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Title:
FLAME-RETARDANT POLYALKYLENE TEREPHTHALATE/POLYCARBONATE COMPOSITIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/087584
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to polyalkylene terephthalate/polycarbonate compositions comprising A) 49 to 70 parts by weight of aromatic polycarbonate, B) 21 to 40 parts by weight of polyalkylene terephthalate having more than 2 carbons in the diol component, C) 6 to 25 parts by weight of a salt of a phosphinic acid, D) 0 to 24 parts by weight of customary additives, all parts by weight figures in the present application being normalized such that the sum of the parts by weight of components A+B+C+D in the composition adds up to 100, which feature an optimal combination of low processing shrinkage, high chemical resistance and good heat distortion resistance, coupled with simultaneously good fire characteristics, to the use of the polycarbonate compositions for production of mouldings and to the mouldings themselves.

Inventors:
FELDERMANN ACHIM (DE)
KRAUTER BERIT (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/074988
Publication Date:
June 20, 2013
Filing Date:
December 10, 2012
Export Citation:
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Assignee:
BAYER IP GMBH (DE)
International Classes:
C08K5/5313; C08L67/02; C08L69/00
Foreign References:
DE102007061760A12009-06-25
DE102010013991A12011-10-13
JP2001335699A2001-12-04
US20070082995A12007-04-12
DE19904814A12000-08-10
EP1680466A12006-07-19
EP2225320A12010-09-08
JP2001261973A2001-09-26
DE1495626B11971-06-09
DE2232877A11974-01-17
DE2703376A11977-08-04
DE2714544A11977-10-06
DE3000610A11980-07-17
DE3832396A11990-02-15
DE3007934A11981-09-17
DE2842005A11980-04-10
DE3334782A11984-10-25
DE2940024A11981-04-16
DE2407674A11974-10-10
DE2407776A11975-09-04
DE2715932A11978-10-19
DE1900270A11969-11-06
US3692744A1972-09-19
Other References:
W. SCHOLTAN; H. LANGE; KOLLOID-Z, Z. POLYMERE, vol. 250, 1972, pages 782 - 796
Attorney, Agent or Firm:
ASSOCIATION BIP PATENTS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Zusammensetzung enthaltend

A) 49 bis 70 Gew.-Teile aromatisches Polycarbonat,

B) 21 bis 40 Gew.-Teile Polyalkylenterephthalat mit mehr als 2 Kohlenstoffen in der Diolkomponente,

C) 6 bis 25 Gew.-Teile eines Salzes einer Phosphinsäure.

D) 0 bis 24 Gew.-Teile übliche Additive, wobei alle Gewichtsteilangaben in der vorliegenden Anmeldung so normiert sind, dass die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D in der Zusammensetzung 100 ergeben.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient von Komponente Λ) zu B) vorzugsweise im Bereich von 1,4 bis 3,5 ist.

3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient von Komponente A) zu B) vorzugsweise im Bereich von 1 ,6 bis 2,7 ist.

4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend 53 bis 61 Gew.-Teile aromatisches Polycarbonat Komponente A).

5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend 25 bis 33 Gew.- Teile Polyalkylenterephthalat mit mehr als 2 Kohlenstoffen in der Diolkomponente gemäß Komponente B).

6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend 7 bis 22 Gew.- Teile eines Salzes einer Phosphinsäure gemäß Komponente C).

7. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend 10 bis 20 Gew.- Teile eines Salzes einer Phosphinsäure gemäß Komponente C).

8. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend 0 bis 50 Gew.- Teile übliche Additive gemäß Komponente D).

9. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente B Polybutylenterephthalat ist. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend als Komponente D) ein Salz oder eine Mischung von Salzen einer Phosphinsäure der Formel (IV) eingesetzt wird,

H P O M

H (IV) worin

Mm+ ein Metallkation der 1. Hauptgruppe (Alkalimetalle; m = 1 ), 2. Hauptgruppe (Erdalkalimetalle; m = 2) oder der 3. Hauptgruppe (m = 3) oder der 2., 7. oder 8. Nebengruppe (wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 6, bedeutet) des Periodensystems ist.

ein Salz oder eine Mischung von Salzen einer Phosphinsäure, wobei das Metalikation Li ', Na' , K', Mg2' , Ca2', Sr2", Ba2\ AI3 ", Zn2+, Mn2+, Fe2- und/oder Fe3+ ist.

