[go: up one dir, main page]

DE19982451B4 - Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung - Google Patents

Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung Download PDF

Info

Publication number
DE19982451B4
DE19982451B4 DE19982451T DE19982451T DE19982451B4 DE 19982451 B4 DE19982451 B4 DE 19982451B4 DE 19982451 T DE19982451 T DE 19982451T DE 19982451 T DE19982451 T DE 19982451T DE 19982451 B4 DE19982451 B4 DE 19982451B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polypropylene
dust
magnesium hydroxide
composition
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19982451T
Other languages
English (en)
Other versions
DE19982451T1 (de
Inventor
Jerry Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SCRANTON PRODUCTS, INC. (N.D.GES. D.STAATES DE, US
Original Assignee
Compression Polymers Corp (ndgesd Staates Delaware)
Compression Polymers Corp N D
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compression Polymers Corp (ndgesd Staates Delaware), Compression Polymers Corp N D filed Critical Compression Polymers Corp (ndgesd Staates Delaware)
Publication of DE19982451T1 publication Critical patent/DE19982451T1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19982451B4 publication Critical patent/DE19982451B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung, die umfasst:
(a) ein Copolymer-Polypropylenharz, in welchem an die Polypropylen-Polymerketten Ethylen-Propylengummi anpolymerisiert wurde, und
(b) 50 bis 60 Gewichtsprozent Magnesiumhydroxid, das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, wobei das Magnesiumhydroxid
(i) eine Verformung in Richtung <101> von nicht mehr als 3,0 × 10–3,
(ii) eine Kristallitgröße in Richtung <101> von mehr als 800 Å und
(iii) einen spezifischen Oberflächenbereich, der nach dem BET-Verfahren bestimmt wird, von weniger als 20 m2/g aufweist,
wobei die Zusammensetzung das FMRC Testprotokoll für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen erfüllt, in Oberflächenkomponenten staubfreier Räume.

