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Title:
FLAME-RETARDANT THERMOPLASTIC POLYURETHANE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/002200
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to compositions containing at least one thermoplastic polyurethane, a first phosphorus-containing flame retardant (F1) selected from among the group consisting of melamine polyphosphates, and another phosphorus-containing flame retardant (F2) selected from among the group consisting of phosphinic acid derivatives, said composition being free of melamine cyanurate. The invention also relates to the use of a composition of this kind for making cable sheaths.

Inventors:
HENZE OLIVER STEFFEN (DE)
MUEHREN OLIVER (DE)
NITZ BIRTE (DE)
LANGE TANJA (DE)
MOELLER SABINE (DE)
BERTELS ALFONS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/066618
Publication Date:
January 02, 2020
Filing Date:
June 24, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BASF SE (DE)
International Classes:
C08K3/22; C08G18/32; C08G18/44; C08G18/48; C08G18/66; C08G18/75; C08G18/76; C08K3/32; C08K5/00; C08K5/52; C08K5/5313; H01B3/30; C08L75/08
Domestic Patent References:
WO2018050498A12018-03-22
WO2009086035A12009-07-09
WO2006121549A12006-11-16
WO2003066723A22003-08-14
WO1997000916A11997-01-09
WO2003066723A22003-08-14
WO2006072461A12006-07-13
Foreign References:
EP2476730A12012-07-18
EP0617079A21994-09-28
US20130059955A12013-03-07
US20130081853A12013-04-04
EP0019768A11980-12-10
EP2015053192W2015-02-16
EP0922552A11999-06-16
DE10103424A12002-08-01
Other References:
DATABASE CA [online] CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; 13 March 2014 (2014-03-13), ITOU, SATOSHI ET AL: "Halogen-free fire-resistant resin composition and molded body thereof", XP002786845, retrieved from STN Database accession no. 2014:412956
"Kunststoffhandbuch", vol. VII, 1966, CARL HANSER VERLAG, pages: 103 - 113
CHEMICAL ABSTRACTS, Columbus, Ohio, US; abstract no. 70321-86-17
Attorney, Agent or Firm:
HERZOG FIESSER & PARTNER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 , wobei die Zusammensetzung frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen.

3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das phosphorhaltige Flammschutz- mittel (F2) ein Phosphinat ist.

4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei das Phosphinat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumphosphinaten oder Zinkphosphinaten.

5. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

6. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Melaminpolyphos- phat einen Phosphor-Gehalt im Bereich von 7 bis 20 Gew.-% aufweist.

7. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Melaminpolyphos- phat eine Partikelgröße im Bereich von 0,1 bis 100 pm aufweist.

8. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das thermoplastische Polyurethan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus auf mindestens einem aroma- tischen Diisocyanat und mindestens einem Polycarbonatdiol basierenden thermoplasti- schen Polyurethanen und auf mindestens einem aromatischen Diisocyanat und Polytetra- hydrofu ran polyol basierenden thermoplastischen Polyurethanen.

9. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zusammensetzung eine Mischung enthaltend thermoplastisches Polyurethan TPU-1 , das auf einem aliphati schen Diisocyanat basiert, und ein thermoplastisches Polyurethan TPU-2, das auf einem aromatischen Diisocyanat basiert, enthält.

10. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das thermoplastische Polyurethan zu mindestens 30 % auf nachwachsenden Rohstoffen basiert. 11. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zur Herstellung des thermoplastischen Polyurethans als Kettenverlängerer eine Mischung von 1 ,4-Butandiol und einem weiteren Kettenverlängerer eingesetzt wird.

12. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei der Anteil des thermo- plastischen Polyurethans in der Zusammensetzung im Bereich von 60 bis 93 Gew.-%, be- zogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

13. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Zusammensetzung Titandioxid in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, enthält.

14. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstel- lung von Kabelummantelungen.

Description:
Flammgeschütztes thermoplastisches Polyurethan

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen enthaltend mindestens ein thermoplas- tisches Polyurethan, ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1 ) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und ein weiteres phosphorhaltiges Flamm- schutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wo bei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat, sowie die Verwendung einer derartigen Zusammensetzung zur Herstellung von Kabelummantelungen.

