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1. (WO2019030252) FLAME-RETARDANT POLYAMIDE COMPOSITIONS WITH A HIGH GLOW WIRE IGNITION TEMPERATURE AND USE THEREOF
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Flamnnhennnnende Polyamidzusammensetzungen mit hoher

Glühdrahtentzündungstemperatur und deren Verwendung

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft flammhemmende Polyamidzusammensetzungen sowie daraus hergestellte Formteile, die sich durch eine hohe

Glühdrahtentzündungstemperatur (GWIT-Wert) auszeichnen.

Brennbare Kunststoffe müssen in der Regel mit Flammschutzmitteln ausgerüstet werden, um die von den Kunststoffverarbeitern und teilweise vom Gesetzgeber geforderten hohen Flammschutzanforderungen erreichen zu können. Bevorzugt - auch aus ökologischen Gründen - werden nicht-halogenierte

Flammschutzmittelsysteme eingesetzt, die nur geringe oder keine Rauchgase bilden.

Unter diesen Flammschutzmitteln haben sich die Salze von Phosphinsäuren (Phosphinate) als besonders für thermoplastische Polymere wirksam erwiesen (DE 2 252 258 A und DE 2 447 727 A).

Darüber hinaus sind synergistische Kombinationen von Phosphinaten mit bestimmten stickstoffhaltigen Verbindungen bekannt, die in einer ganzen Reihe von Polymeren als Flammschutzmittel effektiver wirken, als die Phosphinate allein (WO-2002/28953 A1 sowie DE 197 34 437 A1 und DE 197 37 727 A1 ).

Aus der US 7,420,007 B2 ist bekannt, dass Dialkylphosphinate enthaltend eine geringe Menge an ausgewählten Telomeren als Flammschutzmittel für Polymere geeignet sind, wobei das Polymere bei der Einarbeitung des Flammschutzmittels in die Polymermatrix nur einem recht geringen Abbau unterliegt.

Flammschutzmittel müssen häufig in hohen Dosierungen zugesetzt werden, um eine ausreichende Flammwidrigkeit des Kunststoffs nach internationalen Normen sicherzustellen. Aufgrund ihrer chemischen Reaktivität, die für die

Flammschutzwirkung bei hohen Temperaturen erforderlich ist, können

Flammschutzmittel, vor allem bei höheren Dosierungen, die Verarbeitungsstabilität von Kunststoffen beeinträchtigen. Es kann zu verstärktem Polymerabbau, zu Vernetzungsreaktionen, zu Ausgasungen oder Verfärbungen kommen.

Aus der WO 2014/135256 A1 sind Polyamid-Formmassen bekannt, die eine deutlich verbesserte thermische Stabilität, eine verringerte Migrationsneigung sowie ein gute elektrische und mechanische Eigenschaften aufweisen.

Bislang fehlt es jedoch an flammgeschützten phosphinathaltigen

Polyamidzusammensetzungen die alle geforderten Eigenschaften gleichzeitig erreichen, hier gute elektrische Werte sowie einen effektiven Flammschutz.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, flammgeschützte

Polyamidzusammensetzungen auf Basis phosphinathaltiger Flammschutzsysteme zur Verfügung zu stellen, die alle vorgenannten Eigenschaften gleichzeitig aufweisen und die insbesondere gute elektrische Werte (hohe

Glühdrahtentzündungstemperaturen GWIT, GWFI und CTI) sowie einen effektiven Flammschutz (UL-94) gekennzeichnet durch möglichst kurze Nachbrennzeiten (Zeit)."

Gegenstand der Erfindung sind flammhemmende Polyamidzusammensetzungen mit einer Glühdrahtentzündungstemperatur) von mindestens 775 °C enthaltend Polyamid mit einem Schmelzpunkt von kleiner gleich 290 °C, vorzugsweise von kleiner gleich 280 °C und ganz besonders bevorzugt von kleiner gleich

250 °C, als Komponente A,

Füllstoffe und/oder Verstärkungsstoffe, vorzugsweise Glasfasern, als Komponente B,

Phosphinsäuresalz der Formel (I) als Komponente C


worin Ri und R2 Ethyl bedeuten,

M AI, Fe, TiOp oder Zn ist,

m 2 bis 3, vorzugsweise 2 oder 3, bedeutet, und

p = (4 - m) / 2 ist

Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der AI-, Fe-, TiOp- oder Zn-Salze der Ethylbutylphosphinsäure, der Dibutylphosphinsäure, der

Ethylhexylphosphinsäure, der Butylhexylphosphinsäure und/oder der Dihexylphosphinsäure als Komponente D

Phosphonsäuresalz der Formel (II) als Komponente E


worin R3 Ethyl bedeutet,

Met AI, Fe, TiOq oder Zn ist,

n 2 bis 3, vorzugsweise 2 oder 3, bedeutet, und

q = (4 - n) / 2 ist, und

Melaminpolyphosphat mit einem mittleren Kondensationsgrad von 2 bis 200 als Komponente F.

In der erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente A üblicherweise 25 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-%.

In der erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzung beträgt der Anteil an

Komponente B üblicherweise 1 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%.

In der erfindungsgemäßen Polyamidzusamnnensetzung beträgt der Anteil an Komponente C üblicherweise 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%.

In der erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente D üblicherweise 0,01 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis

1 ,5 Gew.-%.

In der erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente E üblicherweise 0,001 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis

0,6 Gew.-%.

In der erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzung beträgt der Anteil an Komponente F üblicherweise 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%.

Dabei beziehen sich die Prozentangaben für die Anteile der Komponenten A bis F auf die Gesamtmenge der Polyamidzusammensetzung.

Bevorzugt werden flammhemmende Polyamidzusammensetzungen, bei denen der Anteil von Komponente A 25 bis 95 Gew.-%,

- der Anteil von Komponente B 1 bis 45 Gew.-%,

der Anteil von Komponente C 1 bis 35 Gew.-%,

der Anteil von Komponente D 0,01 bis 3 Gew.-%,

der Anteil von Komponente E 0,001 bis 1 Gew.-%, und

der Anteil von Komponente F 1 bis 25 Gew.-% beträgt,

wobei die Prozentangaben sich auf die Gesamtmenge der

Polyamidzusammensetzung beziehen.

Besonders bevorzugt werden flammhemmende Polyamidzusammensetzungen bei denen

- der Anteil von Komponente A 25 bis 75 Gew.-%,

der Anteil von Komponente B 20 bis 40 Gew.-%,

der Anteil von Komponente C 5 bis 20 Gew.-%,

der Anteil von Komponente D 0,05 bis 1 ,5 Gew.-%,

der Anteil von Komponente E 0,01 bis 0,6 Gew.-%, und

der Anteil von Komponente F 2 bis 10 Gew.-%

beträgt.