Description

  • Stand der Technik
  • Diese Erfindung betrifft die Verwendung eines flammenhemmenden Polypropylens in Oberflächenkomponenten staubfreier Räume.
  • Bei der Herstellung von Halbleitern müssen staubfreie Räume verwendet werden. Die Anlagen für die Halbleiter-Chip-Verarbeitung und andere Anlagen in den staubfreien Räumen, wie beispielsweise Naßbänke, Waferlagerschränke und ähnliches, müssen bestimmte Entflammbarkeitstests bestehen. Die "Factory Mutual Research Corporation" (FMRC) hat einen Entflammbarkeitsstandard für Anlagen in staubfreien Räumen vorgeschlagen, der den Titel "FC Clean Room Materials Flammability Test Protocol" (FMRC Testprotokoll für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen) trägt (Bezugsnummer 2.0, Februar 1997) (der "Standard FM 4910"). Empfehlungen, die die vorliegende Erfindung betreffen, werden in "Loss Prevention Data, Semiconductor Fabrication Facilities" (Verlustver-meidungsdaten, Halbleiterherstellungswerke) (Factory Mutual Engineering Corp., 1997), Abschnitt 2.4, Verarbeitungswerkzeuge und Produktlagerung, aufgeführt. Abschnitt 2.4.1 dieser Veröffentlichung fordert, daß neue Naßbänke und andere Verarbeitungswerkzeuge aus nicht brennbaren Materialien hergestellt sein müssen. "Bestehende Naßbänke aus einer brennbaren Konstruktion, auf denen korrodierende Produkte gehandhabt werden, müssen gegen Naßbänke ausgetauscht werden, die Abschnitt 2.4.1 entsprechen." (Abschnitt 2.4.3) "Nicht brennbare Materialien oder Materialien, die entsprechend der FMRC-Spezifikation getestet wurden und den Testprotokoll-kriterien für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen entsprechen, sollten für Kleinumgebungsanlagen verwendet werden." (Abschnitt 2.4.6)
  • Wenn in einem staubfreien Raum ein Feuer ausbricht, können Schäden durch das Feuer, den Rauch und/oder die korrodierenden Verbrennungsnebenprodukte verursacht werden. Selbst wenn der Schaden, den das Feuer verursacht hat, minimal ist, können der Rauch und die korrodierenden Verbrennungsnebenprodukte die Produkte und die Verarbeitungsanlage und andere Anlagen in dem staubfreien Raum zerstören. Daher kann selbst ein kleines Feuer erhebliche finanzielle Verluste verursachen.
  • Materialien, die den Standard FM 4910 erfüllen, können in Halbleiter-Chip-Verarbeitungsanlagen und Anlagen für staubfreie Räume verarbeitet werden, ohne die Notwendigkeit der Bereitstellung zusätzlicher Feuermelde- und Feuerhemmungsanlagen, die auch als fester Feuerschutz bezeichnet werden. Dies ist erstrebenswert, da ein falscher Alarm des Feuermelders den Verlust der Scheibenproduktion und demzufolge finanzielle Verluste zur Folge haben kann. Daher werden Materialien, die den Standard FM 4910 erfüllen, für die Verwendung in Halbleiter-Chip-Verarbeitungsanlagen und Anlagen für staubfreie Räume bevorzugt.
  • Es sind verschiedene Materialien für die Herstellung von Halbleiter-Chip-Verarbeitungsanlagen und Anlagen für staubfreie Räume verwendet worden. Thermoplastische Materialien, wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF), Perfluoralkoxyl (PFA), Polyetheretherketon (PEEK) und Polytetrafluorethylen (PTFE), sind verwendet worden. Während diese Thermoplaste den Standard FM 4910 erfüllen und daher ohne zusätzliche Feuermelde- und Feuerhemmungsanlagen verwendet werden können, sind sie jedoch verhältnismäßig kostenintensive Polymere.
  • Polyolefinmaterialien, einschließlich Polypropylen, sind ebenfalls für Halbleiter-Chip-Verarbeitungsanlagen und Anlagen für staubfreie Räume verwendet worden. Polypropylen, flammenhemmendes Polypropylen und PVC werden in Halbleiteranwendungen nicht für nasse Teile oder für Behälter für Ausgangsproduktchemikalien. Diese Materialien werden in korrodierenden Naßwerkzeugkonstruktionen als strukturelle Materialien verwendet. Aus ihnen besteht typischerweise der Kunststoffbehälter, der die Verfahrensbehälter, die Chemikalienzufuhrsysteme, Roboter usw. umschließt. Sie erfüllen ebenfalls die Funktion der Verfahrensdampfaufnahme, und bei einigen Anwendungen werden sie für die Trockenlegung des Plenum verwendet, und sie dienen weiterhin dazu, kurzzeitig Verfahrenschemikalien aufzunehmen, wenn der Verfahrensbehälter versagt. Der Kontakt mit Verfahrensfluids ist entweder ein abgeschwächter und unterbrochener Kontakt, d.h. Trockenlegung des Plenum, oder er tritt als Ergebnis von Spritzern während des Befüllens von Verfahrensbehältern oder von Tröpfeln während der Übertragung von Waferhaltern auf. Die Verwendung von Polyolefinen ist vorteilhaft, da es sich um kostengünstige Polymere handelt. Jedoch konnte kein flammenhemmendes Polyolefin den Standard FM 4910 erfüllen. Demzufolge ist eine Feuermelde- und Feuerhemmungsanlage für Halbleiter-Chip- Verarbeitungsanlagen und Anlagen für staubfreie Räume, die aus Polyolefinen hergestellt sind, erforderlich.
  • Daher besteht ein Bedarf an kostengünstigen, flammenhemmenden Polyolefinzusammensetzungen, die den Standard FM 4910 erfüllen. Die Zusammensetzung muß leicht zu verarbeiten sein, und sie muß in der Lage sein, in Halbleiter-Chip-Verarbeitungsanlagen und Anlagen für staubfreie Räume geformt zu werden. Die Zusammensetzung muß die nötigen physikalischen Eigenschaften aufweisen, so daß sie für die Herstellung der Anlage verwendet werden kann.
