DE10061078A1

DE10061078A1 - Flammwidrige wärmeformbeständige Polycarbonat-Zusammensetzungen

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Publication number: DE10061078A1
Application number: DE10061078A
Authority: DE
Inventors: Thomas Eckel; Andreas Seidel; Dieter Wittmann; Uwe Peucker
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-13
Also published as: AU2002216054A1; BR0116031B1; AR031643A1; ATE394450T1; US20020128359A1; WO2002046289A1; CN1479764A; ES2302765T3; MXPA03005117A; DE50113952D1; TWI248458B; EP1363973A1; CN1268677C; EP1363973B1; RU2003120518A; BR0116031A; KR20030063406A; CA2436697A1; US6713544B2; JP2004515589A

Abstract

Zusammensetzungen, enthaltend DOLLAR A I. mindestens 2 Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe der aromatischen Poly(ester)carbonate, Pfropfpolymerisate von einem oder mehreren Vinylmonomeren auf eine oder mehrere Pfropfgrundlagen mit einer Glasübergangstemperatur < 10 DEG C, thermoplastischem Vinyl(co)polymerisat oder Polyalkylenterephthalat sowie DOLLAR A II. 0,5 bis 25 Gew.-Teile einer Mischung von Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel (I) DOLLAR F1 mit der Maßgabe, dass die Zusammensetzung mindestens 2 Phosphorverbindungen der Formel (I) enthält, in denen X oder ein oder mehrere Reste R·1·, R·2·, R·3· und R·4· verschieden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mit Phosphorverbindungen flammwidrig ausge rüstete Polycarbonat-Zusammensetzungen, die ein ausgezeichnetes, mechanisches Eigenschaftsniveau, eine hohe Wärmeformbeständigkeit, einen verbesserten Flammschutz und verbessertes Fließverhalten (Verarbeitungsverhalten) aufweisen.

US-A 5 061 745 beschreibt Formmassen aus aromatischem Polycarbonat, Pfropf polymerisat und Monophosphat. Diese Mischungen zeigen zwar ein gutes Fließver halten und einen guten Flammschutz, haben jedoch häufig nicht die geforderte, hohe Wärmeformbeständigkeit. Außerdem weisen Monophosphate aufgrund ihrer Flüchtigkeit nicht bestimmte Verarbeitungsbedingungen zur Wirkungbelagsbildung.

In EP-A 0 640 655 werden Formmassen aus aromatischem Polycarbonat, styrolhalti gen Copolymerisaten und Pfropfpolymerisaten beschrieben, die mit monomeren und/oder oligomeren Phosphorverbindungen flammwidrig ausgerüstet werden kön nen. Aufgrund des Anteiles an monomeren Phosphorverbindungen können die vorgenannten Nachteile auftreten.

EP-A 747 424 beschreibt die Verwendung einer Kombination von Phosphat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 500 bis 2 000 und von Phosphat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 2 300 bis 11 000 als Flammschutzmittel in thermo plastischen Harzen, wobei eine Vielzahl von thermoplastischen Harzen aufgezählt wird. Wegen des hohen Molekulargewichtes der Flammschutzmittel sich Abstriche in der Flammschutzsicherung zu erwarten.

In EP-A-0363608 werden flammwidrige Polymermischungen aus aromatischem Polycarbonat, styrolhaltigem Copolymer oder Pfropfcopolymer sowie einem oligomeren Phosphat als Flammschutzadditive beschrieben, worin häufig die geforderte Eigenschaftskombination aus gutem Flammschutz und gutem Ver arbeitungsverhalten nicht erreicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, Polycarbonat-Zusammensetzungen bereitzustellen, die einen verbesserten Flammschutz, eine hohe Wärmeform beständigkeit und verbessertes Fließverhalten (Verarbeitungsverhalten) sowie gute mechanische Eigenschaften aufweisen.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass durch den Einsatz von Mischun gen aus Oligophosphaten mit verschiedener Struktur Formmassen/Formkörper erhalten werden, die das gewünschte Eigenschaftsprofil aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Zusammensetzungen, enthaltend:

A) mindestens 2 Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe der aromatischen Poly(ester)carbonate, Pfropfpolymerisate von einem oder mehreren Vinyl monomeren auf eine oder mehrere Pfropfgrundlagen mit einer Glasüber gangstemperatur < 10°C, thermoplastischem Vinyl(co)polymerisat sowie
B) 0,5 bis 25 Gew.-Teile einer Mischung von Phosphorverbindungen der all gemeinen Formel (I):
worin
X für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen steht,
R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander, gegebenenfalls halogeniertes C₁-C₈- Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Halogen und/oder C₁-C₄-Alkyl substitu iertes C₅-C₆-Cycloalkyl, C₆-C₂₀-Aryl oder C₇-C₁₂-Aralkyl,
n unabhängig voneinander 0 oder 1, vorzugsweise 1,
q 0,5 bis 30 bedeuten,
mit der Maßgabe, dass die Zusammensetzung mindestens 2 Phosphorverbindungen der Formel (I) enthält, in denen X oder einer oder mehrere Reste R¹, R², R³ und R⁴ verschieden sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise Zusammensetzungen, enthaltend:

A) 5 bis 95, vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 20 bis 80 Gew.-Teile aromatisches Polycarbonat und/oder Polyestercarbonat,
B) 1 bis 60, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 2 bis 30 Gew.-Teile, wenigstens eines Pfropfpolymerisats von
- 1. B.1 5 bis 95, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% einem oder mehreren Vinyl monomeren auf
- 2. B.2 5 bis 95, vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-% einem oder mehreren Pfropfgrundlagen mit einer Glasumwandlungstemperatur < 10°C, vor zugsweise 0°C, besonders bevorzugt < -20°C,
C) 0 bis 50, vorzugsweise 1 bis 30, besonders bevorzugt 2 bis 25 Gew.-Teile thermoplastisches Vinyl(co)polymerisat und/oder thermoplastisches Polyal kylenterephthalat,
D) 0,5 bis 20 Gew.-Teile, vorzugsweise 1 bis 18 Gew.-Teile, besonders bevor zugt 2 bis 15 Gew.-Teile Phosphorverbindung der allgemeinen Formel (I):
worin
X für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen steht,
R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander, gegebenenfalls halogeniertes C₁-C₈-Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Halogen und/oder C₁-C₄-Alkyl substituiertes C₅-C₆-Cycloalkyl, C₆-C₂₀-Aryl oder C₇-C₁₂-Aralkyl,
n unabhängig voneinander 0 oder 1, vorzugsweise 1,
q 1 bis 30 bedeuten,
E) 0,05 bis 5 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-Teil, besonders bevor zugt 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile, fluoriertes Polyolefin

mit der Maßgabe, dass die Zusammensetzung mindestens 2 Phosphorverbindungen der Formel (I) enthält, in denen X oder ein oder mehrere Reste R¹

, R²

, R³

und R⁴

verschieden sind.

Komponente A

Erfindungsgemäß geeignete, aromatische Polycarbonate und/oder aromatische Poly estercarbonate gemäß Komponente A sind literaturbekannt oder nach literaturbe kannten Verfahren herstellbar (zur Herstellung aromatischer Polycarbonate siehe bei spielsweise Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Pub lishers, 1964, sowie die DE-AS 14 95 626, DE-OS 22 32 877, DE-A 27 03 376, DE-A 27 14 544, DE-A 30 00 610, DE-A 38 32 396; zur Herstellung aromatischer Polyestercarbonate z. B. DE-A 30 77 934).