1 1. Zusammensetzung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallkation Li+, Na+, K\ Mg2" , Ca2\ Sr2', Ba2+, Al3+, Zn2+, Mn2', Fe2' und/oder Fe3' ist.

12. Zusammensetzung gemäß Anspruch 11 wobei Mm+ = Ca2 * und m = 2 ist.

13. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mittlere Teilchengröße dso des Phosphinsäuresalzes (Komponente C) kleiner als 80 I Im ist.

14. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Zusammensetzung frei ist von kautschukbasierten Pfropfpolymeren und kautschukfreien Vinyl(Co)polymerisaten. 15. Verwendung der Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 bis 14 zur Herstellung von Formkörpern.

Description:
Flammgeschfltzte Polvalkvlenterephthalat/Polvcarbonat-Zusammensctznngen

Die vorliegende Erfindung betrifft Polyalkylenterephthalt'Polycarbonat-Zusarnrnensetzungen, welche ein Salz einer Phosphinsäure enthalten, die Verwendung der Polyalkylenterephthalt/Poly- carbonat-Zusammensetzungen zur Herstellung von Formkörpem und die Formkörper selbst. DE-A 19904814 beschreibt thermoplastische Formmassen, enthaltend 20-98 Gew.% eines Polyesters, 1-50 Gew.% eines Polycarbonats, 1-40 Gew.% eines Phosphinsäuresalzes und oder eines Diphosphinsäuresalzes und/oder deren Polymere, und mögliche weitere Additive.

EP 1 680 466 A I beschreibt die Verwendung von Salzen der Hypophosphorigen Säure als Flammschutzmittel für Polycarbonateusammensetzungen EP 2 225 320 AI beschreibt schlagzähmodifizierte Polyalkylenterephtalat/Polycarbonat- Zusammensetzungen, welche ein Salz der Phosphinsäure enthalten, wobei bei einem Gehalt der Komponente B von 20 Gew. -Teilen und mehr der Flammschutz nicht mehr den gestellten Anforderungen entspricht.

JP-A 2001-261 73 (Daicel Chemical Industries Ltd.) beschreibt Zusammensetzungen aus thermoplastischen Harzen und anorganischen und/oder organischen Phosphinsäuresalzen. Als Beispiel ist eine Kombination angeführt aus 51 Gew.-% PBT, 22 % Gew.-PC und 26 Gew.-% Calciumphosphinat und 0,4 Gew.-% PTFE.

Der guten Wirksamkeit von organisch, aromatischen Phosphaten als Flammschutzmittel steht die stark weich machende Wirkung dieser Verbindungen auf die polymeren Bestandteile als Nachteil entgegen, so dass die Wärmeformbeständigkeit dieser Formmassen für viele Anwendungen nicht zufriedenstellend ist und andere Flammschutzmittel bevorzugt sind.

Ferner ist bekannt, daß Polyester oftmals einen unzureichenden Flammschutz aufweisen und zu einer sehr hohen Verarbeitungsschwindung neigen, was die Herstellung von Baueilen mit engen Toleranzen erschwert. A u f g a b e d e r v o r l i e g e n d e n E r f i n d u n g i s t d i e B e r e i t s t e l l u n g v o n

Polyalkylenterephthalt'Polycarbonat-Zusammensetzungen mit einer optimalen Kombination aus geringer Verarbeitungsschwindung, hoher Chemikalienbeständigkeit u n d u t e r

Wärmeformbeständigkeit, bei gleichzeitig gutem Brandverhalten.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass Formmassen bzw. Zusammensetzungen nach Anspruch 1 das gewünschte Eigenschaftsprofil aufweisen. Die Erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten:

A) 49 bis 70 Gew. -Teile, vorzugsweise 51 bis 70 Gew. -Teile, weiter bevorzugt 52 bis 65 Gew. - eile, besonders bevorzugt 53 bis 61 Gew. -Teile, aromatisches Polycarbonat,

B) 21 bis 40 Gew. -Teile, vorzugsweise 21 bis 35 Gew. -Teile, besonders bevorzugt 25 bis 33 Gew. -Teile, Polyalkylenterephthalat mit mehr als 2 Kohlenstoffen in der Diolkomponente,

C) 6 bis 25 Gew. -Teile, bevorzugt 7 bis 22 Gew. -Teile, weiter bevorzugt 10 bis 20 Gew.- Teile, besonders bevorzugt 13 - 20 Gew. -Teile, eines Salzes einer Phosphinsäure,

D) 0 bis 50 Gew.-Teile, bevorzugt 0 24 Gew.-Teile, weiter bevorzugt 0,5 bis 25 Gew.-Teile, noch weiter bevorzugt 1 ,0 bis 5,0 Gew.-Teile, übliche Additive, wobei alle Gewichtsteilangaben in der vorliegenden Anmeldung so normiert sind, dass die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D in der Zusammensetzung 00 ergibt.