  • Aus der Druckschrift US 4 098 762 ist die Verwendung von Magnesiumhydroxid, das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, als feuerhemmendes Mittel in Styrol- oder Olefinharzen aus Homo- oder Copolymeren, bekannt. Das in dieser Druckschrift beschriebene Magenesiumhydroxid weist eine Verformung in Richtung <101> von nicht mehr als 3,0 × 10–3, eine Kristallitgröße in Richtung <101> von mehr als 800 Å und einen spezifischen Oberflächenbereich, der nach dem BET-Verfahren bestimmt wird, von weniger als 20 m2/g auf.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung (FRPP) bereit, die umfasst:
    • (a) ein Copolymer-Polypropylenharz, in welchem an die Polypropylen-Polymerketten Ethylen-Propylengummi anpolymerisiert wurde, und
    • (b) 50 bis 60 Gewichtsprozent Magnesiumhydroxid, das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, wobei das Magnesiumhydroxid (i) eine Verformung in Richtung <101> von nicht mehr als 3,0 × 10–3, (ii) eine Kristallitgröße in Richtung <101> von mehr als 800 Å und (iii) einen spezifischen Oberflächenbereich, der nach dem BET-Verfahren bestimmt wird, von weniger als 20 m2/g aufweist,
    wobei die Zusammensetzung das FMRC Testprotokoll für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen erfüllt, in Oberflächenkomponenten staubfreier Räume. Die Zusammensetzung entspricht den Anforderungen hinsichtlich Flammenhemmung für Halbleitermaterialien für staubfreie Räume, die von der FMRC in dem Standard FM 4910 entwickelt wurden. Die Zusammensetzung widersteht der Brandausbreitung und begrenzt Rauch und korrodierende Verbrennungsnebenprodukte über die Fähigkeiten von bisherigen flammenhemmenden Polyolefinen hinaus. Dies beseitigt die Notwendigkeit von Feuermelde- und Feuerhemmungsanlagen (fester Feuerschutz).
  • Polypropylenharzpellets und eine Oberfläche einer einzigartigen Güte, die mit Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) behandelt ist, werden thermoplastisch in Pellets vermischt. Die Kunststoffpellets können daraufhin extrudiert, formgepreßt oder in die gewünschte Form gespritzt werden. Hohe Anteile an Magnesiumhydroxid, die mehr als 50% betragen, machen Polypropylen gegen die Ausbreitung von Feuer, Rauch und Verbrennungsnebenprodukten beständig. Obgleich hohe Anteile an Mg(OH)2 Polypropylen normalerweise zu spröde machen, um als Konstruktionsmaterial verwendet zu werden, wird dies bei der vorliegenden Zusammensetzung verhindert, indem eine patentierte Oberfläche verwendet wird, die mit Mg(OH)2, Kisuma 5A, 5B oder 5J behandelt worden ist (Kyowa Chemical Industry Co. Ltd., Tokio, in den USA von Mitsui vertrieben), wie in Miyata et al., U.S.-Patent Nummer 4,098,762 , und Miyata et al., U.S.-Patent Nummer 4,145,404 , offenbart, und indem ein spezielles Reaktor-Copolymer-Polypropylenharz verwendet wird, bei dem Ethylen-Propylengummi an die Polypropylenketten anpolymerisiert wurde, um als Stoßdämpfer innerhalb der Kette zu wirken. Dies hat ein hoch formbares Material zur Folge.
  • Die Zusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet wird, erfüllt alle Anforderungen der "Factory Mutual Listing" für den Standard FM 4910. Das Material weist eine extreme Widerstandsfähigkeit gegen Entzündung und Brandausbreitung auf und erzeugt wenig Rauch und korrodierende Verbrennungsnebenprodukte. Es ist sowohl schlagfest als auch stabil und ist daher für strukturelle Materialien ideal geeignet. Es weist eine ausgezeichnete thermoplastische Schweißstellenfestigkeit auf und ist bearbeitbar. Es weist sowohl eine hohe Schlagfestigkeit als auch einen hohen Flexibilitätskoeffizienten auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt eine Skizze für einen Festigkeitstest der äußeren Ecknaht von Preßpolymeren dar.
  • 2 stellt eine Skizze für die Herstellung eines Musters für einen Festigkeitstest der äußeren Ecknaht dar.
  • 3 stellt eine sichtbare Verwendung von FRPP als strukturelles Material für den Naßboden dar.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird die Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung in der Oberflächenkomponente eines stabfreien Raums offenbart. Die Zusammensetzung umfaßt ein Copolymer aus Polypropylen (Aristech TI4007, Aristech, Laporte, TX) und ein Ethylen-Propylengummi sowie mindestens 50 Gewichtsprozent, jedoch nicht mehr als 60 Gewichtsprozent Magnesiumhydroxid (Kisuma 5J, 5A oder 5B, Kyowa Chemical Industry), das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, wobei das Magnesiumhydroxid (i) eine Verformung in Richtung <101> von vorzugsweise nicht mehr als 3,0 × 10–3, (ii) eine Kristallitgröße in Richtung <101> von vorzugsweise mehr als 800 Å und (iii) einen spezifischen Oberflächenbereich, der nach dem BET-Verfahren bestimmt wird, von vorzugsweise weniger als 20 m2/g aufweist.