Die Herstellung aromatischer Polycarbonate erfolgt z. B. durch Umsetzung von Diphenolen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise Phosgen und/oder mit aro matischen Dicarbonsäuredihalogeniden, vorzugsweise Benzoldicarbonsäuredihalo geniden, nach dem Phasengrenzflächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung von Kettenabbrechern, beispielsweise Monophenolen und gegebenenfalls unter Ver wendung von trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen Verzweigern, beispiels weise Triphenolen oder Tetraphenolen.

Diphenole zur Herstellung der aromatischen Polycarbonate und/oder aromatischen Polyestercarbonate sind vorzugsweise solche der Formel (II):

wobei
A¹ eine Einfachbindung, C₁-C₅-Alkylen, C₂-C₅-Alkyliden, C₅-C₆-Cycloalky liden, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO₂-, C₆-C₁₂-Arylen, welches mit weiteren, gegebenenfalls Heteroatome enthaltenden, aromatischen Ringen kondensiert sein kann, oder ein Rest der Formel:

oder ein Rest der Formel (IV):

B unabhängig voneinander C₁-C₈-Alkyl, vorzugsweise C₁-C₄-Alkyl, insbeson dere Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor und/oder Brom, C₆-C₁₀-Aryl, vorzugsweise Phenyl, C₇-C₁₂-Aralkyl, Phenyl-C₁-C₄-Alkyl, vorzugsweise Benzyl,
x jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2,
p 1 oder 0 sind und
R⁶ und R⁷ für jedes Z individuell wählbar, unabhängig voneinander, Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl und/oder Ethyl,
Z Kohlenstoff und
m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom Z
R⁶ und R⁷ gleichzeitig Alkyl sind.

Bevorzugte Diphenole sind Hydrochinon, Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis- (hydroxyphenyl)-C₁-C₅-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-C₅-C₆-cycloalkane, Bis-(hy droxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone und α,α-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropyl-benzole wie deren kernbromierte und/oder kernchlorierte Derivate.

Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Diphenylphenol, Bisphenol-A, 2,4-Bis- (4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'- Dihydroxydiphenylsulfon sowie deren di- und tetrabromierten oder chlorierten Deri vate, wie beispielsweise 2,2-Bis-(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5- dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan oder 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-pro pan.

Insbesondere bevorzugt ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol-A).

Es können die Diphenole einzeln oder als beliebige Mischungen eingesetzt werden.

Die Diphenole sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren erhält lich.

Für die Herstellung der thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate sind geeig nete Kettenabbrecher beispielsweise Phenol, p-Chlorphenol, p-tert.-Butylphenol oder 2,4,6-Tribromphenol, aber auch langkettige Alkylphenole, wie 4-(1,3-Tetramethyl butyl)-phenol gemäß DE-OS 28 42 005 oder Monoalkylphenol bzw. Dialkylphenole mit insgesamt 8 bis 20 C-Atomen in den Alkylsubstituenten, wie 3,5-di-tert.-Butyl- phenol, p-iso-Octylphenol, p-tert.-Octylphenol, p-Dodecylphenol und 2-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol und 4-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol. Die Menge an einzusetzen den Kettenabbrechern beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 Mol-% und 10 Mol-%, bezogen auf die Molsumme der jeweils eingesetzten Diphenole.

Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittel molekulargewichte (M_W, gemessen z. B. durch Ultrazentrifuge oder Streulichtmes sung) von 10 000 bis 200 000, vorzugsweise 20 000 bis 80 000.

Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate können in bekannter Weise ver zweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den Einbau von 0,05 bis 2,0 Mol-%, bezo gen auf die Summe der eingesetzten Diphenole, an ≧ drei-funktionellen Verbindun gen, beispielsweise solchen mit ≧ drei phenolischen Gruppen.

Geeignet sind sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate. Zur Herstel lung erfindungsgemäßer Copolycarbonate als Komponente A können auch 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an einzu setzenden Diphenolen), Polydiorganosiloxane mit Hydroxy-aryloxy-Endgruppen ein gesetzt werden. Diese sind bekannt (s. beispielsweise aus US-Patent 3 419 634) bzw. nach literaturbekannten Verfahren herstellbar. Die Herstellung Polydiorganosiloxan- haltiger Copolycarbonate wird z. B. in DE-OS 33 34 782 beschrieben.

Bevorzugte Polycarbonate sind neben den Bisphenol-A-Homopolycarbonaten die Copolycarbonate von Bisphenol-A mit bis zu 15 Mol-%, bezogen auf die Molsum men an Diphenolen, anderen als bevorzugt bzw. besonders bevorzugt genannten Diphenole, insbesondere an 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.

Aromatische Dicarbonsäuredihalogenide zur Herstellung von aromatischen Poly estercarbonaten sind vorzugsweise die Disäuredichloride der Isophthalsäure, Tere phthalsäure, Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure und der Naphthalin-2,6-dicarbon säure.

Besonders bevorzugt sind Gemische der Disäuredichloride der Isophthalsäure und der Terephthalsäure im Verhältnis zwischen 1 : 20 und 20 : 1.

Bei der Herstellung von Polyestercarbonaten wird zusätzlich ein Kohlensäurehaloge nid, vorzugsweise Phosgen, als bifunktionelles Säurederivat mitverwendet.

Als Kettenabbrecher für die Herstellung der aromatischen Polyestercarbonate kom men außer den bereits genannten Monophenolen noch deren Chlorkohlensäureester sowie die Säurechloride von aromatischen Monocarbonsäuren, die gegebenenfalls durch C₁-C₂₂-Alkylgruppen oder durch Halogenatome substituiert sein können sowie aliphatische C₂-C₂₂-Monocarbonsäurechloride in Betracht.

Die Menge an Kettenabbrechern beträgt jeweils 0,1 bis 10 Mol-%, bezogen im Falle der phenolischen Kettenabbrecher auf Mole Diphenole und im Falle von Mono carbonsäurechlorid-Kettenabbrechern auf Mole Dicarbonsäuredichloride.

Die aromatischen Polyestercarbonate können auch aromatische Hydroxycarbonsäu ren eingebaut enthalten.

Die aromatischen Polyestercarbonate können sowohl linear als auch in bekannter Weise verzweigt sein (siehe dazu ebenfalls DE-OS 29 40 024 und DE-OS 30 07 934).

Als Verzweigungsmittel können beispielsweise 3- oder mehrfunktionelle Carbonsäu rechloride, wie Trimesinsäuretrichlorid, Cyanursäuretrichlorid, 3,3'-4,4'-Benzophe non-tetracarbonsäuretetrachlorid, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuretetrachlorid oder Pyromellithsäuretetrachlorid, in Mengen von 0,01 bis 1,0 Mol-% (bezogen auf einge setzte Dicarbonsäuredichloride) oder 3- oder mehrfunktionelle Phenole, wie Phloro glucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hepten-2,4,4-Dimethyl-2,4,6-tri-(4- hydroxyphenyl)-heptan, 1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1-Tri-(4-hydroxy phenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis[4,4-bis(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl]-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, Tetra-(4-hy droxyphenyl)-methan, 2,6-Bis-(2-hydroxy-5-methyl-benzyl)-4-methyl-phenol, 2-(4- Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan, Tetra-(4-[4-hydroxyphenyl-iso propyl]-phenoxy)-methan, 1,4-Bis-[4,4'-dihydroxytri-phenyl)-methyl]-benzol, in Mengen von 0,01 bis 1,0 Mol-%, bezogen auf eingesetzte Diphenole, verwendet werden. Phenolische Verzweigungsmittel können mit den Diphenolen vorgelegt, Säurechlorid-Verzweigungsmittel können zusammen mit den Säuredichloriden ein getragen werden.