Bevorzugt eingesetzte Salze der Komponente C sind solche, worin Mm+ Zn2+, Fe3 oder insbesondere Al3+ bedeuten.

Bevorzugt eingesetzte Salze der Komponente D sind Zink-, Eisen- oder insbesondere Aluminiumsalze.

Bevorzugt eingesetzte Salze der Komponente E sind solche, worin Metn+ Zn2+, Fe3+ oder insbesondere Al3+ bedeuten.

Ganz besonders bevorzugt werden flammhemmende

Polyamidzusammensetzungen, in denen M und Met AI bedeuten, m und n 3 sind und in denen die Verbindungen der Komponente D als Aluminiumsalze vorliegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die oben beschriebenen flammhemmenden Polyamidzusammensetzungen als weitere Komponente G ein anorganisches Phosphonat.

Die Verwendung der erfindungsgemäß als Komponente G eingesetzten anorganischen Phosphonate oder auch Salze der phosphorigen Säure

(Phosphite) sind als Flammschutzmittel ist bekannt. So offenbart

WO 2012/045414 A1 Flammschutzmittelkombinationen, die neben

Phosphinsäuresalzen auch Salze der phosphorigen Säure (= Phosphite) enthalten.

Bevorzugt entspricht das anorganische Phosphonat (Komponente G) den allgemeinen Formeln (IV) oder (V)

[(HO)PO2]2-p/2 KatP+ (IV)

[(HO)2PO]-p KatP+ (V)

worin Kat ein p-wertiges Kation, insbesondere ein Kation eines Alkalimetalls, Erdalkalimetalls, ein Ammoniumkation und/oder ein Kation von Fe, Zn oder insbesondere von AI einschließlich der Kationen AI(OH) oder AI(OH)2 ist, und p 1 , 2, 3 oder 4 bedeutet.

Bevorzugt handelt es sich bei dem anorganischen Phosphonat (Komponente G) um Aluminiumphosphit [AI(H2PO3)3] , sekundäres Aluminiumphosphit [Al2(HPO3)3] , basisches Aluminiumphosphit [AI(OH)(H2PO3)2*2aq],

Aluminiumphosphittetrahydrat [Al2(HPO3)3*4aq], Aluminiumphosphonat,

AI7(HPO3)9(OH)6(1 ,6-Hexandiamin)i,5*12H2O, ΑΙ2(ΗΡθ3)3*χΑΐ2θ3*ηΗ2Ο mit x = 2,27 - 1 und/oder AUHePieOis.

Bei dem anorganischen Phosphonat (Komponente G) handelt es sich bevorzugt auch um Aluminiumphosphite der Formeln (VI), (VII) und/oder (VIII)

Al2(HPO3)3 X (H2O)q (VI) wobei q 0 bis 4 bedeutet,

Al2,ooMz(HPO3)y(OH)v x (H2O)w (VII) wobei M Alkalimetallkationen, z 0,01 bis 1 ,5 und y 2,63 bis 3,5 und v 0 bis 2 und w 0 bis 4 bedeutet;

Al2,oo(HPO3)u(H2PO3)t x (H2O)s (VIII) wobei u 2 bis 2,99 und 1 2 bis 0,01 und s 0 bis 4 bedeutet,

und/oder

um Aluminiumphosphit [AI(H2PO3)3] , um sekundäres Aluminiumphosphit

[AI2(HPO3)3] , um basisches Aluminiumphosphit [AI(OH)(H2PO3)2*2aq], um

Aluminiumphosphittetrahydrat [Al2(HPO3)3*4aq], um Aluminiumphosphonat, um Al7(HPO3)9(OH)6(1 ,6-Hexandiamin)i,5*12H2O, um ΑΙ2(ΗΡθ3)3*χΑΐ2θ3*ηΗ2Ο mit x = 2,27 - 1 und/oder AUHePieOis.

Bevorzugte anorganische Phosphonate (Komponente G) sind in Wasser unlösliche bzw. schwerlösliche Salze.

Besonders bevorzugte anorganische Phosphonate sind Aluminium-, Calcium- und Zinksalze.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei Komponente G um ein

Umsetzungsprodukt aus phosphoriger Säure und einer Aluminiumverbindung.

Besonders bevorzugte Komponenten G sind Aluminiumphosphite mit den

CAS-Nummern 15099-32-8, 1 19103-85-4, 220689-59-8, 56287-23-1 ,

156024-71 -4, 71449-76-8 und 15099-32-8.

Die Herstellung der bevorzugt eingesetzten Aluminiumphosphite erfolgt durch

Umsetzung einer Aluminiumquelle mit einer Phosphorquelle und wahlweise einem Templat in einem Lösungsmittel bei 20 - 200 °C während einer Zeitspanne bis zu 4 Tagen. Aluminiumquelle und Phosphorquelle werden dazu 1 - 4 h vermischt, unter hydrothermalen Bedingungen oder am Rückfluss erhitzt, abfiltriert, gewaschen und z. B. bei 1 10 °C getrocknet.

Bevorzugte Aluminiumquellen sind Aluminiumisopropoxid, Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid, Aluminiumhydroxid (z. B. Pseudoböhmit).

Bevorzugte Phosphorquellen sind phosphorige Säure, (saures)

Ammoniumphosphit, Alkaliphosphite oder Erdalkaliphosphite.

Bevorzugte Alkaliphosphite sind Dinatriumphosphit, Dinatriumphosphithydrat, Trinatriumphosphit, Kaliumhydrogenphosphit

Bevorzugtes Dinatriumphosphithydrat ist Brüggolen® H10 der Fa. Brüggemann.

Bevorzugte Template sind 1 ,6-Hexandiamin, Guanidincarbonat oder Ammoniak.

Bevorzugtes Erdalkaliphosphit ist Calciumphosphit.

Das bevorzugte Verhältnis von Aluminium zu Phosphor zu Lösungsmittel ist dabei 1 : 1 : 3,7 bis 1 : 2,2 : 100 mol. Das Verhältnis von Aluminium zu Templat ist 1 : 0 bis 1 : 17 mol. Der bevorzugte pH-Wert der Reaktionslösung ist 3 bis 9.

Bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser.

