bezeichnet. Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 50 μm oder mehr, das durch eine ähnliche Klassierung erhalten wurde, wird als roter Phosphor B bezeichnet. Oberflächenbehandelter roter Phosphor (Novared 120 von Rinkagaku Kougyou Sha) wurde klassiert, um Pulver mit einem mittlere Durchmesser von 32 μm oder weniger zu erhalten. Dieses Pulver wird als roter Phosphor C bezeichnet.
Referenzbeispiel 2
Ein äquimolares Gemisch von Melamin und Cyanursäure wurde in der 10fachen Menge heißes Wasser suspendiert und gut verrührt. Die Suspension wurde dann filtriert, wodurch ein weißer Filterkuchen erhalten wurde. Der Filterkuchen wurde dann bei 70°C vakuumgetrocknet, pulverisiert und klassiert, um Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 50 μm oder weniger zu erhalten. Das so erhaltene Pulver wird als Cyanuratsalz A bezeichnet. Pulver mit einem mittleren Teilchenduchmesser von 100 μm oder mehr, das durch ein ähnliches Pulverisierungsverfahren erhalten wurde, wird als Cyanuratsalz B bezeichnet.
Referenzbeispiel 3
Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 50 μm oder weniger, das im Wesentlichen auf dieselbe Weise sie in Referenzbeispiel 2 erhalten wurde, mit der Ausnahme, dass Benzoguanamin anstelle von Melamin eingesetzt wurde, wird als Cyanuratsalz C bezeichnet. Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 100 μm oder mehr wird als Cyanuratsalz D bezeichnet.
Die später folgenden Beispiele 27 bis 30 stellen nicht die Erfindung gemäß beiliegender Ansprüche dar.
Beispiele 1 bis 24, Vergleichsbeispiele 1 bis 25
Verschiedene Arten roter Phosphor und Salze von Cyanursäure oder Isocyanursäure sowie andere Additive, die in Tabelle 1 bis 4 aufgeführt sind, wurden mit 100 Gewichtsteilen Polybutylenterephthalat (hierin im Folgenden als "PBT" bezeichnet), dessen Grenzviskosität 0,85 betrug (25°C, o-Chlorphenollösung). Die Gemische wurden verschmolzen und bei einer Harztemperatur von 260°C extrudiert, wobei ein unidirektional rotierender Doppelschneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von 30 mm und L/D = 45,5 (TEX-30 von Nippon Seikou Sha, worin zwei doppelgängige Schnecken mit einem Eingriff von 3,5 mm, wobei die Schnecken eine Konfiguration mit großer Knetkraft aufwiesen, in der aus 10 Knetscheiben mit einer Neigung von 45° und L/D = 4 bestehende Schneckenelemente in einer Vorwärts-Rückwärts-Reihenfolge angeordnet waren, und ein rückläufiges Endloselement hinzugefügt war) und ein Einschneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von 30 mm und L/D = 22 (Modell VS30-22 von Tanabe Plastic Sha, mit einer Endlosschnecke) verwendet wurden. Nachdem die erhaltenen Presslinge getrocknet worden waren, wurden durch ein Spritzgussverfahren Probestücke zur Bewertung des Flammverzögerungsvermögens nach UL94 und Zugprobestücke nach ASTMD-638 hergestellt (bei einer Formtemperatur von 80 °C).
Die Messergebnisse des zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmessers, des Flammverzögerungsvermögens und der mechanischen Eigenschaften der einzelnen Proben sind in Tabelle 1 bis 4 zusammengefasst und aufgeführt.
In den Tabellen ist der Stabilisator Pentaerythrutyltetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat] ("IR 1010" von Chibageigy Co., Ltd.). GF steht für Glasfasern.
Aus den Beispielen 1 bis 6 ist ersichtlich, dass eine feine Dispersion im Harz erreicht werden kann, indem sowohl der fein pulverisierte rote Phosphor als auch das Cyanuratsalz gemäß vorliegender Erfindung in PBT eingemischt werden, und indem ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft verwendet wird, und dass als Ergebnis hohes Flammverzögerungsvermögen bereitgestellt werden kann und hervorragende mechanische Eigenschaften entwickelt werden können.
Aus Beispiel 7 kann eine feine Dispersion in Harz erzielt werden, auch wenn ein Einscheckenextruder mit geringer Knetkraft eingesetzt wird, indem sowohl fein pulverisierter roter Phosphor als auch Cyanuratsalz eingemischt werden. Im Vergleich zu den Beispielen 1 bis 6 nimmt der Dispersions-Teilchendurchmesser im Harz jedoch leicht zu, und das Flammverzögerungsvermögen bei 1/32'' nimmt ab.