In den thermoplastischen, aromatischen Polyestercarbonaten kann der Anteil an Car bonatstruktureinheiten beliebig variieren.

Vorzugsweise beträgt der Anteil an Carbonatgruppen bis zu 100 Mol-%, insbeson dere bis zu 80 Mol-%, besonders bevorzugt bis zu 50 Mol-%, bezogen auf die Summe an Estergruppen und Carbonatgruppen.

Sowohl die Ester- als auch der Carbonatanteil der aromatischen Polyestercarbonate kann in Form von Blöcken oder statistisch verteilt im Polykondensat vorliegen.

Die relative Lösungsviskosität (η_rel) der aromatischen Polyestercarbonate liegt im Bereich 1,18 bis 1,4, vorzugsweise 1,22 bis 1,3 (gemessen an Lösungen von 0,5 g Polyestercarbonat in 100 ml Methylenchlorid-Lösung bei 25°C).

Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate können allein oder im beliebigen Gemisch untereinander eingesetzt werden.

Komponente B

Die erfindungsgemäße Komponente B stellt Pfropfpolymerisate dar. Diese umfassen Pfropfcopolymerisate mit kautschukelastischen Eigenschaften, die im wesentlichen aus mindestens 2 der folgenden Monomeren erhältlich sind: Chloropren, Butadien- 1,3, Isopren, Styrol, Acrylnitril, Ethylen, Propylen, Vinylacetat und (Meth)-Acryl säureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente; also Polymerisate, wie sie z. B. in "Methoden der Organischen Chemie" (Houben-Weyl), Bd. 14/1, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1961, S. 393-406 und in C. B. Bucknall, "Thoughened Plastics", Appl. Science Publishers, London 1977, beschrieben sind. Bevorzugte Polymerisate B sind partiell vernetzt und besitzen Gelgehalte von über 20 Gew.-%, vorzugsweise über 40 Gew.-%, insbesondere über 60 Gew.-%.

Bevorzugte Pfropfpolymerisate B umfassen Pfropfpolymerisate aus:

1. B.1 5 bis 95, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-Teile, einer Mischung aus
- 1. B.1.1 50 bis 99 Gew.-Teilen Styrol, α-Methylstyrol, halogen- oder methylkernsubstituierten Styrolen, Methylmeth acrylat oder Mischungen dieser Verbindungen und
- 2. B.1.2 1 bis 50 Gew.-Teilen Acrylnitril, Methacrylnitril, Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, C₁-C₄-alkyl- bzw. phenyl-N-substituierten Maleinimiden oder Mischungen dieser Verbindungen auf
2. B.2 5 bis 95, vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-Teilen Polymerisat auf Dien- und/oder Alkylacrylat-Basis mit einer Glasübergangstempe ratur unter -10°C.

Bevorzugte Pfropfpolymerisate B sind z. B. mit Styrol und/oder Acrylnitril und/oder (Meth)-Acrylsäurealkylestern gepfropfte Grundlagen B.2, wie Polybutadiene, Poly isoprene, Butadien/Styrol- oder Butadien/Arylnitril-Copolymerisate und Acrylat kautschuke; d. h. Copolymerisate der in der DE-A 16 94 173 (= US-A 3 564 077) beschriebenen Art; mit Acryl- oder Methacrylsäurealkylestern, Vinylacetat, Acryl nitril, Styrol und/oder Alkylstyrolen gepfropfte Polybutadiene, Butadien/Styrol oder Butadien/Acrylnitril-Copolymerisate, Polyisobutene oder Polyisoprene, wie sie z. B. in der DE-A 23 48 377 (= US-A 3 919 353) beschrieben sind. Besonders bevorzugte Pfropfgrundlagen sind Polybutadiene, die bis zu 50, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-% andere Monomere ausgewählt aus der Gruppe Styrol, Acrylnitril oder Acryl- oder Methacrylsäure-C₁-C₄-alkylester oder Mischungen hieraus enthalten können.

Besonders bevorzugte Polymerisate B sind z. B. ABS-Polymerisate, wie sie z. B. in der DE-A 20 35 390 (= US-A 3 644 574) oder in der DE-A 22 48 242 (= GB-A 1409 275) beschrieben sind.

Weitere, besonders bevorzugte Pfropfpolymerisate B sind erhältlich durch Pfropf reaktion von:
α 10 bis 70, vorzugsweise 15 bis 50, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf Pfropfpolymisat B, mindestens eines (Meth)-Acrylsäureesters oder 10 bis 70, vorzugsweise 15 bis 50, insbesondere 20 bis 40 Gew.-% eines Gemisches aus 10 bis 50, vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-%, bezogen auf Gemisch, Acryl nitril oder (Meth)-Acrylsäureester und 50 bis 90, vorzugsweise 65 bis 80 Gew.-%, bezogen auf Gemisch, Styrol, als Pfropfauflage B.1 auf
β 30 bis 90, vorzugsweise 50 bis 85, insbesondere 60 bis 80 Gew.-%, bezogen auf Pfropfpolymerisat B, eines Butadienpolymerisats mit mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf β, Butadienresten als Pfropfgrundlage B.2.

Der Gelanteil der Pfropfgrundlage β beträgt im allgemeinen mindestens 20 Gew.-%, vorzugsweise 40 Gew.-% (in Toluol gemessen), der Pfropfgrad G 0,15 bis 0,55 und der mittlere Teilchendurchmesser d₅₀ des Pfropfpolymerisats B.2 0,05 bis 2 µm, vor zugsweise 0,1 bis 0,6 µm.

(Meth)-Acrylsäureester α sind Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einwer tigen Alkoholen mit 1 bis 18 C-Atomen. Besonders bevorzugt sind Methacrylsäuremethylester, -ethylester und -propylester, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat und t-Butyl methacrylat.

Die Pfropfgrundlage β kann neben Butadienresten bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf β, Reste anderer ethylenisch ungesättigter Monomeren, wie Styrol, Acrylnitril, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure mit 1 bis 4 C-Atomen in der Alkoholkomponente (wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat), Vinylester und/oder Vinylether enthalten. Die bevorzugte Pfropfgrundlage β besteht aus reinem Polybutadien.

Der Pfropfgrad G bezeichnet das Gewichtsverhältnis von aufgepfropften Pfropfmo nomeren zur Pfropfgrundlage und ist dimensionslos.

Die mittlere Teilchengröße d₅₀ ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-796) bestimmt werden.

Besonders bevorzugte Polymerisate B sind z. B. auch Pfropfpolymerisate aus
τ. 20 bis 90 Gew.-%, bezogen auf Komponente B, Acrylatkautschuk mit einer Glasübergangstemperatur < -20°C als Pfropfgrundlage B.2 und
δ. 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf Komponente B, mindestens eines polymeri sierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren als Pfropfmonomere B.1.