Besonders bevorzugt wird in der Anwendung das gleiche Salz der Phosphinsäure wie der phosphorigen Säure verwendet, also z. B. Aluminiumdiethylphosphinat zusammen mit Aluminiumphosphit oder Zinkdiethylphosphinat zusammen mit Zinkphosphit.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die oben beschriebenen flammhemmenden Polyamidzusammensetzungen als Komponente G eine

Verbindung der Formel III)


worin Me Fe, TiOr, Zn oder insbesondere AI ist,

o 2 bis 3, vorzugsweise 2 oder 3, bedeutet, und

r = (4 - o) / 2 ist.

Bevorzugt eingesetzte Verbindungen der Formel (III) sind solche, worin Me0+ Zn Fe3+ oder insbesondere Al3+ bedeuten.

Bevorzugt eingesetzte Verbindungen der Formel (III) sind solche, worin Me0+ Zn Fe3+ oder insbesondere Al3+ bedeuten.

Komponente G liegt vorzugsweise in einer Menge von 0,005 bis 10 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 0,02 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die

Gesamtmenge der Polyamidzusammensetzung, vor.

Die erfindungsgemäßen flammhemmenden Polyamidzusammensetzungen weisen eine Glühdrahtentzündungstemperatur (Glow Wire Ignition Temperature, GWIT) nach IEC-60695-2-13 von mindestens 775 °C, vorzugsweise von mindestens 800 °C.

Bevorzugt sind erfindungsgemäße flammhemmende

Polyamidzusammensetzungen, die einen Comparative Tracking Index, gemessen nach dem International Electrotechnical Commission Standard IEC-601 12/3, von größer gleich 500 Volt aufweisen.

Ebenfalls bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende

Polyamidzusammensetzungen erreichen eine Bewertung von V0 nach UL-94, insbesondere gemessen an Formteilen von 3,2 mm bis 0,4 mm Dicke.

Weitere bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende

Polyamidzusammensetzungen weisen einen Glow Wire Flammability Index nach IEC-60695-2-12 von mindestens 960 °C auf, insbesondere gemessen an

Formteilen von 0,75 - 3 mm Dicke.

Die erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzungen enthalten als Komponente A ein oder mehrere Polyamide mit einem Schmelzpunkt von kleiner gleich 290 °C. Der Schmelzpunkt wird dabei mittels Diffential-Scanning-Kalo metrie (DSC) bei einer Aufheizrate von 10 K/Sekunde bestimmt.

Bei den Polyamiden der Komponente A handelt es sich in der Regel um Homo-oder Copolyamide, die sich von (cyclo)aliphatischen Dicarbonsäuren oder deren polyamidbildenden Derivaten, wie deren Salzen, und von (cyclo)aliphatischen Diaminen oder von (cyclo)aliphatischen Aminocarbonsäuren oder deren

polyamidbildenden Derivaten, wie deren Salzen, ableiten.

Bei den erfindungsgemäß als Komponente A eingesetzten Polyamiden handelt es sich um thermoplastische Polyamide.

Unter thermoplastischen Polyamiden werden in Anlehnung an Hans

Domininghaus in "Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften", 5. Auflage (1998), Seite 14, Polyamide verstanden, deren Molekülketten keine oder auch mehr oder weniger lange und in der Anzahl unterschiedliche Seitenverzweigungen

aufweisen, die in der Wärme erweichen und nahezu beliebig formbar sind.

Die erfindungsgemäß als Komponente A eingesetzten Polyamide können nach verschiedenen Verfahren hergestellt und aus sehr unterschiedlichen Bausteinen synthetisiert werden und im speziellen Anwendungsfall allein oder in Kombination mit Verarbeitungshilfsmitteln, Stabilisatoren oder auch polymeren

Legierungspartnern, bevorzugt Elastomeren, zu Werkstoffen mit speziell eingestellten Eigenschaftskombinationen ausgerüstet. Geeignet sind auch

Gemische mit Anteilen von anderen Polymeren, bevorzugt von Polyethylen, Polypropylen, ABS, wobei gegebenenfalls ein oder mehrere Kompatibilisatoren eingesetzt werden können. Die Eigenschaften der Polyamide lassen sich durch Zusatz von Elastomeren verbessern, z. B. im Hinblick auf die Schlagzähigkeit, insbesondere wenn es sich wie hier um glasfaserverstärkte Polyamide handelt. Die Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten ermöglicht eine sehr große Zahl von Produkten mit unterschiedlichsten Eigenschaften.

Zur Herstellung von Polyamiden sind eine Vielzahl von Verfahrensweisen bekannt geworden, wobei je nach gewünschtem Endprodukt unterschiedliche

Monomerbausteine, verschiedene Kettenregler zur Einstellung eines angestrebten Molekulargewichtes oder auch Monomere mit reaktiven Gruppen für später beabsichtigte Nachbehandlungen eingesetzt werden.

Die technisch relevanten Verfahren zur Herstellung von Polyamiden laufen meist über die Polykondensation in der Schmelze. In diesem Rahmen wird auch die hydrolytische Polymerisation von Lactamen als Polykondensation verstanden.

Bevorzugt als Komponente A einzusetzende Polyamide sind teilkristalline aliphatische Polyamide, die ausgehend von aliphatischen Diaminen und aliphatischen Dicarbonsäuren und/oder cycloaliphatischen Lactamen mit wenigstens 5 Ringgliedern oder entsprechenden Aminosäuren hergestellt werden können.

Als Edukte kommen aliphatische Dicarbonsäuren, bevorzugt Adipinsäure,

2,2,4- und 2,4,4-Trimethyladipinsäure, Azelainsäure und/oder Sebazinsäure, aliphatische Diamine, bevorzugt Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, 1 ,9-Nonandiamin, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, die isomeren Diaminodicyclo-hexylmethane, Diaminodicyclohexylpropane,

Bis-aminomethylcyclohexan, Aminocarbonsäuren, bevorzugt Aminocapronsäure oder die entsprechenden Lactame in Betracht. Copolyamide aus mehreren der genannten Monomeren sind eingeschlossen. Besonders bevorzugt werden Caprolactame, ganz besonders bevorzugt wird ε-Caprolactam eingesetzt.

Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten aliphatischen Homo- oder Copolyamiden um Polyamid 12, Polyamid 4, Polyamid 4.6, Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 6.9, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12, Polyamid 6.66, Polyamid 7.7, Polyamid 8.8, Polyamid 9.9, Polyamid 10.9, Polyamid 10.10, Polyamid 1 1 oder Polyamid 12. Diese sind z. B. unter den Handelsnamen Nylon®, Fa. DuPont, Ultramid®, Fa. BASF, Akulon® K122, Fa. DSM, Zytel® 7301 ,

Fa. DuPont; Durethan® B 29, Fa. Bayer und Grillamid®, Fa. Ems Chemie bekannt.