Aus PVC hergestellte Kabel haben den Nachteil, dass sie beim Verbrennen toxische Gase ent- wickeln. Daher werden Produkte auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen entwickelt, die geringere Rauchgastoxizitäten aufweisen und gute mechanische Eigenschaften, Abriebfestig- keit sowie Flexibilität aufweisen. Wegen des nicht ausreichenden Flammverhaltens werden Zu- sammensetzungen auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen entwickelt, die verschiede- ne Flammschutzmittel enthalten.

Flammgeschützte thermoplastische Polyurethane finden vor allem Einsatz bei der Kabelherstel- lung als Kabelmantel. Dabei werden häufig auch dünne Kabel mit dünnen Kabelmänteln benö- tigt, die sowohl die einschlägigen Flammtests bestehen (z.B. VW1) als auch ausreichende me- chanische Eigenschaften aufweisen.

Dabei können den thermoplastischen Polyurethanen (TPU) sowohl halogenhaltige als auch halogenfreie Flammschutzmittel beigemischt werden. Die halogenfrei flammgeschützten ther- moplastischen Polyurethane haben dabei in der Regel den Vorteil, dass sie beim Abbrennen weniger toxische und weniger korrosive Rauchgase entwickeln. Halogenfreie flammgeschützte TPU sind beispielsweise beschrieben in EP 0 617 079 A2, WO 2006/121549 A1 oder

WO 03/066723 A2. Auch US 2013/0059955 A1 offenbart halogenfreie TPU- Zusammensetzungen mit Flammschutzmitteln auf Phosphatbasis.

US 2013/0081853 A1 betrifft halogenfreie flammhemmende Zusammensetzungen, umfassend ein TPU-Polymer und ein Polyolefin sowie Flammschutzmittel auf Phosphor-Basis und weitere Zusatzstoffe. Die Zusammensetzungen weisen ausweislich der US 2013/0081853 A1 gute me- chanische Eigenschaften auf.

Auch Melamincyanurat ist als Flammschutzmittel für technische Kunststoffe seit längerer Zeit bekannt. So beschreibt die WO 97/00916 A Melamincyanurat in Kombination mit Wolframsäu- re/Wolframsäuresalzen als Flammschutzmittel für aliphatische Polyamide. EP 0 019 768 A1 offenbart die Flammfestausrüstung von Polyamiden mit einer Mischung von Melamincyanurat und rotem Phosphor. Dabei haben ausweislich der WO 03/066723 A1 Materialien, die nur Melamincyanurat als Flammschutzmittel enthalten, bei dünnen Wanddicken weder einen guten Sauerstoffindex (Li- miting Oxygen Index, LOI) noch eine gute Flammwidrigkeit, beispielsweise bestimmt durch die Performance bei einem UL 94 Test. Auch in WO 2006/121549 A1 werden Materialien beschrie- ben, die als Flammschutzmittel eine Kombination aus Melaminpolyphosphat, Phosphinat und Borat enthalten. Diese Materialien erreichen zwar bei dünnen Wanddicken hohe LOI Werte, aber keine guten Ergebnisse im UL 94 Test.

Materialien, die als Flammschutzmittel Kombinationen von Melamincyanurat mit Phosphorsäu- reestern und Phosphonsäureestern enthalten, haben gute Ergebnisse in UL 94V Tests, aber sehr niedrige LOI Werte, beispielsweise < 25 %. Derartige Kombinationen von Melamincyanurat mit Phosphorsäureestern und Phosphonsäureestern sind vor allem bei Mänteln von dünnen Kabeln als Flammschutzmittel nicht ausreichend. Für verschiedene Flammschutzanwendungen ist normativ, z.B. in der DIN EN 45545, ein hoher LOI Wert gefordert.