Die Acrylatkautschuke τ der Polymerisate B sind vorzugsweise Polymerisate aus Acrylsäurealkylestern, gegebenenfalls mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf τ, anderen polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den bevorzugten, poly merisierbaren Acrylsäureestern gehören C₁-C₈-Alkylester, beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethyl-hexylester; Halogenalkylester, vorzugsweise Halogen-C₁-C₈-alkylester, wie Chlorethylacrylat, sowie Mischungen dieser Mono meren.

Zur Vernetzung können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren Doppelbin dung copolymerisiert werden. Bevorzugte Beispiele für vernetzende Monomere sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter ein wertiger Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, wie z. B. Ethylenglykoldimethacrylat, Allyl methacrylat; mehrfach ungesättigte heterocyclische Verbindungen, wie z. B. Trivinyl- und Triallylcyanurat; polyfunktionelle Vinylverbindungen, wie Di- und Trivinylben zole; aber auch Triallylphosphat und Diallylphthalat.

Bevorzugt vernetzende Monomere sind Allylmethacrylat, Ethylenglykoldimethyl acrylat, Diallylphthalat und heterocyclische Verbindungen, die mindestens 3 ethyle nisch ungesättigte Gruppen aufweisen.

Besonders bevorzugte vernetzende Monomere sind die cyclischen Monomere Tri allylcyanurat, Triallylisocyanurat, Trivinylcyanurat, Triacryloylhexahydro-s-triazin, Triallylbenzole.

Die Menge der vernetzenden Monomere beträgt vorzugsweise 0,02 bis 5, insbeson dere 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfgrundlage τ.

Bei cyclischen vernetzenden Monomeren mit mindestens 3 ethylenisch ungesättigten Gruppen ist es vorteilhaft, die Menge auf unter 1 Gew.-% der Pfropfgrundlage τ zu beschränken.

Bevorzugt "andere" polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die neben den Acrylsäureestern gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage τ dienen können, sind z. B. Acrylnitril, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylamide, Vinyl- C₁-C₆-alkylether, Methylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als Pfropfgrundlage τ sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von mindestens 60 Gew.-% aufweisen.

Weitere geeignete Pfropfgrundlagen gemäß B.2 sind Silikonkautschuke mit pfropf aktiven Stellen, wie sie in DE-A 37 04 657, DE-A 37 04 655, DE-A 36 31 540 und DE-A 36 31 539 beschrieben werden.

Der Gelgehalt der Pfropfgrundlage B.2 wird bei 25°C in Dimethylformamid bestimmt (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, "Polymeranalytik I und II", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).

Die Pfropfpolymerisate B können nach bekannten Verfahren, wie Masse-, Suspen sions-, Emulsions- oder Masse-Suspensionsverfahren hergestellt werden.

Da bei der Pfropfreaktion die Pfropfmonomeren bekanntlich nicht unbedingt voll ständig auf die Pfropfgrundlage aufgepfropft werden, werden erfindungsgemäß unter Pfropfpolymerisaten B nur solche Produkte verstanden, die durch Polyreaktion der Pfropfmonomere auf die Pfropfgrundlage gewonnen werden.

Die mittlere Teilchengröße d₅₀ ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-1796) bestimmt werden.

Komponente C

Die Komponente C umfasst ein oder mehrere thermoplastische Vinyl(co)polymeri sate C.1 und/oder Polyalkylenterephthalate C.2.

Geeignet sind als Vinyl(co)Polymerisate C.1 Polymerisate von mindestens einem Monomeren aus der Gruppe der Vinylaromaten, Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile), (Meth)Acrylsäure-(C₁-C₈)-Alkylester, ungesättigte Carbonsäuren sowie Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren. Insbesondere geeignet sind (Co)Polymerisate aus:

1. C.1.1 50 bis 99, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-Teilen Vinylaromaten und/oder kern substituierten Vinylaromaten, wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol, p- Methylstyrol, p-Chlorstyrol) und/oder Methacrylsäure-(C₁-C₈)-Alkylester wie z. B. Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat), und
2. C.1.2 1 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-Teilen Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile) wie Acrylnitril und Methacrylnitril und/oder (Meth)Acrylsäure-(C₁- C₈)-Alkylester (wie z. B. Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat) und/oder ungesättigte Carbonsäuren (wie Maleinsäure) und/oder Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid).

Die (Co)Polymerisate C.1 sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei.

Besonders bevorzugt ist das Copolymerisat aus C.1.1 Styrol und C.1.2 Acrylnitril.

Die (Co)Polymerisate gemäß C.1 sind bekannt und lassen sich durch radikalische Polymerisation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Mas sepolymerisation herstellen. Die (Co)Polymerisate besitzen vorzugsweise Molekular gewichte M_w (Gewichtsmittel, ermittelt durch Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen 15 000 und 200 000.

Die Polyalkylenterephthalate der Komponente C.2 sind Reaktionsprodukte aus aro matischen Dicarbonsäuren oder ihren reaktionsfähigen Derivaten, wie Dimethyl estern oder Anhydriden, und aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Diolen sowie Mischungen dieser Reaktionsprodukte.

Bevorzugte Polyalkylenterephthalate enthalten mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf die Dicarbonsäurekomponente Terephthalsäure reste und mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Mol-%, bezogen auf die Diolkomponente Ethylenglykol- und/oder Butandiol-1,4-Reste.

Die bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Terephthalsäureresten bis zu 20 Mol%, vorzugsweise bis zu 10 Mol%, Reste anderer aromatischer oder cycloaliphatischer Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C-Atomen oder aliphatischer Dicar bonsäuren mit 4 bis 12 C-Atomen enthalten, wie z. B. Reste von Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Bern steinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Cyclohexan-diessigsäure.

Die bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Ethylenglykol- bzw. Butan diol-1,4-Resten bis zu 20 Mol-%, vorzugsweise bis zu 10 Mol-%, andere aliphatische Diole mit 3 bis 12 C-Atomen oder cycloaliphatische Diole mit 6 bis 21 C-Atomen enthalten, z. B. Reste von Propandiol-1,3, 2-Ethylpropandiol-1,3, Neopentylglykol, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6, Cyclohexan-dimethanol-1,4, 3-Ethylpentandiol-2,4, 2-Methylpentandiol-2,4, 2,2,4-Trimethylpentandiol-1,3, 2-Ethylhexandiol-1,3, 2,2- Diethylpropandiol-1,3, Hexandiol-2,5, 1,4-Di-(β-hydroxyethoxy)-benzol, 2,2-Bis-(4- hydroxycyclohexyl)-propan, 2,4-Dihydroxy-1,1,3,3-tetramethyl-cyclobutan, 2,2-Bis- (4-β-hydroxyethoxy-phenyl)-propan und 2,2-Bis-(4-hydroxypropoxyphenyl)-propan (DE-OS 24 07 674, 24 07 776, 27 15 932).

Die Polyalkylenterephthalate können durch Einbau relativ kleiner Mengen 3- oder 4- wertiger Alkohole oder 3- oder 4-basischer Carbonsäuren, z. B. gemäß DE-OS 19 00 270 und US-PS 3 692 744, verzweigt werden. Beispiele bevorzugter Verzwei gungsmittel sind Trimesinsäure, Trimellithsäure, Trimethylolethan und -propan und Pentaerythrit.