  • Das Copolymer enthält vorzugsweise etwa 80% bis etwa 85% Polypropylen und etwa 15% bis etwa 20% Ethylen-Propylengummi. Das Copolymer weist vorzugsweise Reaktorgüte auf, d.h. es wurde im Gegensatz zu einem Verbindungs-Copolymer in einem Reaktor hergestellt. Das Ethylen-Propylengummi wurde mit Hilfe eines Katalysators an die Polypropylen-Polymerketten anpolymerisiert oder gespleißt, wobei der Katalysator die Wasserstoffatome von dem Polypropylen entfernt und gegen Ethylen-Propylengummi ersetzt, das als Stoffdämpfer innerhalb der Kette wirkt. Das Copolymer ist vorzugsweise halogenfrei. Die Eigenschaften der flammenhemmenden Zusammensetzung, die hierin offenbart ist, sind in Tabelle I gezeigt. Tabelle I Eigenschaften der Zusammensetzung
    Eigenschaft Einheiten Wert ASTM-Verfahren
    Dichte g/cm3 1,36–1,38 D792
    Dehnfestigkeit Pa (PSI) 1,7 × 10 (2500) D638
    Längung bei Ertrag % 4,0 D638
    Flexibilitätskoeffizient Pa (PSI) 3,1 × 109 (450.000) D790
    Izodkerbschlag 1/8 Zoll J/m (Fuß-Pfund pro Zoll) 322,8 (6,0) D256
    Härteversteifung D 10 sek 67 D785
    Hitzedurchbiegungstemperatur [bei 4,5 × 105 Pa (66 PSI)] °C 248 D648
    Vicat-Erweichungspunkt (Belastung = 1 kg) °C 299 D1525
    Festigkeit der äußeren Ecknaht kg/m (Pfund/laufender Zoll) 10098 (570) CPG Schweißnahttest
    Wasseraufnahme (7d bei 122°) % < 0,07 D570
    Ausdehnungskoeffizient m/m/(°F – 32)·3/9 (Zoll/Zoll/°F) 6,6 × 10–3 D696
    Entflammbarkeitsklassifikation FPI 4,4 FM 4910 Protokoll
    SDI 0,2 staubfreier Raum
    CDI 0,6 Werte des Listenberichts
    TRP 570
    Entflammbarkeitsklassifikation ETL Laboratorien V-0 UL 94 Test
    ETL Laboratorien 5VA UL 94 Test
    ETL Laboratorien < 25 Flamme E84 Tunneltest
    ETL Laboratorien < 100 Rauch erfüllt Klasse A
    • Listenbericht FMRC Nr. 3D7Q7, 5. Juli 1997
  • Eine flammenhemmende Halbleitervorrichtung, die das FMRC Testprotokoll für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen erfüllt, ist ebenfalls offenbart. Die Vorrichtung umfaßt ein Polymer und eine Magnesiumhydroxidzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung ein Copolymer aus Polypropylen und ein Ethylen-Propylengummi umfaßt, sowie mindestens 50 Gewichtsprozent, jedoch nicht mehr als 60 Gewichtsprozent eines Magnesiumhydroxids, das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, wobei das Magnesiumhydroxid (i) eine Verformung in Richtung <101> von nicht mehr als 3,0 × 10–3, (ii) eine Kristallitgröße in Richtung <101> von mehr 800 Å und (iii) einen spezifischen Oberflächenbereich von weniger als 20 m2/g, bestimmt durch das BET-Verfahren, aufweist. Der geringste Izod-Kerbschlag unter Verwendung des ASTM D256 Tests beträgt 26,9 J/m (0,5 Fuß pro Pfund pro Zoll). Das mit Gummi modifizierte Polypropylen und die gleichförmige Partikelgröße des Magnesiumhydroxids, das in der Erfindung verwendet wird, bilden eine äußerst gleichförmige Geometrie aus Kunststoff und fein verteilten Mineralien, was ein hoch formbares Material zum Ergebnis hat.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung, die das FMRC Testprotokoll für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen erfüllt, ist ebenfalls offenbart. Das Verfahren umfaßt das Mischen eines Copolymers aus Polypropylen und einem Ethylen-Propylengummi mit mindestens 50 Gewichtsprozent, jedoch nicht mehr als 60 Gewichtsprozent eines Magnesiumhydroxids, das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, wobei das Magnesiumhydroxid (i) eine Verformung in der <101> Richtung von nicht mehr als 3,0 × 10–3 aufweist, (ii) eine Kristallitgröße in der <101> Richtung von mehr 800 Å aufweist und (iii) einen spezifischen Oberflächenbereich von weniger als 20 m2/g, bestimmt durch das BET-Verfahren, bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Copolymers aufweist, um eine Mischung zu bilden. Das Verfahren umfaßt vorzugsweise die Verarbeitung der Mischung durch Extrusion, Spritzen oder Formpressen in eine Halbleitervorrichtung.
  • Polymere, die den FM 4910 Standard erfüllen, weisen typischerweise hohe Sauerstoffgrenzwerte (LOI-Werte) auf, größer als 45. Das typische Verfahren bei flammenhemmenden Polyolefinmaterialien besteht darin, Gasphasen-Flammenhemmer hinzuzufügen, die den LOI-Wert erhöhen. Diese Gasphasen-Flammenhemmer binden den verfügbaren Sauerstoff in dem Bereich, der das Feuer umgibt, wodurch die Flammen aufgrund von Sauerstoffmangel ersticken. Diese Theorie unterstützend, erfüllen PVDF und PFA, die LOI-Werte von etwa 100 aufweisen, und Ethylen-Trifluorethylen (ECTFE), das einen LOI-Wert von etwa 60 aufweist, den Standard FM 4910. Polyvinylidenfluorid (PVDF), das einen LOI-Wert von 45 aufweist, befindet sich im Grenzbereich, während Ethylen-Trifluorethylen (ETFE), das einen LOI-Wert von 38 aufweist, den Standard nicht erfüllt. Polyproylen und das flammenhemmende Polypropylen, das in der Vergangenheit verwendet wurde, die LOI-Werte im Bereich von etwa 30–35 aufweisen, erfüllen den Standard ebenfalls nicht. Die flammenhemmenden Polypropylenmaterialien brennen ziemlich stark. Als Folge davon wurde angenommen, daß nur Materialien mit einem hohen LOI-Wert den Standard FM 4910 erfüllen. Es wurde ebenfalls angenommen, daß flammenhemmendes Polypropylen aufgrund seines niedrigen LOI-Wertes den Standard nicht erfüllen würde.
  • Die flammenhemmende Polypropylenzusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet wird, weist einen LOI-Wert von etwa 30 auf. Daher würde auf Grundlage der Gasphasentheorie und früherer Erfahrung erwartet werden, daß dieses Material den Standard FM 4910 nicht erfüllen würde.