Besonders geeignet sind weiterhin auf PA6, PA6.6 und anderen aliphatischen Homo- oder Copolyamiden basierende Compounds, bei denen auf eine

Polyamidgruppe in der Polymerkette 3 bis 1 1 Methylengruppen kommen.

Bevorzugt werden flammhemmende Polyamidzusammensetzungen, bei denen als Komponente A ein oder mehrere Polyamide ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PA 6, PA 6.6, PA 4.6, PA 12, PA 6.10 eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt werden flammhennnnende Polyamidzusammensetzungen, bei denen als Komponente A Polyamid 6.6 oder Polymer-Gemische aus Polyamid 6.6 und Polyamid 6 eingesetzt werden.

Ganz besonders bevorzugt werden flammhemmende

Polyamidzusammensetzungen, bei denen Komponente A zu mindestens

75 Gew.-% aus Polyamid 6.6 und zu höchstens 25 Gew.-% aus Polyamid 6 besteht.

Als Komponente B werden Füllstoffe und/oder vorzugsweise Verstärkungsstoffe eingesetzt, bevorzugt Glasfasern. Es können auch Mischungen aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Füllstoffen und/oder Verstärkungsstoffen, eingesetzt werden.

Bevorzugte Füllstoffe sind mineralische teilchenförmige Füllstoffe auf der Basis von Talk, Glimmer, Silikat, Quarz, Titandioxid, Wollastonit, Kaolin, amorphe Kieselsäuren, nanoskaligen Mineralien, besonders bevorzugt Montmorilloniten oder Nano-Böhmiten, Magnesiumcarbonat, Kreide, Feldspat,Glaskugeln und/oder Bariumsulfat. Besonders bevorzugt werden mineralische teilchenförmige Füllstoffe auf der Basis von Talk, Wollastonit und/oder Kaolin.

Besonders bevorzugt werden ferner auch nadeiförmige mineralische Füllstoffe eingesetzt. Unter nadeiförmigen mineralischen Füllstoffen wird erfindungsgemäß ein mineralischer Füllstoff mit stark ausgeprägtem nadeiförmigen Charakter verstanden. Bevorzugt sind nadeiförmige Wollastonite. Bevorzugt weist das Mineral ein Länge zu Durchmesser - Verhältnis von 2:1 bis 35:1 , besonders bevorzugt von 3:1 bis 19:1 , insbesondere bevorzugt von 4:1 bis 12:1 auf. Die mittlere Teilchengröße der erfindungsgemäß als Komponente B eingesetzten nadeiförmigen mineralischen Füllstoffe liegt bevorzugt bei kleiner 20 μιτι, besonders bevorzugt bei kleiner 15 μιτι, insbesondere bevorzugt bei kleiner 10 μιτι, bestimmt mit einem CILAS Granulometer.

Bei den erfindungsgemäß vorzugsweise eingesetzten Komponenten B handelt es sich um Verstärkungsstoffe. Dabei kann es sich beispielsweise um

Verstärkungsstoffe auf der Basis von Kohlenstofffasern und/oder von Glasfasern handeln.

Der Füllstoff und/oder Verstärkungsstoff kann in einer bevorzugten

Ausführungsform oberflächenmodifiziert sein, vorzugsweise mit einem

Haftvermittler bzw. einem Haftvermittlersystem, besonders bevorzugt auf

Silanbasis. Insbesondere bei Verwendung von Glasfasern können zusätzlich zu Silanen auch Polymerdispersionen, Filmbildner, Verzweiger und/oder

Glasfaserverarbeitungshilfsmittel verwendet werden.

Bei den erfindungsgemäß als Komponente B bevorzugt eingesetzten Glasfasern kann es sich um Kurzglasfasern und/oder um Langglasfasern handeln. Als Kurz-oder Langglasfasern können Schnittfasern eingesetzt werden. Kurzglasfasern können auch in Form von gemahlenen Glasfasern zum Einsatz kommen.

Daneben können Glasfasern außerdem in der Form von Endlosfasern eingesetzt werden, beispielsweise in der Form von Rovings, Monofilamenten,

Filamentgarnen oder Zwirnen, oder Glasfasern können in der Form von textilen Flächengebilden eingesetzt werden, beispielsweise als Glasgewebe, als

Glasgeflecht oder als Glasmatte.

Typische Faserlängen für Kurzglasfasern vor dem Einarbeiten in die

Polyamidmatrix bewegen sich im Bereich von 0,05 bis 10 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 5 mm. Nach dem Einarbeiten in die Polyamidmatrix hat sich die Länge der Glasfasern verringert. Typische Faserlängen für Kurzglasfasern nach dem

Einarbeiten in die Polyamidmatrix bewegen sich im Bereich von 0,01 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,02 bis 1 mm.

Die Durchmesser der einzelnen Fasern kann in weiten Bereichen schwanken. Typische Durchmesser der einzelnen Fasern bewegen sich im Bereich von 5 bis 20 μηη .

Die Glasfasern können beliebige Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise runde, elliptische, n-eckige oder irreguläre Querschnitte. Es können Glasfasern mit mono- oder multilobalen Querschnitten verwendet werden.

Glasfasern können als Endlosfasern oder als geschnittene oder gemahlene Glasfasern eingesetzt werden.

Die Glasfasern selbst, unabhängig von deren Querschnittfläche und deren Länge, können dabei beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der E-Glasfasern, A-Glasfasern, C-Glasfasern, D-Glasfasern, M-Glasfasern, S-Glasfasern,

R-Glasfasern und/oder ECR-Glasfasern, wobei die E-Glasfasern, R-Glasfasern, S-Glasfasern und ECR-Glasfasern besonders bevorzugt sind. Die Glasfasern sind vorzugsweise mit einer Schlichte versehen, welche vorzugsweise Polyurethan als Filmbildner und Aminosilan als Haftvermittler enthält.

Besonders bevorzugt eingesetzte E-Glasfasern weisen folgende chemische Zusammensetzung auf: S1O2 50-56 %; AI2O3 12-16 %; CaO 16-25 %; MgO < 6 %; B2O3 6-13 %; F < 0,7 %; Na2O 0,3-2 %; K2O 0,2-0,5 %; Fe2Os 0,3 %.