Der Quotient von Komponente A) zu B) ist vorzugsweise im Bereich von 1 ,4 bis 3,5, weiter bevorzugt von 1 ,5 bis 3,0 und besonders bevorzugt von 1 ,6 bis 2,7.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise keine kautschukbasierten Pfropfpolymere (z.B . ABS / Acrylnitri lbutadienstryrol) und auch keine kautschukfreien Vinyl(Co)polymerisate (z.B. SAN / Styrolacrylnitril).

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Zusammensetzung nur aus den Komponenten

A) bis D).

Komponente A

Aromatische Polycarbonate im Sinne der vorliegenden erfindung umfassen aromatischen Polycarbonate und aromatische Polyestercarbonate.

Erfindungsgemäß geeignete aromatische Polycarbonate und/oder aromatische Polyestercarbonate gemäß Komponente A sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar (zur Herstellung aromatischer Polycarbonate siehe beispielsweise Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964 sowie die DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877, DE- A 2 703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396; zur Herstellung aromatischer Polyestercarbonate, z. B. DE-A 3 007 934).

Die Herstellung aromatischer Polycarbonate erfolgt z. B. durch Umsetzung von Diphenolen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise Phosgen und/oder mit aromatischen Dicarbonsäuredihalogeniden, vorzugsweise Benzoldicarbonsäuredihalog e n i d e n , nach dem Phasengrenzflächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung von Kettenabbrechern, beispielsweise Monophenolen und gegebenenfalls unter Verwendung von tri funktionellen oder mehr als trifunktionellen Verzweigern, beispielsweise Tnphenolen oder Tetraphenolen. Ebenso ist eine Herstellung über ein Schmelzepolymerisationsverfahren durch Umsetzung von Diphenolen mit beispielsweise Diphenylcarbonat möglich.

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

wobei

A eine Einfachbindung, G bis Cs-Alkylen, Ci bis Cs-Alkyliden, Cs bis C ß -Cycloalkyliden, - O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, Cf, bis Ci2-Arylen, an das weitere aromatische gegebenenfalls Heteroatome enthaltende Ringe kondensiert sein können, oder ein Rest der Formel (II) oder (III)

B jeweils G bis Cn-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor und/oder Brom x jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2, P 1 oder 0 sind, und

R 5 und R 6 für jedes X 1 individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder Ci bis C - Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,

X 1 Kohlenstoff und m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X 1 , R 5 und R 6 gleichzeitig Alkyl sind.

Bevorzugte Diphenole sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenole, Bis-(hydroxyphenyl)- Ci-Cs-alkane, Bi s-(hydrox yphenyl)-C s-Ce-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxy- phenyl)-sulfoxide, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-suifone und a,a-Bis-(hy- droxyphenyl)-diisopropyl-benzole sowie deren kembromierte und/oder kernchlorierte Derivate.

Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bisphenol- A, 2,4-Bis(4-hydroxy- phenyl)-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 Derivate wie beispielsweise 2,2-Bis(3-Chlor-4-hydroxyphe- nyl)-propan, 2.2-Bis-{3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan oder 2,2-Bis-{3,5-dibrom-4-hydroxy- phenyi)-propan. 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 erhältlich.

Für die Herstellung der thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate geeignete Kettenabbrecher sind beispielsweise Phenol, p-Chlorphenol, p-tert.-Butylphenol oder 2,4,6-Tribromphenol, aber auch langkettige Alkylphenole, wie 4-[2-(2,4,4-Trimethylpentyl)]-phenol, 4-{ 1 ,3-Tetramethyl- butyl)-phenol gemäß DE-A 2 842 005 oder Monoalkylphenol oder Dialkylphenole mit insgesamt 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in den Alkylsubstituenten, wie 3,5-di-tert.-Butylphenol, p-iso-Oc- tylphenol, p-tert.-Octylphenol, p-Dodecylphenol und 2-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol und 4-(3,5- Dimethylheptyl)-phenol. Die Menge an einzusetzenden Kettenabbrechern beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 Mol%, und 10 ol%, bezogen auf die Molsumme der jeweils eingesetzten Diphenole.

Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittelmolekulargewichte (M w , gemessen durch GPC (Gelpermeationschromatographie mit Polycarbonatstandard) von 10.000 bis 200.000 g/mol, vorzugsweise 15.000 bis 80.000 g/mol, besonders bevorzugt 24.000 bis 36.000 g/mol. Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate können in bekannter Weise verzweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den Einbau von 0,05 bis 2,0 Mol%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Diphenole, an dreifunktionellen oder mehr als dreifunktionellen Verbindungen, beispielsweise solchen mit drei und mehr phenolischen Gruppen. Bevorzugt werden lineare Polycarbonate, weiter bevorzugt auf Basis von Bisphenol- A, eingesetzt.

Geeignet sind sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate. Zur Herstellung erfindungsgemäßer Copolycarbonate gemäß Komponente A können auch 1 bis 25 Gew.%, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an einzusetzenden Diphenolen, Polydiorganosiloxane mit I Iydroxyaryloxy-Endgruppen eingesetzt werden. Diese sind bekannt (US 3 419 634) und nach literaturbekannten Verfahren herstellbar. Ebenfalls geeignet sind Polydiorganosiloxanhaltige Copolycarbonate; die Herstellung der Polydiorganosiloxanhaltiger Copolycarbonate ist beispielsweise in der DE-A 3 334 782 beschrieben.

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

Aromatische Dicarbonsäuredihalogenide zur Herstellung von aromatischen Polyestercarbonaten sind vorzugsweise die Disäuredichloride der Isophthalsäure, Terephthalsäure, Diphenylether-4,4'- dicarbonsäure und der Naphthalin-2 ,6-dicarbonsäure. Besonders bevorzugt sind Gemische der D isäuredichloride der isophthalsäure und der Terephthalsäure im Verhältnis zwischen 1 :20 und 20: 1.

Bei der Herstellung von Polyestercarbonaten wird zusätzlich ein Kohlensäurehalogenid, vorzugsweise Phosgen, als bifunktionelles Säurederivat mit verwendet.

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

Die Menge an Kettenabbrechern beträgt j eweils 0, 1 bis 1 0 Mol%, bezogen im Falle der phenolischen Kettenabbrecher auf Mol Diphenol und im Falle von Monocarbonsäurechlorid- Kettenabbrecher auf Mol Dicarbonsäuredichlorid. Bei der Herstellung von aromatischen Polyestercarbonaten kann zusätzlich eine oder mehrere aromatische Hydroxycarbonsäure eingesetzt werden.

Die aromatischen Polyestercarbonate können sowohl linear als auch in bekannter Weise verzweigt sein (siehe dazu DE-A 2 940 024 und DE-A 3 007 934), wobei lineare Polyestercabonate bevorzugt sind.

Als Verzweigungsmittel können beispielsweise drei- oder mehrfunktionelle Carbonsäurech loride, wie Trimesinsäuretrichlorid, Cyanursäuretrichlorid, 3,3'-,4,4'-Benzophenon-tetracarbonsäuretetra- chlorid, 1 ,4,5,8-Napthalintetracarbon-säuretetrachlorid oder Pyromellithsäuretetrachlorid, in Mengen von 0,01 bis 1 ,0 Mol% (bezogen auf eingesetzte Dicarbonsäuredichlonde) oder drei- oder mehrfunktionelle Phenole, wie Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hept-2-en, 4,6-Dimethyl-2,4-6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1 ,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1 , 1 , 1-Tri- (4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis[4,4-bis(4-hydroxy-phe- nyl)-cyclohexyl] -propan, 2,4-Bis(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, Tetra-(4-hydroxyphenyl)- methan, 2,6-Bis(2-hydroxy-5-methyl-benzyl)-4-methyl-phenol, 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihy- droxyphenyl)-propan, Tetra-(4-[4-hydroxyphenyl-isopropyl]-phenoxy)-methan, l,4-Bis[4,4'-dihy- droxytri-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 werden; Säurechlorid-Verzweigungsmittel können zusammen mit den Säuredichloriden eingetragen werden. In den thermopl asti schen, aromati schen Polye stercarbonaten kann der Anteil an Carbonatstruktureinheiten beliebig variieren. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Carbonatgruppen bis zu 100 Mol%, insbesondere bis zu 80 Mol%, besonders bevorzugt bis zu 50 Mol%, bezogen auf die Summe an Estergruppen und Carbonatgruppen. Sowohl der Ester- als auch der Carbona tan teil der aromatischen Polyesterc arb on ate kann in Form von Blöcken oder statistisch verteilt im Polykondensat vorliegen.