  • Überraschenderweise erfüllt die flammenhemmende Polypropylenzusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet wird, jedoch den Standard, und es weist ausgezeichnete Feuerverhaltens-Eigenschaften auf. Es leitet Hitze sehr schnell von der Oberfläche ab. Zusätzlich gibt es während des Zerfalls Wasser ab, das die Oberfläche kühlt. Dies verleiht der Zusammensetzung eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen Entzündung und Brandausbreitung. Die Zusammensetzung bildet ebenfalls eine hochwirksame Schmorschicht, die die Ausbreitung von Flammen verhindert. Der hohe Gehalt an Magnesiumhydroxid verleiht der Zusammensetzung eine sehr steife Schmelzviskosität, die ein Aufreißen der Schmorschicht in einem Brand verhindert. Diese Eigenschaftenkombination ermöglicht, daß die flammenhemmende Polypropylenzusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet wird, den Standard FM 4910 erfüllt.
  • Die flammenhemmende Polypropylenzusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet wird, verwendet ein einzigartiges Magnesiumhydroxid. Das Magnesiumhydroxid, das in U.S.-Patent Nr. 4,098,762 an Miyata et al. beschrieben ist, ist im Handel bei Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. unter dem Namen Kisuma 5A, 5B oder 5J erhältlich. Kisuma 5J wird in der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Magnesiumhydroxid wird typischerweise als zweites flammenhemmendes Mittel zur Rauchunterdrückung in Verbindung mit anderen flammenhemmenden Mitteln verwendet. Es wird selten als erstes flammenhemmendes Mittel in einem Polymersystem verwendet, da es den LOI-Wert des Materials nicht erhöht. Jedoch wurde herausgefunden, daß die Einbeziehung eines hohen Gehalts des patentierten Magnesiumhydroxids (über etwa 50 Gewichtsprozent) das Polypropylen äußerst widerstandsfähig gegen die Ausbreitung von Feuer, Rauch und korrodierenden Verbrennungsnebenprodukten im Brandfall macht.
  • Der Magnesiumhydroxidgehalt liegt im Bereich von etwa 50 Gewichtsprozent bis etwa 60 Gewichtsprozent. Unterhalb von etwa 50 Gewichtsprozent erfüllt das Material den Standard FM 4910 nicht. Wenn der Gehalt etwa 60 Gewichtsprozent überschreitet, wird es schwierig, das Material zu verarbeiten.
  • Die Verwendung eines so hohen Gehaltes an Magnesiumhydroxid in Polypropylen würde normalerweise ein so sprödes Material erzeugen, daß es nicht als Konstruktionsmaterial für die Anlagen verwendet werden könnte. Jedoch erzeugt die Kombination aus dem patentierten Magnesiumhydroxid und einer speziellen Art von Polypropylen ein hoch formbares Material, das für die Konstruktion von Anlagen verwendet werden kann. Das Polypropylen ist ein Copolymer aus Polypropylen und einem Ethylen-Propylengummi. Das Ethylen-Propylengummi, das in die Polypropylenpolymerketten anpolymerisiert ist, wirkt als Stoßdämpfer innerhalb der Kette. Unter den Polypropylencopolymeren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, befinden sich Aristech T14007 von Aristech und Amoco 3045 von Amoco Chemical Co.
  • Die Polypropylenpellets und das Magnesiumhydroxid werden intensiv gemischt und in Pellets geformt. Die Pellets können in eine Kunststoffolie oder andere geometrische Formen zur Verwendung in den Anlagen für die Halbleiter-Chip-Verarbeitung und anderen Anlagen für Halbleiter in staubfreien Räumen extrudiert, gespritzt oder formgepreßt werden. Die Verarbeitung kann unter Verwendung einer Standardanlage zur Kunststoffherstellung erfolgen. Das folgende Beispiel veranschaulicht ein Formpreßverfahren.
  • Beispiel 1
    • Verfahren für eine Preßformzusammensetzung zur Bildung einer 2,54 cm (1 1/4 Zoll) starken Folie (Nettogewicht 130,6 kg (288 Pfund)).
    • 1. Die Materialien werden in einer Form bei zunehmenden Temperaturen etwa sechs (6) Stunden lang bei den folgenden Temperaturen und Drücken erwärmt:
  • Temperatur °C (°F) Druck Pa (Fuß/Pfund psi) Zeitdauer Std:Min
    185 (365) 3,447 × 106 (500) 1:10
    187,8 (370) 4,137 × 106 (600) 1:20
    190,6 (375) 2,068 × 106 (300) 3:30
    • 2. Die Materialien werden in der Form abgekühlt, indem kaltes Öl mit einem Druck von 8,274 × 106 Pa (1200 Fuß/Pfund psi) durch die Form geleitet wird.
    • 3. Die Folie kann daraufhin geschnitten und in die Anlage, wie beispielsweise Naßbänke und Lagerschränke, geformt werden. Die Stücke können unter Verwendung vieler thermoplastischer Schweißtechniken miteinander verbunden werden.
  • Die Zusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet wird, kann ebenfalls bei der Konstruktion von Halbleiter-Chip-Verarbeitungsanlagen und Ausrüstungen für staubfreie Räume für Halbleiter, wie beispielsweise Wartungsreinigungsbänke, Wasserspeichergeräte und Wand- und Deckenplatten, verwendet werden. Jedoch wird nicht beabsichtigt, das hierin beschriebene bevorzugte System erschöpfend darzustellen oder die Erfindung auf die offenbarten exakten Formen zu beschränken. Diese sind ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung zu erläutern, so daß andere Fachleute die Erfindung praktisch ausführen können.