Besonders bevorzugt eingesetzte R-Glasfasern weisen folgende chemische

Zusammensetzung auf: S1O2 50-65 %; AI2O3 20-30 %; CaO 6-16 %; MgO 5-20 %; Na2O 0,3-0,5 %; K2O 0,05-0,2 %; Fe2Os 0,2-0,4 %, ΤΊΟ2 0,1 -0,3 %.

Besonders bevorzugt eingesetzte ECR-Glasfasern weisen folgende chemische Zusammensetzung auf: S1O2 57,5-58,5 %; AI2O3 17,5-19,0 %; CaO 1 1 ,5-13,0 %; MgO 9,5-1 1 ,5.

Die erfindungsgemäß als Komponente C eingesetzten Salze von

Diethylphosphinsäure sind bekannte Flammschutzmittel für polymere

Formmassen.

Auch Salze von Diethylphosphinsäure mit Anteilen der erfindungsgemäß als Komponenten D und E eingesetzten Phosphinsäure- und Phosphonsäuresalze

sind bekannte Flammschutzmittel. Die Herstellung dieser Stoffkombinationen wird z. B. in US 7,420,007 B2 beschrieben.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Salze von Diethylphosphinsäure der

Komponente C können geringe Mengen an Salzen der Komponente D und an Salzen der Komponente E enthalten, beispielsweise bis zu 10 Gew.-% an

Komponente D, vorzugsweise 0,01 bis 6 Gew. %, und insbesondere 0,2 bis 2,5 Gew.-% davon, und bis zu 10 Gew.-% an Komponente E, vorzugsweise 0,01 bis 6 Gew. %, und insbesondere 0,2 bis 2,5 Gew.-% davon bezogen auf die Menge an Komponenten C, D und E.

Die erfindungsgemäß als Komponente E eingesetzten Salze der

Ethylphosphonsäure sind als Zusätze zu Diethylphospinaten in

Flammschutzmitteln für polymere Formmassen ebenfalls bekannt, beispielsweise aus WO 2016/065971 A1 .

Auch die Verwendung der erfindungsgemäß als Komponente F eingesetzten Polyphosphatderivate von Melamin mit einem Kondensationsgrad von größer gleich 20 als Flammschutz-mittel ist bekannt. So offenbart die DE 102005016195 A1 ein stabilisiertes Flammschutzmittel enthaltend 99 bis 1 Gew.-%

Melaminpolyphosphat und 1 bis 99 Gew.-% Additiv mit Reservealkalität. In diesem Dokument wird auch offenbart, dass dieses Flammschutzmittel mit einer

Phosphinsäure und/oder einem Phosphinsäuresalz kombiniert werden kann.

Bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende Polyamidzusammensetzungen enthalten als Komponente F ein Melaminpolyphosphat, dessen durchschnittlicher Kondensationsgrad 20 bis 200, insbesondere von 40 bis 150, beträgt.

In einem anderen bevorzugten Bereich beträgt der durchschnittliche

Kondensationsgrad bei 2 bis 100.

Weitere bevorzugte erfindungsgemäße flammhemmende

Polyamidzusammensetzungen enthalten als Komponente F ein

Melaminpolyphosphat, das eine Zersetzungstemperatur von größer gleich 320 °C, insbesondere von größer gleich 360 °C und ganz besonders bevorzugt von größer gleich 400 °C aufweist.

Bevorzugt werden als Komponente F Melaminpolyphosphate eingesetzt, die aus WO 2006/027340 A1 (entsprechend EP 1 789 475 B1 ) und WO 2000/002869 A1 (entsprechend EP 1 095 030 B1 ) bekannt sind.

Bevorzugt werden Melaminpolyphosphate eingesetzt, deren durchschnittlicher Kondensationsgrad zwischen 20 und 200, insbesondere zwischen 40 und 150 liegt, und deren Melamingehalt 1 ,1 bis 2,0 mol, insbesondere 1 ,2 bis 1 ,8 mol pro Mol Phosphoratom beträgt.

Ebenfalls bevorzugt werden Melaminpolyphosphate eingesetzt, deren mittlerer Kondensationsgrat (Zahlenmittel) >20 ist, deren Zersetzungstemperatur größer als 320 °C ist, deren Molverhältnis von 1 ,3,5-Triazinverbindung zu Phosphor kleiner als 1 ,1 , insbesondere 0,8 bis 1 ,0 beträgt und deren pH-Wert einer 10 %-igen Aufschlämmung in Wasser bei 25 °C 5 oder höher ist, vorzugsweise 5,1 bis 6,9.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegen Komponenten C, D, E und F in Teilchenform vor, wobei die mittlere Teilchengröße (dso) 1 bis 100 μιτι beträgt.

Die erfindungsgemäße flammhemmende Polyamidzusammensetzung kann gegebenenfalls als Komponente G ein anorganisches Phosphonat, vorzugsweise ein Aluminiumsalz der Phosphonsäure enthalten. Diese Verbindungen sind als Zusatz zu Diethylphospinaten in Flammschutzmitteln für polymere Formmassen bekannt.

Die erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzungen können als Komponente H noch weitere Additive enthalten. Bevorzugte Komponenten H im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Gammastrahlenstabilisatoren, Hydrolysestabilisatoren, Co-Stabilisatoren für Antioxidantien, Antistatika, Emulgatoren, Nukleierungsmittel, Weichmacher, Verarbeitungs-

hilfsmittel, Schlagzähmodifikatoren, Farbstoffe, Pigmente und/oder weitere Flammschutzmittel, die sich von Komponenten C, D, E, F und G unterscheiden.

Hierzu gehören insbesondere Phosphate, wie etwa Melamin-Poly(Metallphosphate). Bevorzugte Metalle hierfür sind die Elemente der 2.

Hauptgruppe, der 3. Hauptgruppe, der 2. Nebengruppe, der 4. Nebengruppe und der Nebengruppe Villa des Periodensystems sowie Cer und/oder Lanthan.

Melamin-Poly(Metallphosphate) sind bevorzugt Melamin-Poly(Zinkphosphate), Melamin-Poly(Magnsiumphosphate) und/oder Melamin-Poly(Calciumphosphate).

Bevorzugt sind (Melamin)2Mg(HPO4)2, (Melamin)2Ca(HPO4)2,

(Melamin)2Zn(HPO4)2, (Melamin)3AI(HPO4)3, (Melamin)2Mg(P2O7),

(Melamin)2Ca(P2O7), (Melamin)2Zn(P2O7), (Melamin)3AI(P2O7)3/2.