Aus den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ist ersichtlich, dass das PBT, in das kein roter Phosphor oder kein Cyanuratsalz eingemischt ist, gute mechanische Eigenschaften, aber geringeres Flammverzögerungsvermögen aufweist. Aus Vergleichsbeispiel 4 ist ersichtlich, dass, auch wenn nur durch Klassieren erhaltener, feinpulvriger roter Phosphor eingemischt wird und ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft eingesetzt wird, der Teilchendurchmesser des roten Phosphor in der Harzzusammensetzung aufgrund sekundärer Aggregation stark zunimmt, so dass kein hohes Flammverzögerungsvermögen erreicht wird und die mechanischen Eigenschaften bedeutend schlechter werden. Aus Vergleichsbeispiel 5 ist ersichtlich, dass, auch wenn nur das durch Klassieren erhaltene, feinpulvrige Cyanuratsalz eingemischt wird und ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft eingesetzt wird, der Teilchendurchmesser des Cyanuratsalzes in der Harzzusammensetzung aufgrund sekundärer Aggregation stark zunimmt, so dass kein hohes Flammverzögerungsvermögen erreicht wird und die mechanischen Eigenschaften bedeutend schlechter werden.
Aus den Vergleichsbeispielen 6 bis 9 ist ersichtlich, dass trotz des Einsatzes von rotem Phosphor und Cyanuratsalz in PBT kein hohes Flammverzögerungsvermögen erreicht wird und die mechanischen Eigenschaften bedeutend schlechter werden, wenn der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser in der Harzzusammensetzung groß ist.
Gemäß vorliegender Erfindung kann eine hervorragende Kriechstromfestigkeit erreicht werden, indem roter Phosphor und Cyanuratsalz eingemischt werden. Da Harze, in die keine GF eingemischt sind, jedoch von Natur aus hohe Kriechstromfestigkeit aufweisen (600 V oder mehr, was der Messgrenze entsprach oder darüber lag), konnten die Unterschiede in der Kriechstromfestigkeit zwischen den Beispielen 1 bis 7 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 9 nicht gemessen werden.
In den Beispielen 8 bis 14 und den Vergleichsbeispielen 10 bis 19 wurden GF eingemischt. Aus den Beispielen 8 bis 14 und den Vergleichsbeispielen 10 bis 19 ist ersichtlich, dass, auch wenn durch Glasfasern Verstärkung bereitgestellt wird, eine feine Dispersion in Harz erzielt werden und ein hohes Flammverzögerungsvermögen bereitgestellt werden kann, und dass außerdem hervorragende mechanische Eigenschaften erzielt werden können, indem sowohl feinpulvriger roter Phosphor als auch Cyanuratsalz eingemischt und ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft verwendet wird.
Im Gegensatz dazu zeigen die Vergleichsbeispiele 10 bis 12, dass PBT, in das kein roter Phosphor oder Cyanuratsalz eingemischt ist und das durch Glasfasern verstärkt ist, gute mechanische Eigenschaften aber ein schlechteres Flammverzögerungsvermögen aufweisen.
Aus Vergleichsbeispiel 13 ist ersichtlich, dass, wenn nur der durch Klassieren erhaltene, feinpulvrige rote Phosphor eingemischt und ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft eingesetzt wird, der Teilchendurchmesser des roten Phosphor in der Harzzusammensetzung aufgrund sekundärer Aggregation stark zunimmt, so dass kein Flammverzögerungsvermögen erzielt wird und die mechanischen Eigenschaften bedeutend schlechter werden.
Aus Vergleichsbeispiel 14 ist ersichtlich, dass, wenn nur das durch Klassierung erhaltene, feinpulvrige Cyanuratsalz eingemischt und ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft eingesetzt wird, der Teilchendurchmesser des Cyanuratsalzes in der Harzzusammensetzung aufgrund sekundärer Aggregation stark zunimmt, so dass kein Flammverzögerungsvermögen erzielt wird und die mechanischen Eigenschaften bedeutend schlechter werden.
Es versteht sich auch, dass, während Glasfasern enthaltendes PBT Kriechstromfestigkeit der Stufe 2 aufweist (390 V), wie beispielsweise in den Vergleichsbeispielen 10 bis 12, die Kriechstromfestigkeit auf Stufe 1 (430 bis 450 V) verbessert wird, wenn sowohl feinpulvriger roter Phosphor als auch Cyanuratsalz, die durch Klassieren erhalten wurden, eingemischt und ein Doppelschneckenextruder mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft eingesetzt werden, um eine feine Dispersion im Harz zu erreichen, wie in den Beispielen 8 bis 14.