TPU Materialien neigen zum Fließen, da die Urethanbindungen bei Temperaturerhöhung spal- ten. Bei vertikalen Flammtests führt das Fließen des TPU dazu, dass die der Flamme zuge- wandten Materialschichten abfließen und neues Material der Flamme ausgesetzt wird. Die Bil dung einer stabilen Schutzschicht ist deshalb in der Regel nur mit hohen Füllgraden an Flamm- schutzmitteln zu erreichen. Diese hohen Füllgrade haben aber einen Eigenschaftsabfall zur Folge, zum Beispiel eine deutlich verringerte Zugfestigkeit.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Zusammensetzungen zeigen demgemäß entweder keine ausreichenden mechanischen Eigenschaften oder weisen nur unzulängliche Flammei- genschaften, wie beispielsweise Flammwidrigkeit und Performance, im UL 94V Test auf.

In der PCT/EP2015/053192 werden Zusammensetzungen offenbart, die ein thermoplastisches Polyurethan, Melamincyanurat und eine Kombination phosphorhaltiger Flammschutzmittel ent- halten. Diese Zusammensetzungen haben ausweislich der PCT/EP2015/053192 den Vorteil einer guten Flammwidrigkeit kombiniert mit guten mechanischen Eigenschaften sowie einer guten chemischen Beständigkeit.

Häufig werden auch Materialien auf Basis thermoplastischer Polyurethane gefordert, die hohe Zugfestigkeiten, hohe Reißdehnungen und geringe Abriebwerte aufweisen. Derartige Materia- lien werden für unterschiedlichste Anwendungen benötigt, z.B. Schläuche, Folien und Kabel aber auch für Spritzgußteile. Zum Beispiel werden in der VDE Norm EN 50363-10-2 für Kabel- mäntel Materialien gefordert, die eine Zugfestigkeit von mindestens 25 MPa bestimmt nach DIN EN ISO 527 aufweisen.

Weiterhin werden auf Basis thermoplastischer Polyurethane mit einer geringen Rauchgasdichte gefordert, vor allem wenn die Produkte in geschlossenen Räumen verwendet werden sollen. Vorteilhaft sind auch Materialien mit einer geringen Korrosivität der Brandgase, da der Schaden im Falle eines Brandes geringer ausfällt. Häufig werden auch Materialien mit guter UV Beständigkeit benötigt. Das ist vor allem dann der Fall, wenn die Artikel direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden. Zum Beispiel für einge- färbte Kabel im täglichen Gebrauch wie beispielsweise Stromkabel, Kabel für Kopfhörer oder Datentransferkabel, wird eine hohe Lichtechtheit gefordert.

Bezüglich der Verarbeitung der TPU Materialien werden auch sehr hohe Anforderungen ge- stellt. Zum Beispiel sollen die Materialien homogen und gleichmäßig in der Extrusion verarbeitet werden können. Besonders wichtig ist hierbei ein geringer Düsenabrieb.

Auch sollen die TPU Materialien eine gute Alterungsbeständigkeit und wenig anfällig gegen Hydrolyse sein.

Letztlich sollen die Materialien gute Medienbeständigkeiten aufweisen. Zum Beispiel werden bei der Verwendung im Automobilbereich hohe Beständigkeiten gegen verschiedene Öle gefordert. Im Computerbereich werden dagegen gute Beständigkeiten gegen zum Beispiel Ketchup und Sonnencremes gefordert.