Bevorzugt sind Melamin-Poly(Metallphosphate), die bekannt sind als

Hydrogenphosphato- oder Pyrophosphato-Metallate mit Komplex-Anionen, die ein vier- oder sechsbindiges Metallatom als Koordinationszentrum mit zweizähnigen Hydrogenphosphat- oder Pyrophosphat-Liganden aufweisen.

Bevorzugt sind auch Melamin-interkalierte Aluminium-, Zink- oder Magnesium-Salze von kondensierten Phosphaten, ganz besonders bevorzugt sind Bis-Melamin-zinko-diphosphat und/oder Bis-Melamin-alumotriphosphat.

Bevorzugt sind weiterhin Salze der Elemente der 2. Hauptgruppe, der

3. Hauptgruppe, der 2. Nebengruppe, der 4. Nebengruppe und der Nebengruppe Villa des Periodensystems sowie von Cer und/oder Lanthan mit Anionen der Oxosäuren der fünften Hauptgruppe (Phosphate, Pyrophosphate und

Polyphosphate).

Bevorzugt sind Aluminiumphosphate, Aluminum monophosphate; Aluminum-orthophosphate (AIPO4), Aluminumhydrogenphosphat (Al2(HPO4)3) und/oder Aluminiumdihydrogenphosphat

Bevorzugt sind auch Calciumphosphat, Zinkphosphat, Titanphosphat und/oder Eisenphosphat

Bevorzugt sind Calciumhydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphatdihydrat, Magnesiumhydrogenphosphat, Titaniumhydrogenphosphat (TIHC) und/oder Zinkhydrogenphosphat

Bevorzugt sind Aluminiumdihydrogenphosphat, Magnesiumdihydrogenphosphat , Calciumdihydrogenphosphat, Zinkdihydrogenphosphat, Zinkdihydrogenphosphat dihydrat und/oder Aluminumdihydrogenphosphat.

Besonders bevorzugt sind Calciumpyrophosphat,

Calciumdihydrogenpyrophosphat, Magnesiumpyrophosphat Zinkpyrophosphat und/oder Aluminiumpyrophosphat.

Die vorgenannten sowie andere und ähnliche Phosphate werden beispielsweise durch die Firma J.M. Huber Corporation, USA, unter Safire® Products angeboten, hierzu gehören etwa die Typen APP Type II, AMPP, MPP, MPyP, PiPyP. PPaz, Safire® 400, Safire® 600, EDAP und andere.

Weitere Phosphate sind beispielsweise in der JP-A-2004204194, der

DE-A-102007036465 und der EP-A-31331 12 genannt und gehören ausdrücklich zu den einsetzbaren Komponenten I.

Die weiteren Additive sind als Zusätze zu Polyamidzusammensetzungen an sich bekannt und können alleine oder in Mischung oder in Form von Masterbatches eingesetzt werden.

Die vorgenannten Komponenten A, B, C, D, E, F und gegebenenfalls G und/oder H können in den verschiedensten Kombinationen zur erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyamidzusammensetzung verarbeitet werden. So ist es möglich, bereits zu Beginn oder am Ende der Polykondensation oder in einem folgenden Compoundierprozess die Komponenten in die Polyamidschmelze einzumischen. Weiterhin gibt es Verarbeitungsprozesse bei denen einzelne Komponenten erst später zugefügt werden. Dies wird insbesondere beim Einsatz von Pigment- oder Additivmasterbatches praktiziert. Außerdem besteht die Möglichkeit, insbesondere pulverförmige Komponenten auf das durch den

Trocknungsprozess eventuell warme Polymergranulat aufzutrommeln.

Auch können zwei oder mehrere der Komponenten der erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzungen vor dem Einbringen in die Polyamidmatrix durch Vermischen kombiniert werden. Dabei können herkömmliche Mischaggregate eingesetzt werden, in denen die Komponenten in einem geeigneten Mischer, z. B. 0,01 bis 10 Stunden bei 0 bis 300 °C gemischt werden.

Aus zwei oder mehreren der Komponenten der erfindungsgemäßen

Polyamidzusammensetzungen können auch Granulate hergestellt werden, die anschließend in die Polyamidmatrix eingebracht werden können.

Dazu können zwei oder mehr Komponenten der erfindungsgemäßen

Polyamidzusammensetzung mit Granulierhilfsmittel und/oder Bindemittel in einem geeigneten Mischer oder einem Granulierteller zu Granulaten verarbeitet werden.

Das zunächst entstehende Rohprodukt kann in einem geeigneten Trockner getrocknet beziehungsweise zum weiteren Kornaufbau getempert werden.

Die erfindungsgemäße Polyamidzusammensetzung oder zwei oder mehrere Komponenten davon kann in einer Ausführungsform durch Rollkompaktierung hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Polyamidzusammensetzung oder zwei oder mehrere Komponenten davon kann in einer Ausführungsform dadurch hergestellt werden, dass die Inhaltsstoffe gemischt, stranggepresst, abgeschlagen (bzw.

gegebenenfalls gebrochen und klassiert) und getrocknet (und gegebenenfalls gecoated) werden.

Die erfindungsgemäße Polyamidzusamnnensetzung oder zwei oder mehrere Komponenten davon kann in einer Ausführungsform durch Sprühgranulierung hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße flammgeschützte Polymerformmasse liegt bevorzugt in Granulatform, z. B. als Extrudat oder als Compound, vor. Das Granulat hat bevorzugt Zylinderform mit kreisförmiger, elliptischer oder unregelmäßiger Grundfläche, Kugelform, Kissenform, Würfelform, Quaderform, Prismenform.

Typische Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis des Granulates betragen 1 zu 50 bis 50 zu 1 , bevorzugt 1 zu 5 bis 5 zu 1 .

Das Granulat hat bevorzugt einen Durchmesser von 0,5 bis 15 mm, besonders bevorzugt von 2 bis 3 mm und bevorzugt eine Länge von 0,5 bis 15 mm, besonders bevorzugt von 2 bis 5 mm.

Gegenstand der Erfindung sind auch Formteile hergestellt aus der oben beschriebenen flammhemmenden Polyamidzusammensetzung enthaltend die Komponenten A, B, C, D, E und F und gegebenenfalls Komponenten G und/oder H.

Bei den erfindungsgemäßen Formteilen kann es sich um beliebige Ausformungen handeln. Beispiele dafür sind Fasern, Folien oder Formkörper, erhältlich aus den erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyamidformmassen durch beliebige Formverfahren, insbesondere durch Spritzguss oder Extrusion.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyamid-Formkörper kann durch beliebige Formverfahren erfolgen. Beispiele dafür sind Spritzgießen, Pressen, Schaumspritzgießen, Gasinnendruck-Spritzgießen, Blasformen,

Foliengießen, Kalandern, Laminieren oder Beschichten bei höheren Temperaturen mit der flammgeschützten Polyamid-Formmasse.