Besonders bevorzugt sind Polyalkylenterephthalate, die allein aus Terephthalsäure und deren reaktionsfähigen Derivaten (z. B. deren Dialkylestern) und Ethylenglykol und/oder Butandiol-1,4 hergestellt worden sind, und Mischungen dieser Polyalkylen terephthalate.

Mischungen von Polyalkylenterephthalaten enthalten 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, Polyethylenterephthalat und 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 99 Gew.-%, Polybutylenterephthalat.

Die vorzugsweise verwendeten Polyalkylenterephthalate besitzen im allgemeinen eine Grenzviskosität von 0,4 bis 1,5 dl/g, vorzugsweise 0,5 bis 1,2 dl/g, gemessen in Phenol/o-Dichlorbenzol (1 : 1 Gewichtsteile) bei 25°C im Ubbelohde-Viskosimeter.

Die Polyalkylenterephthalate lassen sich nach bekannten Methoden herstellen (s. z. B. "Kunststoff-Handbuch", Band VIII, S. 695 ff., Carl-Hanser-Verlag, München 1973).

Komponente D

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten als Flammschutzmittel wenigstens eine Phosphorverbindung der Formel (I-a):

wobei die Reste R¹, R², R³ und R⁴, n und q die oben angegebene Bedeutung haben,
X¹ für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen steht,
und wenigstens eine Phosphorverbindung der Formel (I-b)

wobei die Reste R¹, R², R³ und R⁴, n und q die oben angegebene Bedeutung haben,
und
X² für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen steht,
mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste X¹, X², R¹, R², R³ und R⁴ in Formel (Ia) und (Ib) verschieden sind.

Die aromatischen Gruppen in der Definition von R¹, R², R³ und R⁴ können ihrer seits unabhängig voneinander mit Halogen- und/oder Alkylgruppen, vorzugsweise Chlor, Brom und/oder C₁-C₄-Alkyl substituiert sein. Besonders bevorzugte Aryl- Reste sind Kresyl, Phenyl, Xylenyl, Propylphenyl oder Butylphenyl sowie die ent sprechenden bromierten und chlorierten Derivate davon.

q steht für Werte von 0,5 bis 30, vorzugsweise für einen durchschnittlichen Wert von 1 bis 30, besonders bevorzugt 1 bis 20, insbesondere 1 bis 10. Bei Gemischen von Phosphorverbindungen kann q die obengenannten, durchschnittlichen Werte anneh men. In diesem Gemisch können Monophosphorverbindungen und/oder oligomere und/oder polymere Phosphorverbindungen enthalten sein. Im Falle von q = 0 be schreibt die Formel (I) Monophosphorverbindungen.

X¹ und X² sind jeweils bevorzugt verschieden und stehen für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen. Bevorzugte Reste leiten sich von Diphenolen gemäß Formel (II) ab.

Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Diphenylphenol, Bisphenol-A, 2,4-Bis- (4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'- Dihydroxydiphenylsulfon sowie deren di- und tetrabromierten oder chlorierten Deri vate wie beispielsweise 2,2-Bis-(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5- dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan oder 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-pro pan.

Besonders bevorzugte Diphenole sind Bisphenol A, Resorcin, Hydrochinon, Dihy droxydiphenyl und Dihydroxydiphenylsulfon.

Mischungen aus Phosphorverbindungen der Formel (I), vorzugsweise mono- und/oder oligomeren Phosphaten der Formel (I) mit durchschnittlichen q-Werten von 1 bis 20, insbesondere 1 bis 10 werden als Komponente D besonders bevorzugt eingesetzt.

Als Monophosphorverbindungen, d. h. q = 0 kommen Verbindungen in Frage wie Tributylphosphat, Tris-(2-chlorethyl)-phosphat, Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat, Triphenylphosphat, Trikresylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Diphenyloctylphos phat, Diphenyl-2-ethylkresylphosphat, Tri-(isopropylphenyl)-phosphat, halogensub stituierte Arylphosphate, Methylphosphonsäuredimethylester, Methylphosphonsäurediphenylester, Phenylphosphonsäurediethylester, Triphenylphosphinoxid oder Trikresylphosphinoxid.

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen als Flammschutzmittel mindestens eine Phosphorverbindung gemäß Formel (I-c),

in denen R¹, R², R³, R⁴, n und q die o. g. Bedeutungen haben. R⁵ steht unabhängig für C₁-C₄-Alkyl und/oder Halogen, k steht für 0, 1 oder 2, bevorzugt für 0, Y für Methylen oder Isopropyliden. Besonders bevorzugt stellt Y einen Isopropyliden-Rest dar.

Die Phosphorverbindungen gemäß Komponente D sind allgemein bekannte Verbin dungen der organischen Chemie bzw. lassen sich nach bekannten Methoden in ana loger Weise herstellen (vgl. z. B. Ullmanns Encyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 18, S. 301 ff. 179; Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Bd. 12/1, S. 43; Beistein, Bd. 6, S. 177), indem zum Aufbau wenigstens 2 verschiedene Dihy droxyverbindungen, z. B. Bisphenole, Hydrochinon, eingesetzt werden.

Komponente E

Die fluorierten Polyolefine E sind hochmolekular und besitzen Glasübergangstempe raturen von über -30°C, in der Regel von über 100°C, Fluorgehalte, vorzugsweise von 65 bis 76, insbesondere von 70 bis 76 Gew.-%, mittlere Teilchendurchmesser d₅₀ von 0,05 bis 1 000, vorzugsweise 0,08 bis 20 µm. Im allgemeinen haben die fluorierten Polyolefine E eine Dichte von 1,2 bis 2,3 g/cm³. Bevorzugte, fluorierte Polyolefine E sind Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Tetrafluorethylen (Hexafluorpropylen- und Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerisate. Die fluorierten Polyolefine sind bekannt (vgl. "Vinyl and Related Polymers" von Schildknecht, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1962, Seite 484-494; "Fluorpolymers" von Wall, Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, Inc., New York, Band 13, 1970, Seite 623-654; "Modern Plastics Encyclopedia", 1970-1971, Band 47, Nr. 10 A, Oktober 1970, Mc Graw-Hill, Inc., New York, Seite 134 und 774; "Modern Plastica Encyclopedia", 1975-1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 10 A, Mc Graw-Hill, Inc., New York, Seite 27, 28 und 472 und US-PS 3 671 487, 3 723 373 und 3 838 092).

Sie können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, so beispielsweise durch Polymerisation von Tetrafluorethylen in wässrigem Medium mit einem freie Radi kale bildenden Katalysator, beispielseise Natrium-, Kalium- oder Ammoniumperoxi disulfat bei Drücken von 7 bis 71 kg/cm² und bei Temperaturen von 0 bis 200°C, vorzugsweise bei Temperaturen von 20 bis 100°C. (Nähere Einzelheiten s. z. B. US- Patent 2 393 967). Je nach Einsatzform kann die Dichte dieser Materialien zwischen 1,2 und 2,3 g/cm³, die mittlere Teilchengröße zwischen 0,5 und 1 000 µm liegen.

Erfindungsgemäß bevorzugte, fluorierte Polyolefine E sind Tetrafluorethylenpolyme risate mit mittlerem Teilchendurchmesser von 0,05 bis 20 µm, vorzugsweise 0,08 bis 10 µm, und eine Dichte von 1,2 bis 1,9 g/cm³ und werden vorzugsweise in Form einer koagulierten Mischung von Emulsionen der Tetrafluorethylenpolymerisate E mit Emulsionen der Pfropfpolymerisate B eingesetzt.