Claims (5)

  1. Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung, die umfasst: (a) ein Copolymer-Polypropylenharz, in welchem an die Polypropylen-Polymerketten Ethylen-Propylengummi anpolymerisiert wurde, und (b) 50 bis 60 Gewichtsprozent Magnesiumhydroxid, das mit einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff beschichtet ist, wobei das Magnesiumhydroxid (i) eine Verformung in Richtung <101> von nicht mehr als 3,0 × 10–3, (ii) eine Kristallitgröße in Richtung <101> von mehr als 800 Å und (iii) einen spezifischen Oberflächenbereich, der nach dem BET-Verfahren bestimmt wird, von weniger als 20 m2/g aufweist, wobei die Zusammensetzung das FMRC Testprotokoll für die Entflammbarkeit von Materialien in staubfreien Räumen erfüllt, in Oberflächenkomponenten staubfreier Räume.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Copolymer-Polypropylenharz 80% bis 85% Polypropylen und 15% bis 20% Ethylen-Propylengummi enthält.
  3. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Copolymer-Polypropylenharz ein Pfropf-Copolymer ist.
  4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Schmelzindex des Copolymer-Polypropylenharzes weniger als 1 Gramm pro 10-Minuten-Intervall beträgt.
  5. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Copolymer-Polypropylenharz halogenfrei ist.
DE19982451T 1998-01-08 1999-01-08 Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung Expired - Lifetime DE19982451B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/004,374 US6348122B1 (en) 1998-01-08 1998-01-08 Fire retarding polypropylene composition
US09/004,374 1998-01-08
PCT/US1999/000473 WO1999034977A1 (en) 1998-01-08 1999-01-08 Fire retarding polypropylene composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19982451T1 DE19982451T1 (de) 2001-04-26
DE19982451B4 true DE19982451B4 (de) 2008-04-17