Bei den Formteilen handelt es sich vorzugsweise sich um Spritzgussteile oder um Extrusionsteile.

Die erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyamidzusammensetzungen eignen sich zur Herstellung von Fasern, Folien und Formkörpern, insbesondere für Anwendungen im Elektro- und Elektronikbereich.

Die Erfindung betrifft bevorzugt die Verwendung der erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyamidzusammensetzungen in oder für Steckverbinder, stromberührten Teilen in Stromverteilern (Fl-Schutz), Platinen, Vergussmassen, Stromsteckern, Schutzschaltern, Lampengehäusen, LED Gehäusen,

Kondensatorgehäusen, Spulenkörpern und Ventilatoren, Schutzkontakten, Steckern, in/auf Platinen, Gehäusen für Stecker, Kabeln, flexiblen Leiterplatten, Ladekabeln für Handys, Motorabdeckungen oder Textilbeschichtungen.

Die Erfindung betrifft ebenfalls bevorzugt die Verwendung der erfindungsgemäßen flammgeschützten Polyamidzusammensetzungen zur Herstellung von

Formkörpern in Form von Bauteilen für den Elektro/Elektronikbereich,

insbesondere für Teile von Leiterplatten, Gehäusen, Folien, Leitungen, Schaltern, Verteilern, Relais, Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Lampen, Dioden, LED, Transistoren, Konnektoren, Reglern, Speichern und Sensoren, in Form von großflächigen Bauteilen, insbesondere von Gehäuseteilen für Schaltschränke und in Form aufwendig gestalteter Bauteile mit anspruchsvoller Geometrie.

Die Wandstärke der erfindungsgemäßen Formkörper kann typischerweise bis zu 10 mm betragen. Besonders geeignet sind Formkörper mit weniger als 1 ,5 mm Wandstärke, mehr bevorzugt von weniger als 1 mm Wandstärke und besonders bevorzugt von weniger als 0,5 mm Wandstärke.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne diese zu begrenzen. 1 . Eingesetzte Komponenten

Handelsübliche Polyamide (Komponente A):

Polyamid 6.6 (PA 6.6-GV; Schmelzbereich von 255-260 °C): Ultramid® A27 (BASF)

Polyamid 6 (Schmelzbereich von 217-222 °C): Durethan® B29 (Lanxess)

Polyamid 6T/6.6 (Schmelzbereich von 310-320 °C): Vestamid® HAT plus 1000 (Evonik)

Glasfasern (Komponente B):

Glasfasern PPG HP 3610 10μηη Durchmesser, 4,5 mm Länge (Fa. PPG, NL)

Flammschutzmittel FM 1 (Komponenten C, D und E):

Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 0,9 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 0,5 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach Beispiel 3 der US 7,420,007 B2

Flammschutzmittel FM 2 (Komponenten C, D und E):

Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 2,7 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 0,8 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach Beispiel 4 der US 7,420,007 B2

Flammschutzmittel FM 3 (Komponenten C, D und E):

Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 0,5 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 0,05 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach dem Verfahren gemäß US 7,420,007 B2

Flammschutzmittel FM 4 (Komponenten C, D und E):

Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 10 mol % an Aluminium-Ethylbutylphospinat und 5 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat hergestellt nach dem Verfahren gemäß US 7,420,007 B2

Flammschutzmittel FM 5 (Komponente C):

Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure hergestellt in Analogie zu Beispiel 1 der DE 196 07 635 A1

Flammschutzmittel FM 6 (Komponenten C und E):

Aluminiumsalz der Diethylphosphinsäure enthaltend 8,8 mol % an Aluminium-Ethylphosphonat

Flammschutzmittel FM 7 (Komponente G):

Aluminiumsalz der Phosphonsäure hergestellt nach Beispiel 1 der

DE 10201 1 120218 A1

Flammschutzmittel FM 8 (Komponente F):

Melamin-Polyphosphat hergestellt nach dem Beispiel der WO 2000/002869 A1

Flammschutzmittel FM 9 (nicht erfindungsgemäß):

Melamin-Polyphosphat mit einem mittleren Kondensationsgrad von 18 hergestellt in Analogie zu WO 2000/002869 A1

2. Herstellung, Verarbeitung und Prüfung von flammhemmenden Polyamid- Formmassen

Die Flammschutzmittelkomponenten wurden in dem in den Tabellen angegebenen Verhältnissen miteinander vermischt und über den Seiteneinzug eines

Doppelschnecken-Extruders (Typ Leistritz ZSE 27/44D) bei Temperaturen von 260 bis 310 °C in PA 6.6 bzw. bei 250 bis 275 °C in PA 6 bzw. bei 310 bis 330 °C PA 6T/6.6 eingearbeitet. Die Glasfasern wurden über einen zweiten Seiteneinzug zugegeben. Der homogenisierte Polymerstrang wurde abgezogen, im Wasserbad gekühlt und anschließend granuliert.

Nach ausreichender Trocknung wurden die Formmassen auf einer

Spritzgießmaschine (Typ Arburg 320 C Allrounder) bei Massetemperaturen von 250 bis 320 °C zu Prüfkörpern verarbeitet und anhand des UL 94-Tests

(Underwriter Laboratories) auf Flammwidrigkeit geprüft und klassifiziert. Neben der Klassifikation wurde auch die Nachbrennzeit angegeben.

Der Comparative Tracking Index der Formteile wurde gemäß dem International Electrotechnical Commission Standard IEC-601 12/3 ermittelt.

Der Glow Wire Flammability Index (GWIT-Index) wurde nach der Norm

IEC-60695-2-12 ermittelt.

Die Glühdrahtentzündungstemperatur (Glow Wire Ignition Temperature, GWIT) wurde nach der Norm IEC-60695-2-13 ermittelt.

Bei der GWFI-Prüfung wird an 3 Prüfkörpern (beispielsweise an Platten der Geometrie 60 x 60 x 1 ,5 mm) mit Hilfe eines glühenden Drahtes bei Temperaturen zwischen 550 und 960 °C die maximale Temperatur ermittelt, bei der eine

Nachbrennzeit von 30 Sekunden nicht überschritten wird und die Probe nicht brennend abtropft. Bei der GWIT-Prüfung wird bei einer vergleichbaren

Messprozedur die Glühdrahtentzündungstemperatur angegeben, die 25 K (30K zwischen 900 °C und 960 °C) höher ist als die maximale Glühdrahttemperatur, die in 3 aufeinander folgenden Tests auch während der Einwirkzeit des Glühdrahtes nicht zur Entzündung führt. Als Entzündung gilt dabei eine Flamme mit Brennzeit > 5 sec.