Aus den Vergleichsbeispielen 15 bis 19 ist ersichtlich, dass trotz des Einmischens von rotem Phosphor und Cyanuratsalz die Kriechstromfestigkeit nur geringfügig verbessert wird, wenn der Dispersions-Teilchendurchmesser in der Harzzusammensetzung groß ist.
Aus den Beispielen 15 bis 19 und den Vergleichsbeispielen 20 bis 22 ist ersichtlich, dass, wenn sowohl roter Phosphor als auch Cyanuratsalz in PBT eingemischt werden, die zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors und des Cyanuratsalzes in der Harzzusammensetzung durch Einsatz eines Doppelschneckenextruders mit einer Schneckenkonfiguration mit großer Knetkraft reduziert werden kann, obwohl die Teilchendurchmesser des roten Phosphor und des Cyanuratsalzes zum Zeitpunkt des Einmischens groß sind, so dass ein hohes Flammverzögerungsvermögen und hervorragende Zugeigenschaften erzielt werden können. Außerdem kann, wenn der Teilchendurchmesser des roten Phosphors oder des Cyanuratsalzes in der Harzzusammensetzung groß ist, kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen erzielt werden und die Zugeigenschaften werden bedeutend schlechter.
Die Beispiele 20 bis 24 und Vergleichsbeispiele 23 bis 25, wo Glasfasern zur Verstärkung eingesetzt werden, können auf ähnliche Weise besprochen werden.
Aus den oben gegebenen Erläuterungen ist ersichtlich, dass ein hohes Flammverzögerungsvermögen und hervorragende mechanische Eigenschaften nur dann erzielt werden können, wenn die zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors und des Cyanuratsalzes in der Harzzusammensetzung verringert werden. Es versteht sich, dass die Kriechstromfestigkeit in PBT, das mit Glasfasern verstärkt ist, zunimmt.
Beispiele 25 bis 31, Vergleichsbeispiele 26 bis 35
Roter Phosphor, Salz der Cyanursäure oder Isocyanursäure und andere Additive die in Tabelle 5 bis 8 aufgeführt sind, wurden mit jeweils 100 Gewichtsteilen von im Handel erhältlichem Poly(1,4-cyclohexandimethylenterephthalat) (PCT), Polycarbonat vom Bisphenol-A-Typ (PC), Nylon 6 (PA6), Nylon 66 (PA66) und ABS-Harz vermischt. Die Gemische wurden eingeschmolzen und unter Einsatz der oben genannten Doppelschneckenextruder und Einschneckenextruder extrudiert. Nachdem die erhaltenen Presslinge getrocknet worden waren, wurden durch ein Spritzgussverfahren Zugprobestücke nach ASTMD-638 und durch ein Formpressverfahren Probestücke zur Bewertung des Flammverzögerungsvermögens nach UL94 hergestellt.
Die Messergebnisse des zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmessers, des Flammverzögerungsvermögens und der mechanischen Eigenschaften der einzelnen Proben sind in Tabelle 5 bis 8 zusammengefasst und angeführt.
Aus den Beispielen 25, 26 und den Vergleichsbeispielen 26 bis 29 ist ersichtlich, dass das Einmischen von rotem Phosphor alleine oder von einer Triazinverbindung alleine in PCT-Harz kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen ergibt. Es versteht sich auch, dass trotz Einsatz von rotem Phosphor und Cyanuratsalz in PCT-Harz kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen bereitgestellt werden kann und die Zugeigenschaften schlechter werden, wenn der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser in der Harzzusammensetzung groß ist, dass jedoch durch Reduktion der zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors und des Cyanuratsalzes ein hohes Flammverzögerungsvermögen und hervorragende mechanische Eigenschaften bereitgestellt werden können.
Aus den Beispielen 27, 28 und den Vergleichsbeispielen 30, 31 ist ersichtlich, dass trotz Einsatz von rotem Phosphor und Cyanuratsalz in PCT-Harz kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen bereitgestellt werden kann und die Zugeigenschaften schlechter werden, wenn der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser in der Harzzusammensetzung groß ist, dass jedoch durch Reduktion der zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors und des Cyanuratsalzes ein hohes Flammverzögerungsvermögen und hervorragende mechanische Eigenschaften bereitgestellt werden können.