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

Komponente B

Als Komponente B) enthalten die Zusammensetzungen erfindungsgemäß ein oder eine Mischung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Polyalkylenterephthalaten.

Polyalkylenterephthalate im Sinne der Erfindung sind Polyalkylenterephthalate, die sich von Terephthalsäure (oder ihren reaktionsfähigen Derivaten, z.B. Dimethylestem oder Anhydriden) und Alkandiolen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Diolen und Mischungen daraus, beispielsweise auf Basis von Propylenglycol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, 1 ,2-Cyclohexandiol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,3-Cyclohexandiol, und Cyclohcxyldimethanol, ableiten, wobei di e erfindungsgemäße Diolkomponente mehr als 2 Kohlenstoffatome aufweist. Demgemäß werden als Komponente B) bevorzugt Polybutylenterephthalat und/oder Poly trimethy 1 entereph thal at, am meisten bevorzugt Polybutylenterephthalat eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Polyalkylenterephthalate können als Monomer der Di säure auch bis zu 5 Gew.-% Isophthalsäure enthalten.

Bevorzugte Polyalkylenterephthalate lassen sich aus Terephthalsäure (oder ihren reaktionsfähigen Derivaten) und aliphatischen oder cycloaliphatischen Diolen mit 3 bis 21 C- Atomen nach bekannten Methoden herstellen (Kunststoff-Handbuch, Bd. VIII, S. 695 FF, Karl-Hanser- Verlag, München 1973).

Bevorzugte Polyalkylenterephthalate enthalten mindestens 80, vorzugsweise mindestens 90 MoL- %, bezogen auf die Diolkomponente, Propandiol-1 ,3- und/oder Butandiol- 1 ,4-reste. Die bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Terephthalsäureresten bis zu 20 Mol-% Reste anderer aromatischer Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C-Atomen oder aliphatischer Dicarbon- säuren mit 4 bis 12 C-Atomen enthalten, wie Reste von Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin- 2,6-dicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Bernstein-, Adipin-, Sebacinsäure, Azelainsäure, Cyclohexandiessigsäure, Cyclohexandi carbonsäure. Die bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Propandiol-1 ,3- bzw. Butandiol- 1 ,4-resten bis zu 20 MoL-% anderer aliphatischer Diole mit 3 bis 12 C-Atomen oder cycloaliphatischer Diole mit 6 bis 21 C-Atomen enthalten, z.B. Reste von 1 ,3-Propandiol, 2-Ethylpropan-l ,3-diol, Neopentylglykol, 1 ,5-Pentan-diol, 1 ,6-Hexandiol, Cyclohexan-1 ,4-dimethanol, 3-Methylpentan- 2,4-diol, 2-Methylpentan-2,4-diol, 2,2,4-Trimethylpentan-l ,3-diol und 2-Ethylhexan-l ,6-diol, 2,2- Diethylpropan-1 ,3-diol, 2,5-Hexandiol, 1 ,4-Di-(ß-hydroxyethoxy)-benzol, 2,2-Bis-(4- hydroxycyclohexyl)-propan, 2,4-Dihydroxy- 1 , 1 ,3,3-tetramethyl-cyclobutan, 2,2-bis-(3-ß-hydroxy- ethoxyphenyl)-propan und 2,2-bis-(4-hydroxypropoxyphenyl)-propan (DE-A 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 Carbonsäure, wie sie z.B. in der DE-A 19 00 270 und der US-A 3 692 744 beschrieben sind, verzweigt werden. Beispiele für bevorzugte Verzweigungsmittel sind Trimesinsäure, Trimellitsäure, Trimethylolethan und -propan und Pentaerythrit. Es ist ratsam, nicht mehr als 1 Mol.-% des Verzweigungsmittels, bezogen auf die Säure- komponente, zu verwenden.