Ausgehend vom Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung demgemäß die Aufgabe zugrunde, flammgeschützte thermoplastische Polyurethane bereitzustellen, die gute mechani- sche Eigenschaften aufweisen, gute Flammschutzeigenschaften zeigen, gleichzeitig eine gute mechanische und chemische Beständigkeit aufweisen sowie sich zusätzlich bei UV Bestrahlung wenig oder nicht verfärben. Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, flammgeschützte thermoplastische Polyurethane bereitzustellen, die gute mechanische Eigen- schaften aufweisen, gute Flammschutzeigenschaften zeigen, gleichzeitig eine gute mechani- sche und chemische Beständigkeit aufweisen und eine hohe Flexibilität aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Zusammensetzung enthaltend mindes- tens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten mindestens ein thermoplastisches Po- lyurethan sowie eine Kombination aus zwei phosphorhaltigen Flammschutzmitteln (F1 ) und (F2) und sind frei von Melamincyanurat. Es hat sich überraschend gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen durch die Kombination der erfindungsgemäßen Komponenten ein optimiertes Eigenschaftsprofil auf- weisen, insbesondere für die Verwendung als Kabelummantelung. Es wurde überraschend ge- funden, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Zusammensetzungen verbesserte Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine erhöhte Flammwidrigkeit und sich insbesondere bei UV Bestrahlung nicht oder nur in ge- ringem Maß verfärben.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass schon bei geringen Anteilen einer Kombination von Derivaten der Phosphinsäure und Melaminpolyphosphaten eine gute Flammwidrigkeit erreicht werden kann, beispielsweise von <35%. Diese erfindungsgemäße Flammschutzkombination bildet sehr schnell eine stabile Schutzschicht aus.

Es wurde überraschend gefunden, dass insbesondere die Kombination von geringen Mengen Melaminpolyphosphaten und Derivaten der Phosphinsäure mit einem TPU mit einem ge- wichtsmittleren Molekulargewicht größer als 150000 Dalton bei vertikalen Flammtests zu sehr vorteilhaften Eigenschaften führt. Das Abfließen der äußeren Materialschichten wird zum einen durch die hohe Charbildungstendenz der Flammschutzmischung, zum anderen aber durch die erhöhte Viskosität des hochmolekularen TPU verhindert.

Wie ausgeführt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ein thermoplastisches Polyurethan als Komponente (i), ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1 ) ausge- wählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten als Komponente (ii) und ein wei- teres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus De- rivaten der Phosphinsäure als Komponente (iii). Erfindungsgemäß ist die Zusammensetzung frei von Melamincyanurat. Unter„frei von Melamincyanurat“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Zusammensetzung weniger als 50 ppm Melamincyanaurat ent- hält, vorzugsweise weniger als 20 ppm Melamincyanurat. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh- rungsform weist die Zusammensetzung 0 ppm Melamincyanurat auf.

Als Melamincyanurat im Rahmen dieser Anmeldung versteht man u. a. sämtliche handelsübli- chen und kommerziell verfügbaren Produktqualitäten.

Weiterhin enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorzugsweise nur geringe Mengen mehrwertiger Alkohole wie beispielsweise 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkohole. Weiter bevorzugt ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung frei von mehrwertigen Alkoholen, insbesondere frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung demgemäß eine Zu- sammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei die Zusammensetzung frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen, beispielsweise von Zuckern. Unter„frei von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen“ bzw.„frei von mehrwertigen Alkoholen“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Zusammensetzung weniger als 50 ppm mehrwertiger Alkohole enthält, vorzugsweise weniger als 20 ppm mehrwertiger Alkohole. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zusammensetzung 0 ppm mehrwertige Alkohole auf.

Erfindungsgemäß ist das Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten. Als Melaminpolyphosphat im Rahmen der vorliegenden Erfindung versteht man u. a. sämtliche handelsüblichen und kommerziell verfügbaren Produktqualitäten.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können an sich bekannte Melaminpolyphosphate ein- gesetzt werden, beispielsweise solche mit einem Phosphor-Gehalt im Bereich von 7 bis 20 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 17 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 12 bis 14 Gew.-%.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung demgemäß eine Zu sammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das Melaminpolyphosphat einen Phosphor- Gehalt im Bereich von 7 bis 20 Gew.-% aufweist.