Geeignete, in Pulverform einsetzbare, fluorierte Polyolefine E sind Tetrafluorethylen polymerisate mit mittlerem Teilchendurchmesser von 100 bis 1 000 µm und Dichten von 2,0 g/cm³ bis 2,3 g/cm³.

Zur Herstellung einer koagulierten Mischung aus B und E wird zuerst eine wässrige Emulsion (Latex) eines Pfropfpolymerisates B mit einer feinteiligen Emulsion eines fluorierten Polyolefins E vermischt; geeignete Emulsionen von fluorierten Polyolefinen besitzen üblicherweise Feststoffgehalte von 30 bis 70 Gew-.%, insbesondere von 50 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 35 Gew.-%.

Die Mengenangabe bei der Beschreibung der Komponente B schließt den Anteil des Pfropfpolymerisats für die koagulierte Mischung aus Pfropfpolymerisat und fluorier tem Polyolefinen nicht ein.

In der Emulsionsmischung liegt das Gleichgewichtsverhältnis Pfropfpolymerisat B zum fluorierten Polyolefin E bei 95 : 5 bis 60 : 40. Die Emulsionsmischung wird in be kannter Weise koaguliert, beispielsweise durch Sprühtrocknen, Gefriertrocknung oder Koagulation mittels Zusatz von anorganischen oder organischen Salzen, Säuren, Basen oder organischen, mit Wasser mischbaren Lösemitteln, wie Alkoholen, Keto nen, vorzugsweise bei Temperaturen von 20 bis 150°C, insbesondere von 50 bis 100°C. Falls erforderlich, kann bei 50 bis 200°C, bevorzugt 70 bis 100°C, getrocknet werden.

Geeignete Tetrafluorethylenpolymerisat-Emulsionen sind handelsübliche Produkte und werden beispielsweise von der Firma DuPont als Teflon 30 N angeboten.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können wenigstens eines der üblichen Additive, wie Gleit- und Entformungsmittel, Nukleiermittel, Antistatika, Stabilisa toren sowie Farbstoffe, Pigmente und/oder Verstärkungsmaterialien enthalten. Als anorganische Verstärkungsmaterialien kommen Glasfasern, ggf. geschnitten oder gemahlen, Glasperlen, Glaskugeln, blättchenförmiges Verstärkungsmaterial, wie Kaolin, Talk, Glimmer, Mika, Kohlefasern in Frage. Vorzugsweise werden als Ver stärkungsmaterial geschnittene oder gemahlene Glasfasern, vorzugsweise mit einer Länge von 1 bis 10 mm und einem Durchmesser von < 20 µm in einer Menge von 1 bis 40 Gew.-Teilen eingesetzt; vorzugsweise sind die Glasfasern oberflächenbehan delt.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können darüber hinaus wenigstens eine polare Verbindung wenigstens eines der Metalle der 1. bis 5. Hauptgruppe oder der 1. bis 8. Nebengruppe des Periodensystems mit mindestens einem Element, ausge wählt aus der Gruppe von Sauerstoff, Schwefel, Bor, Kohlenstoff, Phosphor, Stick stoff, Wasserstoff und Silizium als feinstverteiltes, anorganisches Pulver enthalten. Vorzugsweise werden als polare Verbindung ein Oxid oder Hydroxid, vorzugsweise TiO₂, SiO₂, SnO₂, ZnO, Böhmit, ZrO₂, Al₂O₃, Eisenoxide, deren Mischungen und dotierte Verbindungen, besonders bevorzugt Böhmit oder TiO₂.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ein oder mehrere weitere, gegebenenfalls synergistisch wirkende Flammschutzmittel enthalten. Beispielhaft werden als weitere Flammschutzmittel von Komponente D verschiedene Phosphor verbindungen, organische Halogenverbindungen, wie Decabrombisphenylether, Tetrabrombisphenol, anorganische Halogenverbindungen wie Ammoniumbromid, Stickstoffverbindungen, wie Melamin, Melaminformaldehyd-Harze, anorganische Hydroxidverbindungen wie Mg-, Al-Hydroxid, anorganische Verbindungen, wie An timonoxide, Bariummetaborat, Hydroxoantimonat, Zirkonoxid, Zirkonhydroxid, Molybdänoxid, Ammoniummolybdat, Zinkborat, Ammoniumborat und Zinnoxid sowie Siloxanverbindungen genannt. Diese Flammschutzmittel werden im allgemei nen in einer Menge bis zu 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamt-Formmasse) zuge setzt.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthaltend die Komponenten A bis E und gegebenenfalls weiteren, bekannten Zusätzen, wie Stabilisatoren, Farbstoffen, Pigmenten, Gleit- und Entformungsmitteln, Nukleiermittel, Nanopartikel sowie Anti statika und Verstärkungsmaterialien und Flammschutzmittel, werden hergestellt, in dem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei Tempe raturen von 200°C bis 300°C in üblichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken schmelzcompoundiert und schmelzextrudiert, wobei die Komponente E vorzugsweise in Form der bereits erwähnten, koagulierten Mischung eingesetzt wird.

Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl suk zessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa 20°C (Raumtempera tur) als auch bei höherer Temperatur.

Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können zur Herstellung von Formkörpern jeder Art verwendet werden. Insbesondere können Formkörper durch Spritzguss hergestellt werden. Beispiele für herstellbare Formkörper sind: Gehäuse teile jeder Art, z. B. für Haushaltsgeräte, wie Saftpressen, Kaffeemaschinen, Mixer; für Büromaschinen, wie Monitore, Drucker, Kopierer oder Abdeckplatten für den Bausektor und Teile für den Kfz-Sektor. Sie werden außerdem auf dem Gebiet der Elektrotechnik eingesetzt, weil sie sehr gute elektrische Eigenschaften haben.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beispielsweise zur Herstellung von folgenden Formkörpern bzw. Formteilen verwendet werden:
Innenausbauteile für Schienenfahrzeuge (FR), Radkappen, Gehäuse von Klein transformatoren enthaltenden Elektrogeräten, Gehäuse für Geräte zur Informations verbreitung und -Übermittlung, Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Zwecke, Massagegeräte und Gehäuse dafür, Spielfahrzeuge für Kinder, flächige Wandelemente, Gehäuse für Sicherheitseinrichtungen, Heckspoiler, wärmeisolierte Transportbehältnisse, Vorrichtung zur Haltung oder Versorgung von Kleintieren, Formteile für Sanitär- und Badeausrüstungen, Abdeckgitter für Lüfteröffnungen, Formteile für Garten- und Gerätehäusen, Gehäuse für Gartengeräte.