Sämtliche Versuche der jeweiligen Serie wurden, falls keine anderen Angaben gemacht wurden, aufgrund der Vergleichbarkeit unter identischen Bedingungen (wie Temperaturprogramme, Schneckengeometrien und Spritzgießparameter) durchgeführt.

Beispiele 1 -5, 1 a, 1 b, 5a und Vergleichsbeispiele V1 -V5 mit PA 6.6

Die Ergebnisse der Versuche mit PA 6.6-Formmassen sind in den in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Beispielen aufgelistet. Alle Mengen sind als Gew.-% angegeben und beziehen sich auf die Polyamid-Formmasse

einschließlich der Flammschutzmittel und Verstärkungsstoffe.

Tabelle 1 : PA 6.6 GF 30 Versuchsergebnisse (1 -5, 1 a, 1 b und 5a erfindungsgemäß; V1 -V5 Vergleiche; n.b. = nicht bestimmt)

Die erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 5, 1 a, 1 b und 5a sind Formmassen, welche die Brandklasse UL 94 V-0 bei 0,4 mm erreichen, gleichzeitig CTI 600 Volt bzw. 550 Volt, GWFI 960 °C und GWIT 775 °C aufweisen. Der Zusatz von Komponente G in Beispielen 5 und 5a führt zu einer nochmaligen Verbesserung des Flammschutzes ausgedrückt durch eine

verringerte Nachbrennzeit.

Das Weglassen von Komponente D in Vergleichsbeispiel V1 hatte neben einer verlängerten Nachbrennzeit einen im Vergleich zu den Beispielen 1 -4 verringerten CTI-Wert zur Folge.

Das Ersetzen von Komponente F durch eine Komponente mit niedrigerem

Kondensationsgrad in Vergleichsbeispiel V2 hatte zur Folge, dass der

Polyamidstrang bei der Herstellung aufschäumte und keine Messungen

vorgenommen werden konnten.

Das Weglassen von Komponente F in Vergleichsbeispiel V3 hatte neben einer im Vergleich zu Beispiel 2 Verschlechterung der Brandschutzklasse verringerte GWFI- und GWIT-Werte zur Folge.

In Vergleichsbeispiel V4 wurde durch Erhöhung der Konzentration an

Komponenten C, D und E im Vergleich zu Beispiel V3 zwar eine Verbesserung der Brandschutzklasse erreicht. Allerdings zeigte diese Polyamidzusammensetzung immer noch eine im Vergleich zu Beispiel 2 geringere Brandschutzklasse sowie verringerte GWFI- und GWIT-Werte.

Das Weglassen von Komponenten D und E in Vergleichsbeispiel V5 hatte neben einer verlängerten Nachbrennzeit einen im Vergleich zu den Beispielen 1 -4 verringerten CTI-Wert zur Folge.

Beispiele 6-10 und Vergleichsbeispiele V6-V10 mit PA 6.6/PA6

Die Ergebnisse der Versuche mit PA 6/PA6.6-Formmassen sind in den in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Beispielen aufgelistet. Alle Mengen sind als Gew.-% angegeben und beziehen sich auf die Polyamid-Formmasse

einschließlich der Flammschutzmittel und Verstärkungsstoffe.

Tabelle 2: PA 6/PA 6.6 GF 30 Versuchsergebnisse (6-10 erfindungsgemäß; V6-V10 Vergleiche; n.b. = nicht bestimmt)

Die erfindungsgemäßen Polyamidzusammensetzungen der Beispiele 6 bis 10 sind Formmassen, welche die Brandklasse UL 94 V-0 bei 0,4 mm erreichen,

gleichzeitig CTI 600 Volt bzw. 550 Volt, GWFI 960 °C und GWIT 775 °C

aufweisen. Der Zusatz von Komponente G in Beispiel 10 führt zu einer

nochmaligen Verbesserung des Flammschutzes ausgedrückt durch eine

verringerte Nachbrennzeit.

Das Weglassen von Komponente D in Vergleichsbeispiel V6 hatte neben einer verlängerten Nachbrennzeit einen im Vergleich zu den Beispielen 6-9 verringerten CTI-Wert zur Folge.

Das Ersetzen von Komponente F durch eine Komponente mit niedrigerem

Kondensationsgrad in Vergleichsbeispiel V7 hatte zur Folge, dass der

Polyamidstrang bei der Herstellung aufschäumte und keine Messungen

vorgenommen werden konnten.

Das Weglassen von Komponente F in Vergleichsbeispiel V8 hatte neben einer im Vergleich zu Beispiel 7 Verschlechterung der Brandschutzklasse verringerte GWFI- und GWIT-Werte zur Folge.

In Vergleichsbeispiel V9 wurde durch Erhöhung der Konzentration an

Komponenten C, D und E im Vergleich zu Beispiel V8 zwar eine Verbesserung der Brandschutzklasse erreicht. Allerdings zeigte diese Polyamidzusammensetzung immer noch eine im Vergleich zu Beispiel 7 geringere Brandschutzklasse sowie verringerte GWFI- und GWIT-Werte.

Das Weglassen von Komponenten D und E in Vergleichsbeispiel V10 hatte neben einer verlängerten Nachbrennzeit einen im Vergleich zu den Beispielen 6-9 verringerten CTI-Wert zur Folge.

Vergleichsbeispiele V1 1 -V16 mit PA 6T/6.6

Die Ergebnisse der Versuche mit PA 6T/6.6-Formmassen sind in den in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Beispielen aufgelistet. Alle Mengen sind als Gew.-% angegeben und beziehen sich auf die Polyamid-Formmasse

einschließlich der Flammschutzmittel und Verstärkungsstoffe.

Tabelle 3: PA 6T/6.6 GF 30 Versuchsergebnisse (n.b. = nicht bestimmt)


Aus keiner der PA-Formmassen der Vergleichsbeispiele V1 1 -V16 konnten Prüfkörper hergestellt werden, da sich die PA-Formmassen als nicht verarbeitbar erwiesen. Die Polyamidstränge schäumten bei der Herstellung auf und es konnten keine für die Messungen geeigneten Prüfkörper hergestellt werden.