Das erfindungsgemäß geeignete Melaminpolyphosphat besteht bevorzugt aus Partikeln, die üblicherweise einen mittleren Teilchendurchmesser D50 im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm aufweisen, vorzugsweise von 0,5 pm bis 60 pm, besonders bevorzugt 1 pm bis 10 pm. Vor- zugsweise weisen die Partikel einen mittleren Teilchendurchmesser D99 von kleiner als 100 pm auf, weiter bevorzugt von kleiner als 90 pm. Bevorzugt weisen im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Partikel einen mittleren Teilchendurchmesser D50 im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm und einen mittleren Teilchendurchmesser D99 von kleiner als 100 pm auf. Dabei kann die Partikelgrößenverteilung im Rahmen der vorliegenden Erfindung monomodal oder auch multi- modal, beispielsweise bimodal sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das Melaminpolyphosphat eine Partikelgröße im Bereich von 0,1 bis 100 pm aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorzugsweise ein Melaminpolyphosphat einge- setzt, dass in wässriger Lösung einen pH Wert im Bereich von 3 bis 7, weiter bevorzugt im Be- reich von 3,5 bis 6,5, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 6 aufweist, jeweils bestimmt gemäß ISO 976.

Melaminpolyphosphat ist in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in geeigneten Mengen vorhanden. Beispielsweise liegt der Anteil des Melaminpolyphosphats in der Zusammensetzung im Bereich von 2 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, insbesondere im Bereich von 3 bis 30 Gew.-%, bevorzugt Zusammensetzung im Bereich von 4 bis 25 Gew.- %, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, insbesondere Zusammensetzung im Bereich von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei der Anteil des Melaminpolyphosphat in der Zusam- mensetzung im Bereich von 2 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

Die Summe der Komponenten der Zusammensetzung ergibt dabei jeweils 100 Gew.-%.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus Derivaten der Phosphinsäure, um Salze mit organischem oder anorganischem Kation oder um organische Ester. Organische Ester sind Derivate Phosphinsäure, bei denen zumindest ein direkt an den Phosphor gebundenes Sauerstoffatom mit einem organischen Rest verestert ist. In einer bevor- zugten Ausführungsform handelt es sich bei dem organischen Ester um einen Alkylester, in einer anderen bevorzugten Ausführungsform um einen Arylester. Besonders bevorzugt sind alle Hydroxygruppen der Phosphinsäure verestert.

Phosphinsäureester haben die allgemeine Formel R 1 R 2 (P=0)0R 3 , wobei alle drei organischen Gruppen R 1 , R 2 und R 3 gleich oder verschieden sein können. Die Reste R 1 , R 2 und R 3 sind ent- weder aliphatisch oder aromatisch und haben 1 bis 20 Kohlenstoffatome, bevorzugt 1 bis 10, weiter bevorzugt 1 bis 3. Bevorzugt ist zumindest einer der Reste aliphatisch, bevorzugt sind alle Reste aliphatisch, ganz besonders bevorzugt sind R 1 und R 2 Ethylreste. Weiter bevorzugt ist auch R 3 ein Ethylrest oder ein Methylrest. In einer bevorzugten Ausführungsform sind R 1 , R 2 und R 3 gleichzeitig Ethylrest oder Methylreste.

Bevorzugt sind auch Phosphinate, d.h. die Salze der Phosphinsäure. Die Reste R 1 und R 2 sind entweder aliphatisch oder aromatisch und haben 1 bis 20 Kohlenstoffatome, bevorzugt 1 bis 10, weiter bevorzugt 1 bis 3. Bevorzugt ist zumindest einer der Reste aliphatisch, bevorzugt sind alle Reste aliphatisch, ganz besonders bevorzugt sind R 1 und R 2 Ethylreste. Bevorzugte Salze der Phosphinsäuren sind Aluminium-, Calcium- oder Zinksalze, weiter bevorzugt Aluminium- oder Zinksalze. Eine bevorzugte Ausführungsform ist Diethylaluminiumphosphinat.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das phosphorhaltige Flammschutzmittel (F2) ein Phosphinat ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das Phosphinat ausgewählt ist aus der Gruppe be- stehend aus Aluminiumphosphinaten oder Zinkphosphinaten.

Der Anteil des Flammschutzmittels (F2) in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung liegt beispielsweise im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, insbesondere 7 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, bevorzugt im Bereich von 8 bis 38 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, insbesondere im Bereich von 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, weiter bevorzugt im Bereich von 12 bis 32 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei der Anteil des Flammschutzmittels (F2) in der Zu- sammensetzung im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammenset- zung, liegt.