Besonders bevorzugt sind Polyalkylenterephthalate, die allein aus Terephthalsäure oder deren reaktionsfähigen Derivaten (z.B. deren Dialkylestem wie Dimethylterephthalat) und Propandiol-1,3 und/oder Butandiol-1 ,4 hergestellt worden sind (Polypropylen- und Polybutylen- terephthalat), und Mischungen dieser Polyalkylenterephthalate.

Bevorzugte Polyalkylenterephthalate sind auch Copolyester, die aus mindestens zwei der obengenannten Säurekomponenten und oder aus mindestens zwei der obengenannten Alkoholkomponenten hergestellt sind, besonders bevorzugte Copolyester sind Poly- (propylenglykol- ,3/butandiol- 1 ,4)-terephthalate.

Die Polyalkylenterephthalate besitzen im Allgemeinen eine intrinsische Viskosität von ca. 0,4 bis 1,5 dl/g, vorzugsweise 0,5 bis 1,3 dl/g, jeweils gemessen in Phenol/o-Dichlorbenzol (1 : 1 Gew.- Teile) bei 25°C.

In einer alternativen Ausführungsform können die erfindungsgemäß hergestellten Polyester auch im Gemisch mit anderen Poiyestem und oder weiteren Polymeren eingesetzt werden, wobei hier bevorzugt Gemische von Polyalkylenterephthalaten mit anderen Poiyestem eingesetzt werden.

Den Poiyestem können übliche Additive wie z.B. Entformungsmittel, Stabilisatoren und/oder Fließmittel in der Schmelze zugemischt oder auf der Oberfläche aufgebracht werden.

Komponente C Unter dem Salz einer Phosphinsäure (Komponente C) im erfindungsgemäßen Sinne sind das Salz einer Phosphinsäure mit einem beliebigen Metallkation zu verstehen. Es können auch Mischungen von Salzen eingesetzt werden, die sich in Ihrem Metalikation unterscheiden. Bei den Metallkationen handelt es sich um die Kationen Metalle der 1. Hauptgruppe (Alkalimetalle, vorzugsweise Li', Na', K'), der 2. Hauptgruppe (Erdalkalimetalle; vorzugsweise Mg 2 ', Ca 2 ' , Sr 2 ', Ba 2+ , besonders bevorzugt Ca 2* ) oder der 3. Hauptgruppe (Elemente der Borgruppe; vorzugsweise A3 3+ ) und oder der 2., 7. oder 8. Nebengruppe (vorzugsweise Zn 2+ , Mn 2+ , Fe 2* , Fe 3 ) des Periodensystems ist.

Vorzugsweise wird ein Salz oder eine Mischung von Salzen einer Phosphinsäure der Formel (IV) eingesetzt, o

!i

P- M

!

H (IV) worin M m+ ein Metallkation der 1. Hauptgruppe (Alkalimetalle; m = 1 ), 2. Hauptgruppe

(Erdalkalimetalle; m = 2) oder der 3. Hauptgruppe (m = 3) oder der 2., 7. oder 8. Nebengruppe (wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 6, bevorzugt 1 bis 3 und besonders bevorzugt 2 oder 3 bedeutet) des Periodensystems ist.

Besonders bevorzugt sind in Formel (IV) für m = 1 die Metallkationen M + = Li , Na', ', für m = 2 die Metallkationen M 2+ = Mg 2* , Ca^Sr 2 ', Ba 2 ' und für m = 3 die Metallkationen M 3+ = AI 3 ' , höchst bevorzugt ist Ca 2* (m = 2).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mittlere Teilchengröße d50 des Phosphinsäuresalzes (Komponente C) kleiner als 80 Dm, vorzugsweise kleiner als 60 μητ, besonders bevorzugt ist d50 zwischen 10 μm und 55 μηι. Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Es können auch Mischungen von Salzen eingesetzt werden, die sich in ihrer mittleren Teilchengröße d50 unterscheiden.

Diese Anforderungen an die Teilchengröße dso des Phosphinsäuresalzes sind jeweils mit dem technischen Effekt verbunden, dass die Flammschutzeffizienz des Phosphinsäuresalzes erhöht ist.