Weitere Anwendungen sind möglich
als Dateitechnikgeräte: Telekommunikationsgeräte, wie Telefongeräte und Telefaxe, Computer, Drucker, Scanner, Plotter, Monitor, Tastatur, Schreibmaschine, Diktier geräte, usw.,
als Elektrogeräte: Netzteile, Ladegeräte, Kleintransformatoren für Computer und Unterhaltungselektronik, Niederspannungstransformatoren, usw.,
als Gartengeräte: Gartenmöbel, Rasenmähergehäuse, Rohre und Gehäuse für Garten bewässerung, Gartenhäuser, Laubsauger, Schredder, Häcksler, Spritzgeräte usw.,
im Möbelbereich: Arbeitsplatten, Möbellaminate, Rolladenelemente, Büromöbel, Tische, Stühle, Sessel, Schränke, Regale, Türelemente, Fensterelemente, Bettkästen usw.,
als Sport-/Spielgeräte: Spielfahrzeuge, Sitzflächen, Pedale, Sportgeräte, Fahrräder, Tischtennisplatte, Heimtrainer, Golf-Caddys, Snow-boards, Bootsaussenteile, Campingartikel, Strandkörbe usw.,
im Bausektor innen/außen: Hausverkleidung, Profilleiste, Rohre, Kabel, Rolladen elemente, Briefkästen, Lampengehäuse, Dachziegel, Fliesen, Trennwände, Kabel kanäle, Fußbodenleiste, Steckdosen usw.
im Bereich der Kfz/Schienenfahrzeuge: Wand-, Decken-Verkleidungen, Sitzschalen, Sitze, Bänke, Tische, Gepäckablagen, Radkappen, Heckspoiler, Kotflügel, Heckklappen, Motorhauben, Seitenteile usw.

Besonders geeignet sind die Zusammensetzungen zur Herstellung von Formteilen, wo besonders hohe Ansprüche an die Wärmeformbeständigkeit der eingesetzten Kunststoffe gestellt werden.

Eine weitere Form der Verarbeitung ist die Herstellung von Formkörpern durch Tief ziehen aus vorher hergestellten Platten oder Folien.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Herstellung von Formkörpern jeglicher Art, vorzugsweise der oben genannten, sowie die Formkörper aus den erfin dungsgemäßen Zusammensetzungen.

Beispiele Komponente A.1

Lineares Polycarbonat auf Basis Bisphenol A mit einer relativen Lösungsviskosität von 1,272, gemessen in CH₂Cl₂ als Lösungsmittel bei 25°C und einer Konzentration von 0,5 g/100 ml.

Komponente B.1

Pfropfpolymerisat von 40 Gew.-Teilen eines Copolymerisats aus Styrol und Acryl nitril im Verhältnis von 73 : 27 auf 60 Gew.-Teile teilchenförmigen, vernetzten Poly butadienkautschuk (mittlerer Teilchendurchmesser d₅₀ = 0,34 µm), hergestellt durch Emulsionspolymerisation.

Komponente B.2

Pfropfpolymerisat von 84 Gew.-Teilen eines Copolymerisats aus Styrol und Acryl nitril im Verhältnis von 73 : 27 auf 16 Gew.-Teile vernetzten Polybutadienkautschuk, hergestellt durch Massepolymerisation.

Komponente D.1

Reofos BAPP der Fa. Great Lakes Chem.

Komponente D.2

m-Phenylen-bis(di-phenyl-phosphat), Fyrolflex® RDP der Firma Akzo.

Komponente E.1

Tetrafluorethylenpolymerisat als koagulierte Mischung aus einer SAN-Pfropfpoly merisat-Emulsion gemäß o. g. Komponente B in Wasser und einer Tetrafluorethylen polymerisat-Emulsion in Wasser. Das Gewichtsverhältnis Pfropfpolymerisat B zum Tetrafluorethylenpolymerisat E in der Mischung ist 90 Gew.-% zu 10 Gew.-%. Die Tetrafluorethylenpolyermisat-Emulsion besitzt einen Feststoffgehalt von 60 Gew.-%; der mittlere Teilchendurchmesser liegt zwischen 0,05 und 0,5 µm. Die SAN-Pfropf polymerisat-Emulsion besitzt einen Feststoffgehalt von 34 Gew.-% und einen mitt leren Latexteilchendurchmesser von d₅₀ = 0,28 µm.

Die Emulsion des Tetrafluorethylenpolymerisats (Teflon 30 N der Fa. DuPont) wird mit der Emulsion des SAN-Pfropfpolymerisats B vermischt und mit 1,8 Gew.-%, be zogen auf Polymerfeststoff, phenolischer Antioxidantien stabilisiert. Bei 85 bis 95°C wird die Mischung mit einer wässrigen Lösung von MgSO₄ (Bittersalz) und Essig säure bei pH 4 bis 5 koaguliert, filtriert und bis zur praktischen Elektrolytfreiheit ge waschen, anschließend durch Zentrifugation von der Hauptmenge Wasser befreit und danach bei 100°C zu einem Pulver getrocknet. Dieses Pulver kann dann mit den wei teren Komponenten in den beschriebenen Aggregaten compoundiert werden.

Herstellung und Prüfung der erfindungsgemäßen Formmassen

Das Mischen der Komponenten erfolgt auf einem 3-l-Innenkneter. Die Formkörper werden auf einer Spritzgießmaschine Typ Arburg 270 E bei 260°C hergestellt.

Die Bestimmung der Kerbschlagzähigkeit a_k wird gemäß ISO 180/1 A durchgeführt.

Das Brandverhalten der Proben wurde nach UL-Subj. 94 V an Stäben der Abmes sung 127 × 12,7 × 1,6 mm gemessen, hergestellt auf einer Spritzgussmaschine bei 260°C.

Der UL-94-V-Test wird wie folgt duchgeführt:
Substanzproben werden zu Stäben der Abmessungen 127 × 12,7 × 1,6 mm geformt. Die Stäbe werden vertikal so montiert, dass die Unterseite des Probekörpers sich 305 mm über einen Streifen Verbandstoff befindet. Jeder Probestab wird einzeln mittels zweier aufeinanderfolgender Zündvorgänge von 10 s Dauer entzündet; die Brenneigenschaften nach jedem Zündvorgang werden beobachtet und danach die Probe bewertet. Zum Entzünden der Probe wird ein Bunsenbrenner mit einer 100 mm (3,8 inch) hohen, blauen Flamme von Erdgas mit einer Wärmeeinheit von 3,73 × 10⁴ kJ/m³ (1000 BTU per cubic foot) benutzt.

Die UL-94-V-O-Klassifizierung umfasst die nachstehend beschriebenen Eigenschaf ten von Materialien, die gemäß der UL-94-V-Vorschrift geprüft werden. Die Form massen in dieser Klasse enthalten keine Proben, die länger als 10 s nach jeder Ein wirkung der Testflamme brennen; sie zeigen keine Gesamtflammzeit von mehr als 50 s bei der zweimaligen Flammeinwirkung auf jeden Probesatz; sie enthalten keine Proben, die vollständig bis hinauf zu der am oberen Ende der Probe befestigten Hal teklammer abbrennen; sie weisen keine Proben auf, die die unterhalb der Probe angeordnete Watte durch brennende Tropfen oder Teilchen entzünden; sie enthalten auch keine Proben, die länger als 30 s nach Entfernen der Testflamme glimmen.

Andere UL-94-Klassifizierungen bezeichnen Proben, die weniger flammwidrig oder weniger selbstverlöschend sind, weil sie flammende Tropfen oder Teilchen abgeben. Diese Klassifizierungen werden mit UL 94 V-1 und V-2 bezeichnet. N. B. heißt "nicht bestanden" und ist die Klassifizierung von Proben, die eine Nachbrennzeit von ≧ 30 s aufweisen.

Schmelzviskosität wird bestimmt nach DIN 54 811.

MVR wird bestimmt nach ISO 1133.