Family

ID=21710487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19982451T Expired - Lifetime DE19982451B4 (de) 1998-01-08 1999-01-08 Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6348122B1 (de)
JP (1) JP2002500248A (de)
AU (1) AU2313999A (de)
DE (1) DE19982451B4 (de)
WO (1) WO1999034977A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7576337B2 (en) * 2007-01-05 2009-08-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Power supply for an ion implantation system
US11739880B2 (en) 2021-05-19 2023-08-29 Samuel Gottfried High temperature protection wrap for plastic pipes and pipe appliances
CN116426065A (zh) * 2021-12-30 2023-07-14 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4098762A (en) * 1975-05-30 1978-07-04 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Magnesium hydroxides having novel structure, process for production thereof, and resin compositions containing them

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2018432A1 (en) * 1970-04-17 1971-12-23 Phoenix Gummiwerke Ag Welding moulded parts together - to form a large complicated part by heat sealing
US3702592A (en) 1970-11-18 1972-11-14 American Air Filter Co Fire retardant container
US4145404A (en) 1975-05-30 1979-03-20 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Magnesium hydroxides having novel structure, process for production thereof, and resin compositions containing them
US4407992A (en) 1978-09-21 1983-10-04 Union Carbide Corporation Flame retardant compositions based on alkylene-alkyl acrylate copolymers
JPS5792037A (en) * 1980-11-29 1982-06-08 Fujikura Ltd Flame-retardant composition
US4549041A (en) 1983-11-07 1985-10-22 Fujikura Ltd. Flame-retardant cross-linked composition and flame-retardant cable using same
US4541545A (en) 1984-06-27 1985-09-17 John D. Brush & Co., Inc. Portable fire resistant case
CA1281469C (en) 1984-08-14 1991-03-12 Yoshioki Shingo Flame-retardant composition and flame-retardant cable using same
EP0212825B1 (de) 1985-07-09 1993-09-29 Nippon Petrochemicals Company, Limited Feuerhemmende Polyolefinzusammensetzung
US4734448A (en) * 1985-07-10 1988-03-29 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Propylene polymer composition
US4772959A (en) 1986-04-02 1988-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Digital signal recording and reproducing apparatus
JPH0745595B2 (ja) 1986-08-09 1995-05-17 大日精化工業株式会社 ノンハロゲン難燃性熱可塑性合成樹脂組成物
JPH0717839B2 (ja) 1986-11-29 1995-03-01 三菱油化株式会社 自消性重合体組成物
US4882380A (en) * 1987-07-07 1989-11-21 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Process for the production of impact polypropylene copolymers
US4948669A (en) * 1988-02-08 1990-08-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flame retardant ethylene polymer blends
US4851463A (en) 1988-02-19 1989-07-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ethylene copolymer compositions having improved fire retardancy
US4820931A (en) * 1988-03-01 1989-04-11 Pyrotector, Inc. Wet bench flame and droplet detector
DE3810519C1 (de) 1988-03-28 1989-10-12 Ems-Inventa Ag, Zuerich, Ch
JPH07113072B2 (ja) 1988-07-25 1995-12-06 株式会社ボロンインターナショナル 自消性重合体組成物
EP0763565B1 (de) 1988-08-22 2003-05-21 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. An der Oberfläche verfärbungsbeständige, feuerhemmende Olefinharzzusammensetzung
US4999403A (en) * 1988-10-28 1991-03-12 Exxon Chemical Patents Inc. Graft polymers of functionalized ethylene-alpha-olefin copolymer with polypropylene, methods of preparation, and use in polypropylene compositions
US5180767A (en) 1988-12-21 1993-01-19 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Flame retardant cyclic olefinic polymer composition
US4885328A (en) 1989-03-31 1989-12-05 Shell Oil Company Flame retardant compositions
JPH0715060B2 (ja) 1989-09-13 1995-02-22 住友化学工業株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
MY106642A (en) 1989-10-23 1995-07-31 Mitsubishi Gas Chemical Co Inhibitor parcel and method for preserving electronic devices or electronic parts.
IE64663B1 (en) 1989-11-01 1995-08-23 Lonza Ag Surface-modified fillers
US5472041A (en) * 1989-12-01 1995-12-05 Cf&I Steel, L.P. Railroad rail and method and system of rolling the same by conventional or continuous rolling process
US5216063A (en) 1990-01-13 1993-06-01 Bip Chemicals Limited Polyamide compositions
US5256718A (en) 1990-02-14 1993-10-26 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Flame retardant polyamide thermoplastic resin composition
US5122746A (en) * 1990-06-12 1992-06-16 Gas Research Institute Hydrocarbon gas measurements using nuclear magnetic resonance
GB9016027D0 (en) 1990-07-20 1990-09-05 Ici Plc Composition and use
US5143965A (en) 1990-12-26 1992-09-01 The Dow Chemical Company Magnesium hydroxide having fine, plate-like crystalline structure and process therefor
NL9101540A (nl) 1991-09-12 1993-04-01 Dsm Nv Brandwerende kunststofsamenstelling op basis van een polyamide, een polyolefine en magnesiumhydroxide.
US5418272A (en) 1991-12-10 1995-05-23 Nippon Petrochemicals Company, Limited Abrasion-resistant flame-retardant composition
IE921328A1 (en) * 1992-04-23 1993-11-03 Defped Ltd Particulate magnesium hydroxide
US5211746A (en) 1992-06-22 1993-05-18 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Flame retardant compositions
US5262467A (en) 1992-11-12 1993-11-16 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Flame retardant compositions
JPH06279673A (ja) 1993-01-07 1994-10-04 Bayer Ag 無ハロゲン、耐炎性ポリアミド成形材料
US5475041A (en) 1993-10-12 1995-12-12 Polytechnic University Flame retardant polyolefin wire and cable insulation
IL112385A (en) * 1994-01-21 1998-08-16 Flamemag International Gie Process for preparing magnesium hydroxide for extinguishing flames
TW354796B (en) 1994-01-27 1999-03-21 Kashima Oil Process for producing highly reactive modified phenolic resin
JP2963034B2 (ja) * 1995-09-29 1999-10-12 矢崎総業株式会社 自動車電線被覆用難燃性樹脂組成物及び自動車用絶縁電線
US5698323A (en) * 1996-03-28 1997-12-16 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Flame retardant cable
US6552112B1 (en) * 1997-07-23 2003-04-22 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Cable with self-extinguishing properties and flame-retardant composition
US6079502A (en) * 1998-11-06 2000-06-27 Lucent Technologies Inc. Process station fire suppression system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4098762A (en) * 1975-05-30 1978-07-04 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Magnesium hydroxides having novel structure, process for production thereof, and resin compositions containing them