Das Phosphinsäuresalz kann entweder alleine oder in Kombination mit anderen phosphorhaltigen Flammschutzmitteln eingesetzt werden. Vorzugswei se sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen frei von phosphorhaltigen Flammschutzmitteln ausgewählt aus den Gruppe der Mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäureester, Phosphonatamine und Phosphazene. Diese anderen phosphorhaltigen Flammschutzmitteln wie beispielsweise die Mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäureester besitzen gegenüber den Phosphinsäuresalzen den Nachteil, dass diese die Wärmeformbeständigkeit der Formmassen herabsetzen. Komponente D

Die Zusammensetzung kann weitere handelsübliche Zusatzstoffe gemäß Komponente D) wie Flammschutzsynergisten, Antidrippingmittel (beispielsweise Verbindungen der Substanzklassen der fluorierten Polyolefine wie PTFE (Poyltetrafluorethylen), der Silikone sowie Aramidfasern), Gleit- und Entformungsmittel (beispielsweise PentaerythriUetrastearat), Nukleiermittel, Stabilisatoren (beispielsweise Phosphit-basierte Stabilisatoren, sterisch gehinderte Phenole), Anti Statik a (beispielsweise Leitruße, Carbonfasern, Carbon Nanotubes sowie organische Antistatika wie Polyalkylenether, Alkyl-Sulfonate oder Polyamid-haltige Polymere), Säuren, Füll- und Verstärkungsstoffe (beispielsweise Glas- oder Karbonfasern, Glimmer, Kaolin, Talk, CaCCb und Glasschuppen) sowie Farbstoffe und Pigmente enthalten.

Die fluorierten Polyolefine können in einer Ausführungsform in Form einer koagulierten Mischung von Emulsionen fluorierter Polyolefine mit Emulsionen eines Vinyl(Co)Polymeri sats , bevorzugt mit Emulsionen eines Copolymerisats auf Styrol-Acrylnitril-Basis eingesetzt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden lediglich Entformer, Stabilisatoren und Antidrippingmittel zugesetzt, besonders bevorzugt Pentaerythrittetrastearat, Irganox B900, ein weiterer Phosphitstabilisator und PTFE-Pulver.

Herstellung der Formmassen und Formkörper

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen werden hergestellt, indem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei Temperaturen von 260°C bis 300°C in üblichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken schmelzcom- poundiert und schmelzextrudiert.

Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl sukzessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa 20°C (Raumtemperatur) als auch bei höherer

Temperatur. Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls Verfahren zur Herstellung der Formmassen und die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Formkörpern sowie die Formteile selbst.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können zur Herstellung von Formkörpern jeder Art verwendet werden. Diese können durch Spritzguss, Extrusion und Blasformverfahren hergestellt werden. Eine weitere Form der Verarbeitung ist die Herstellung von Formkörpern durch Tiefziehen aus zuvor hergestellten Platten oder Folien. Beispiele für sol che Formkörper sind Folien, Profile, Gehäuseteile jeder Art, z.B . für Haushaltsgeräte wie Fernsehgeräte, Saftpressen, Kaffeemaschinen, Mixer; für Büromaschinen wie Monitore, Flatscreens, Notebooks, Drucker, Kopierer; Platten, Rohre, Elektroinstallationskanäle, Fenster, Türen und weitere Profile für den Bausektor (Innenausbau und Außenanwendungen) sowie Elektro- und Elektronikteile wie Schalter, Stecker, Steckdosen und Installationsgehäuse, sowie Karosserie- bzw. Innenbauteile für Nutzfahrzeuge, insbesondere für den Automobilbereich.

Insbesondere können die erfindungsgemäßen Formmassen beispielsweise auch zur Herstellung von folgenden Formkörpern oder Formtei len verwendet erden : Innenausbau tei le für Schienenfahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge, Busse und andere Kraftfahrzeuge, Gehäuse von Kleintransformatoren enthaltenden Elektrogeräten, Gehäuse für Geräte zur Informationsverarbeitung und -Übermittlung, Gehäuse und Verkleidung von medizinischen Geräten, Massagegeräte und Gehäuse dafür, Spielfahrzeuge für Kinder, flächige Wandelemente, Gehäuse für Sicherheitseinrichtungen und für Fernsehgeräte, wärmeisolierte Transportbehältnisse, Formteile für Sanitär- und Badausrüstungen, Abdeckgitter für Lüfteröffnungen und Gehäuse für Gartengeräte.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiele

Komponente A:

Lineares Polycarbonat auf Basis Bisphenol A mit einer relativen Lösungsviskosität von n rc i = 1,29 ± 0,05 gemessen in CH2CI2 als Lösungsmittel bei 25°C und einer Konzentration von 0,5 g 100 ml.