Eine Zusammenstellung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Formmassen ist in der nachfolgenden Tabelle 1 gegeben:

Tabelle 1

Zusammensetzungen und Eigenschaften (Mengenangabe in Gew.-%)

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten eine Mischung aus zwei strukturell unterschiedlichen Oligophosphaten und zeichnen sich durch eine günstige Eigen chaftskombination aus hoher Kerbschlagzähigkeit, hoher Wärmeformbeständigkeit, gutem Verarbeitungsverhalten und verbesserter Flammwidrigkeit aus.

Claims

1. Zusammensetzungen, enthaltend:

A) mindestens 2 Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe der aroma tischen Poly(ester)carbonate, Pfropfpolymerisate von einem oder mehreren Vinylmonomeren auf eine oder mehrere Pfropfgrundlagen mit einer Glasübergangstemperatur < 10°C, thermoplastischem Vinyl- (co)polymerisat oder Polyalkylenterephthalat sowie
B) 0,5 bis 25 Gew.-Teile einer Mischung von Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel (I):
worin
X für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen steht,
R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander, gegebenenfalls halo geniertes C₁-C₈-Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Halogen und/oder C₁-C₄-Alkyl substituiertes C₅-C₆-Cycloalkyl, C₆- C₂₀-Aryl oder C₇-C₁₂-Aralkyl,
n unabhängig voneinander 0 oder 1, vorzugsweise 1,
q 0,5 bis 30 bedeuten,
mit der Maßgabe, dass die Zusammensetzung mindestens 2 Phosphorver bindungen der Formel (I) enthält, in denen X oder ein oder mehrere Reste R¹, R², R³ und R⁴ verschieden sind.

2. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, enthaltend wenigstens eine Phos phorverbindung der Formel (I-a):
wobei die Reste R¹, R², R³ und R⁴, n und q die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
X¹ für einen ein oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C- Atomen steht,
und wenigstens eine Phosphorverbindung der Formel (I-b):
wobei die Reste R¹, R², R³ und R⁴, n, q und z die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
und
X² für einen ein- oder mehrkernigen, aromatischen Rest mit 6 bis 30 C- Atomen steht,
mit der Maßgabe, dass X¹ oder X² oder ein oder mehrere R¹, R², R³ und R⁴ jeweils verschieden sind.

3. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei X¹ und X² sich von Diphenolen der Formel (II) ableiten:
wobei
A¹ eine Einfachbindung, C₁-C₅-Alkylen, C₂-C₅-Alkyliden, C₅-C₆- Cycloalkyliden, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO₂-, C₆-C₁₂-Arylen, welches mit weiteren, gegebenenfalls Heteroatome enthaltenden, aromatischen Ringen kondensiert sein kann, oder ein Rest der Formel:
oder ein Rest der Formel (IV)
B unabhängig voneinander C₁-C₈-Alkyl, C₆-C₁₀-Aryl, C₇-C₁₂- Aralkyl,
x jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2,
p 1 oder 0 sind und
R⁶ und R⁷ für jedes Z individuell wählbar, unabhängig voneinander, Wasser stoff oder C₁-C₆-Alkyl
Z Kohlenstoff und
m eine ganze Zahl von 4 bis 7 bedeuten,
mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom Z
R⁶ und R⁷ gleichzeitig Alkyl sind.

4. Zusammensetzungen gemäß der Ansprüche 1 bis 3, worin X, X¹ und X² sich ableiten von Bisphenol A, Resorcin, Hydrochinon, Dihydroxydiphenyl oder Dihydrodiphenylsulfon.

5. Zusammensetzungen gemäß der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend mindestens eine Phosphorverbindung gemäß Formel (I-c):
in der R¹, R², R³, R⁴, n und q die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, Y einen Isopropyliden-Rest, R⁵ unabhängig C₁-C₄-Alkyl und/oder Halogen, k 0, 1 oder 2 bedeuten.

6. Zusammensetzungen gemäß der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend Pfropfcopoly merisate, basierend auf mindestens 2 Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe von Chloropren, Butadien-1,3, Isopren, Styrol, Acrylnitril, Ethylen, Propylen, Vinylacetat und (Meth)-Acrylsäureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente.

7. Zusammensetzungen gemäß der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend Pfropfpoly merisate, basierend auf:

1. B.1 5 bis 95, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-Teile, einer Mischung aus
- 1. B.1.1 50 bis 99 Gew.-Teilen Styrol; α-Methylstyrol, halogen- oder methylkernsubstituierten Styrolen, Methylmeth acrylat oder Mischungen dieser Verbindungen und
- 2. B.1.2 1 bis 50 Gew.-Teilen Acrylnitril, Methacrylnitril, Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, C₁-C₄-alkyl- bzw. N-Phenyl-substituierten Maleinimiden oder Mischungen dieser Verbindungen und
2. B.2 5 bis 95, vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-Teilen Polymerisat auf Dien- oder Alkylacrylat-Basis oder Mischungen hieraus mit einer Glasübergangstemperatur unter -10°C.

8. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 7, wobei B.2 ausgewählt ist aus Poly butadienen, Polyisoprenen oder Butadien/Styrol- oder Butadien/Acrylnitril- Copolymerisaten oder Acrylatkautschuken oder Mischungen hieraus.

9. Zusammensetzungen gemäß Ansprüche 1 bis 8, enthaltend als Vinyl(co)Poly merisate Polymerisate von mindestens einem Monomeren aus der Gruppe der Vinylaromaten, Vinylcyanide, (Meth)Acrylsäure-(C₁-C₈)-Alkylester, unge sättigten Carbonsäuren sowie Derivate ungesättigter Carbonsäuren.

10. Zusammensetzungen gemäß Ansprüche 1 bis 9, enthaltend Antidripping- Mittel.

11. Zusammensetzungen, enthaltend:

A) 5 bis 95 Gew.-Teile aromatisches Polycarbonat und/oder Polyester carbonat,
B) 1 bis 60 Gew.-Teile wenigstens eines Pfropfpolymerisats von:
- 1. B.1 5 bis 95 Gew.-% eines oder mehrerer Vinylmonomeren auf
- 2. B.2 5 bis 95 Gew.-% einer oder mehrerer Pfropfgrundlagen mit einer Glasumwandlungstemperatur < 10°C,
C) 0 bis 50 Gew.-Teile thermoplastisches Vinyl(co)polymerisat und/oder thermoplastisches Polyalkylenterephthalat.
D) 0,5 bis 20 Gew.-Teile Phosphorverbindung der allgemeinen Formel (I):
worin
X für einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen steht,
R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander, gegebenenfalls haloge niertes C₁-C₈-Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Halogen und/oder C₁-C₄-Alkyl substituiertes C₅-C₆-Cycloalkyl, C₆- C₂₀-Aryl oder C₇-C₁₂-Aralkyl,
n unabhängig voneinander 0 oder 1, vorzugsweise 1,
q 1 bis 30 bedeuten,
E) 0,05 bis 5 Gew.-Teile Antidripping-Mittel,

mit der Maßgabe, dass die Zusammensetzung mindestens 2 Phosphorver bindungen der Formel (I) enthält, in denen X oder ein oder mehrere Reste R¹, R², R³ und R⁴ verschieden sind.

12. Verwendung der Zusammensetzungen, gemäß der Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung von Formteilen, Folien oder Platten.

13. Formteile, Folien oder Platten, erhältlich aus Zusammensetzungen gemäß der Ansprüche 1 bis 11.