Vorzugsweise liegt der der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1 ) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, weiter bevorzugt im Bereich von 10 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung demgemäß eine Zu- sammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammen- setzung im Bereich von 7 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Flammschutzmittel (F1) und/oder (F2) eingesetzt, wobei die Partikel einen mittleren Teilchendurchmesser D50 im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm aufweisen, vorzugsweise von 0,5 pm bis 60 pm, besonders bevorzugt 20 pm bis 40 pm. Vorzugsweise weisen die Partikel einen mittleren Teilchendurchmesser D99 von kleiner als 100 pm auf, weiter bevorzugt von kleiner als 90 pm. Bevorzugt weisen im Rahmen der vor- liegenden Erfindung die Partikel einen mittleren Teilchendurchmesser D50 im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm und einen mittleren Teilchendurchmesser D99 von kleiner als 100 pm auf. Dabei kann die Partikelgrößenverteilung im Rahmen der vorliegenden Erfindung monomodal oder auch multimodal, beispielsweise bimodal sein

Erfindungsgemäß kann die Zusammensetzung auch weitere Flammschutzmittel enthalten, bei- spielsweise weitere phosphorhaltige Flammschutzmittel wie Phosphorsäureester. Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung weitere phosphorhaltige Flammschutzmittel in einer Menge im Bereich von 2 bis 10 Gew.-%.

Geeignet sind beispielsweise Derivate der Phosphorsäure, Derivate der Phosphonsäure oder Derivate der Phosphinsäure oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Derivate. Geeig- nete weitere Flammschutzmittel können beispielsweise bei 21 °C flüssig sein.

Bevorzugt handelt es sich bei den Derivaten der Phosphorsäure, Phosphonsäure oder Phos- phinsäure um Salze mit organischem oder anorganischem Kation oder um organische Ester. Organische Ester sind Derivate der Phosphor-haltigen Säuren, bei denen zumindest ein direkt an den Phosphor gebundenes Sauerstoffatom mit einem organischen Rest verestert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem organischen Ester um einen Alkylester, in einer anderen bevorzugten Ausführungsform um einen Arylester. Besonders bevorzugt sind alle Hydroxygruppen der entsprechenden Phosphor-haltigen Säure verestert. Als Beispiele für die bevorzugten Phosphorsäureester seien das 1 ,3-Phenylen-bis-(diphenyl)phosphat, das 1 ,3- Phenylen-bis-(dixylenyl)phosphat sowie die entsprechenden oligomeren Produkte mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad von n = 3 bis 6 genannt. Ein bevorzugtes Resorcinol ist Resor- cinol bis-diphenylphosphat (RDP), das üblicherweise in Oligomeren vorliegt.

Weitere bevorzugte phosphorhaltige Flammschutzmittel sind Bisphenol-A bis- (diphenylphosphat) (BDP), das üblicherweise als Oligomer vorliegt, und Diphenylkresylphos- phat (DPK).

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält weiter mindestens ein thermoplastisches Polyurethan. Thermoplastische Polyurethane sind grundsätzlich bekannt. Die Herstellung er- folgt üblicherweise durch Umsetzung der Komponenten (a) Isocyanaten und (b) gegenüber Iso- cyanaten reaktiven Verbindungen und gegebenenfalls (c) Kettenverlängerungsmittel gegebe- nenfalls in Gegenwart von mindestens einem (d) Katalysator und/oder (e) üblichen Hilfsstoffen und/oder Zusatzstoffen. Die Komponenten (a) Isocyanat, (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen, (c) Kettenverlängerungsmittel werden einzeln oder zusammen auch als Aufbau- komponenten angesprochen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind prinzipiell die üblicherweise eingesetzten Isocya- naten und gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen geeignet.