Komponente B:

Lineares Polybutylenterephthalat mit einer Schmelze-Volumenfließrate (MVR) nach ISO 1133 von 14 cnvVl Omin bei 260°C und 2.16 kg Belastung

Komponente C: Calciumphosphinat, mittlere Teilchengröße dso= 50 μm. Komponente D:

D-l : Irganox® B900 (Gemisch aus 80 Gew.-% Irgafos® 168 (Tris-(2,4-di-tert.-butyl)phenyl- phosphit) und 20 Gew.-% Irganox® 1076 (Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl)propionat) (BASF, Deutschland)) P-2: Mischung eines Phosphitstabi lisators mit linearem Polybutylenterephthalat

D-3: Entformungsmittel Pentaervthrittetrastearat

D-4: Polvtetrafluorethylen-Pulver, z.B. CFP 6000 N, Fa. Du Pont.

Komponente E:

Komponente E- 1 : ABS-Polymerisat, hergestellt durch Emulsions-Polymerisation von 43 Gew.-% (bezogen auf das ABS-Polymerisat) einer Mischung aus 27 Gew.-% Acrylnitnl und 73 Gew.-% Styrol in Gegenwart von 57 Gew.-% (bezogen auf das ABS-Polymerisat) eines teilchenförmig vernetzten Polybutadienkautschuks (mittlerer Teilchendurchmesser dso = 0, 35 μπι ) . Di e mittl ere Teilchengröße dso 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 (1 72), 782-796) bestimmt werden. Komponente E-2:

Pfropfpolymerisat aus 15 Gew.-% einer Hülle aus Polymethylmethacrylat auf 85Gew.-% einer Pfropfgrundlage aus einem Silikon- Acrylat-Kompositkautschuk.

Herstellung und Prüfung der Formmassen Auf einem Zweischneckenextruder (ZSK-25) (Fa. Werner und Pfleiderer) werden die in Tabelle 1 aufgeführten Einsatzstoffe bei einer Drehzahl von 180 Upm und einem Durchsatz von 17,5 kg/h bei einer Maschinentemperatur von 260°C compoundiert und granuliert.

Die fertigen Granulate werden auf einer Spritzgussmaschine zu den entsprechenden Probekörpern verarbeitet (Massetemperatur 260°C, Werkzeugtemperatur 70°C, Fließfrontgeschwindigkeit 240 mm/s).

Die Charakterisierung erfolgt gemäß :

Die Wärmeformbeständigkeit wurde gemessen gemäß DIN ISO 306 (Vicat-

Erweichungstemperatur, Verfahren B mit 50 N Belastung und einer Heizrate von 120 K/h) an einem einseitig angespritzten Prüfstab der Dimension 80 10x4 mm. Das Brandvcrhalten wird nach UL 94V an Stäben der Abmessung 127 x 12,7 x 0,8 mm gemessen.

Die Verarbeitungs-Schwindung wird in Anlehnung an ISO 2577 an Platten der Abmessung 150 x 105 x 3 mm bestimmt.

Unter Chemikalienbeständigkeit (ESC-Verhalten) wird die Zeit bis zum Bruch bei 2,4 % Randfaserdehnung nach Lagerung des Probekörpers in Dioctylphthalat (DOP) bei Raumtemperatur an einem einseitig angespritzten Prüfstab der Dimension 80x 10x4 mm angegeben.

Die Teilchengröße (d«o) wird mit Sedigraph nach ISO 13317-3 bestimmt. Tabelle 1 : Zusammensetzungen und ihre Eigenschaften

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass nur die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in den Beispielen 1, 2, 3 und 4 mit einer Kombination aus Polycarbonat, Polyester und Calciumphosphinat in den die erfindungsgemäße Mengen dieAufgabe lösen, d.h. eine Kombination aus aus geringer Verarbeitungssch indung, hoher Chemikahenbeständigkeit und guter Wärmeformbeständigkeit, bei gleichzeitig gutem Brandverhalten.