Also Published As

Publication number Publication date
AU2313999A (en) 1999-07-26
US6348122B1 (en) 2002-02-19
DE19982451T1 (de) 2001-04-26
JP2002500248A (ja) 2002-01-08
WO1999034977A1 (en) 1999-07-15
US20020157787A1 (en) 2002-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68906575T2 (de) Flammfester thermoplast mit geringer giftigkeit.
EP1183306B1 (de) Flammgeschützte polymerzusammensetzung
DE69919227T2 (de) Neue fluoropolymere mit verbesserten eigenschaften
EP0802235B1 (de) Flammwidrige, halogenfreie Mischung
DE60022548T2 (de) Polyolefinharzzusammensetzung
DE69602030T2 (de) Bodenbelag
DE10024421A1 (de) Flammwidrige intumeszierende Mischungen
DE69434713T2 (de) Polymerzusammensetzungen für die Herstellung von Kabeln und flexiblen Rohrleitungen sowie Gegenstände auf der Basis dieser Zusammensetzungen
KR20080027895A (ko) 난연성 중합체 조성물
KR102318927B1 (ko) 우수한 난연성을 부여하는 복합난연제 및 이를 포함하는 난연 수지 조성물
DE60012063T2 (de) Flammhemmende Polymermischung
EP0287928B1 (de) Flammwidrige, halogenfreie thermoplastische Polymermasse
EP0004017A1 (de) Flammwidrige halogenfreie Polymermischungen und ihre Verwendung
DE19982451B4 (de) Verwendung einer flammenhemmenden Polypropylenzusammensetzung
US20070135545A1 (en) Flame retardant plastic compositions
DE69901860T2 (de) Harzzusammensetzung und Formmasse daraus
DE602004008520T2 (de) Halogenfreies flammhemmendes Material
DE2844693A1 (de) Selbstloeschende, feuerhemmende masse und gegenstand mit einer solchen masse
EP1213325B1 (de) Flammwidrige, halogenfreie Polymermischung
DE112017003897T5 (de) Flammhemmende Polyesterzusammensetzung
DE102017210696B4 (de) Polyolefinharzzusammensetzung, Polyolefin-Masterbatch, Verfahren zur Herstellung eines Polyolefin-Masterbatch und Artikel, der daraus gebildet ist
DE112015000974T5 (de) Zusammensetzung von Schutzmaterial für elektrischen Draht, Schutzmaterial für elektrischen Draht und Kabelbaum
WO2018030901A1 (de) Eine methode der erzeugung von kompositen isotaktischen polypropylens
DE102014224281A1 (de) Biomasse enthaltende polymere Zusammensetzung und Holzoptikstruktur, die dieselbe enthält
DE112021007552T5 (de) Hoch hitzebeständige und flammhemmende Zusammensetzung für Kabelummantelungen und aus dieser Zusammensetzung hergestelltes Polymerverbundharz

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: C08L 51/06

8607 Notification of search results after publication
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: COMPRESSION POLYMERS CORP. (N.D.GES.D. STAATES DEL

8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: FRITZSCHE PATENT, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCRANTON PRODUCTS, INC. (N.D.GES. D.STAATES DE, US

Free format text: FORMER OWNER: COMPRESSION POLYMERS CORP. (N.D.GES.D. STAATES DELAWARE), MOOSIC, US

Effective date: 20131016

Owner name: SCRANTON PRODUCTS, INC. (N.D.GES. D.STAATES DE, US

Free format text: FORMER OWNER: COMPRESSION POLYMERS CORP. (N.D.GES.D. STAATES DELAWARE), MOOSIC, PA., US

Effective date: 20131016

R082 Change of representative

Representative=s name: FRITZSCHE PATENT, DE

Effective date: 20131016

Representative=s name: FRITZSCHE PATENTANWAELTE, DE

Effective date: 20131016

R071 Expiry of right