In den Beispielen 29, 20 und Vergleichsbeispielen 32 bis 34 ergibt das Einmischen von rotem Phosphor alleine in Nylonharz kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen. Es versteht sich auch, dass trotz Einsatz von rotem Phosphor und Cyanuratsalz kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen bereitgestellt werden kann und die Zugeigenschaften schlechter werden, wenn der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser in der Harzzusammensetzung groß ist, dass jedoch durch Reduktion der zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors und des Cyanuratsalzes ein hohes Flammverzögerungsvermögen und hervorragende mechanische Eigenschaften bereitgestellt werden können.
Aus Beispiel 31 und Vergleichsbeispiel 35 ist ersichtlich, dass trotz Einsatz von rotem Phosphor und Cyanuratsalz in ABS-Harz kein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen bereitgestellt werden kann und die Zugeigenschaften schlechter werden, wenn der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser in der Harzzusammensetzung groß ist, dass jedoch durch Reduktion der zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors und des Cyanuratsalzes ein hohes Flammverzögerungsvermögen und hervorragende mechanische Eigenschaften bereitgestellt werden können.
Wie oben erwähnt, können bei vielen thermoplastischen Harzen hohe Flammverzögerungsvermögen und hervorragende mechanische Eigenschaften bereitgestellt werden, indem die zahlenmittleren Dispersions-Teilchendurchmesser von rotem Phosphor und Cyanuratsalz verringert werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die gemäß vorliegender Erfindung erhaltene flammhemmende Harzzusammensetzung weist nicht nur ein gutes Flammverzögerungsvermögen auf, sondern hat auch keine negativen Auswirkungen auf die Eigenschaften von thermoplastischem Harz. Daher weist sie hervorragende mechanische Eigenschaften, äußerliche Erscheinung und elektrische Eigenschaften (Kriechstromfestigkeit) auf und ist für Maschinen-Bauteile, elektrische Bauteile, elektronische Bauteile und Kraftfahrzeug-Bauteile geeignet.

Claims

Flammhemmende Harzzusammensetzung, umfassend (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Polyesterharzes, (B) 0,1 bis 100 Gewichtsteile roten Phosphor und (C) 0,5 bis 100 Gewichtsteile eines Salzes, das aus einer Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure gebildet ist, worin der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des roten Phosphors in der Harzzusammensetzung 50 bis 0,01 μm beträgt, und worin der zahlenmittlere Dispersions-Teilchendurchmesser des Salzes, das aus einer Verbindung auf Triazin-Basis und Cyanursäure oder Isocyanursäure gebildet ist, 100 bis 0,01 μm beträgt.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf Triazin-Basis eine Verbindung der folgenden allgemeinen Formel (1) ist:
(wobei in dieser Formel R¹, R², R³ und R⁴, die gleich oder unterschiedlich sein können, jeweils unabhängig voneinander aus Wasserstoff, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen und -CONH₂ ausgewählt sind, R dasselbe wie die obigen -NR¹R² oder -NR³R⁴ ist oder aus Wasserstoff, Arylgruppen, Arylgruppen, Alkylgruppen, Aralkylgruppen, Cycloalkylgruppen, -NH₂ und -CONH₂ ausgewählt ist).
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf Triazin-Basis Melamin ist.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das thermoplastische Harz (A) aus Polybutylenterephthalat, Polybutylennaphthalat, Polycyclohexandimethylentherephthalat, Polyethylennaphthalat und Polyethylenterephthalat ausgewählt ist.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die 1 bis 50 Gewichtsteile roten Phosphor (B) pro 100 Gewichtsteile Harz an (A) umfasst.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche 3 bis 70 Gewichtsteile des Salzes auf Triazin-Basis (C) pro 100 Gewichtsteile an Harz (A) umfasst.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin außerdem 5 bis 140 Gewichtsteile eines Füllstoffs pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A) eingemischt sind.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach Anspruch 7, worin der Füllstoff aus Glasfasern besteht.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin außerdem 0,01 bis 10 Gewichtsteile eines Harzes auf Fluorkohlenstoff-Basis pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A) eingemischt sind.
Flammhemmende Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin außerdem 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Stabilisators auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes (A) eingemischt sind.
Formteil aus einer flammhemmenden Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Formteil nach Anspruch 11, worin die Form aus einem Maschinenmechanismus-Bauteil, einem elektrischen Bauteil, einem elektronischen Bauteil und einem Kraftfahrzeug-Bauteil ausgewählt ist.