Als organische Isocyanate (a) werden bevorzugt aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und/oder aromatische Isocyanate eingesetzt, weiter bevorzugt Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hep- ta- und/oder Oktamethylendiisocyanat, 2-Methyl-pentamethylen-diisocyanat-1 ,5, 2-Ethyl- butylen-diisocyanat-1 ,4, Pentamethylen-diisocyanat-1 ,5, Butylen-diisocyanat-1 ,4, 1-lsocyanato- 3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophoron-diisocyanat, IPDI), 1 ,4- und/oder 1 ,3- Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan (HXDI), 1 ,4-Cyclohexan-diisocyanat, 1-Methyl-2, 4- und/oder -2,6-cyclohexan-diisocyanat und/oder 4,4’-, 2,4’- und 2,2’-Dicyclohexylmethan-diisocyanat,

2,2‘-, 2,4‘- und/oder 4, 4‘-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 1 ,5-Naphthylendiisocyanat (NDI), 2,4- und/oder 2, 6-Toluylendiisocyanat (TDI), 3,3‘-Dimethyl-diphenyl-diisocyanat, 1 ,2- Diphenylethandiisocyanat und/oder Phenylendiisocyanat. Besonders bevorzugt wird 4,4‘-MDI eingesetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan auf Diphenylmet- handiisocyanat (MDI) basiert. Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen (b) können prinzipiell alle geeigneten dem Fachmann bekannten Verbindungen eingesetzt werden. Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindung (b) wird erfindungsgemäß mindestens ein Diol eingesetzt.

Dabei können im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle geeigneten Diole eingesetzt werden, beispielsweise Polyetherdiole oder Polyesterdiole oder Mischungen aus zwei oder mehr davon.

Grundsätzlich können erfindungsgemäß alle geeigneten Polyesterdiole eingesetzt werden, wo bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Begriff Polyesterdiol auch Polycarbonatdiole umfasst.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Polycarbonatdiol oder ein Polytetrahydrofuranpolyol eingesetzt. Geeignete Polytetrahydrofuranpolyole weisen beispiels- weise ein Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 5000 g/mol, bevorzugt 500 bis 2000 g/mol, besonders bevorzugt 800 bis 1200 g/mol, auf.

Geeignete Polycarbonatdiole sind beispielsweise Polycarbonatdiole, die auf Alkandiolen basie- ren. Geeignete Polycarbonatdiole sind streng difunktionelle OH-funktionelle Polycarbonatdiole, bevorzugt streng difunktionelle OH-funktionelle aliphatische Polycarbonatdiole. Geeignete Poly- carbonatdiole basieren beispielsweise auf 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol oder 1 ,6-Hexandiol, insbesondere 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol, 3-Methylpentan-(1 ,5)-diol oder Mi- schungen davon, besonders bevorzugt 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol oder Mi- schungen davon. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Polycarbonatdiole basierend auf 1 ,4-Butandiol und 1 ,6-Hexandiol, Polycarbonatdiole basierend auf 1 ,5-Pentandiol und 1 ,6-Hexandiol, Polycarbonatdiole basierend auf 1 ,6-Hexandiol, und Mischungen aus zwei oder mehr dieser Polycarbonatdiole eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten bevorzugt mindestens ein thermoplas- tisches Polyurethan ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus auf mindestens einem Diiso- cyanat und mindestens einem Polycarbonatdiol basierenden thermoplastischen Polyurethanen und auf mindestens einem Diisocyanat und Polytetrahydrofuranpolyol basierenden thermoplas- tischen Polyurethanen. Demgemäß wird zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen Zu- sammensetzungen enthaltenen Polyurethane als Komponente (b) mindestens ein Polycar- bonatdiol oder ein Polytetrahydrofuranpolyol eingesetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus auf mindestens einem Diisocyanat und mindestens einem Poly- carbonatdiol basierenden thermoplastischen Polyurethanen und auf mindestens einem Diiso- cyanat und Polytetrahydrofuranpolyol basierenden thermoplastischen Polyurethanen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Zusammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus auf mindestens einem aromatischen Diisocyanat und mindestens einem Poly- carbonatdiol basierenden thermoplastischen Polyurethanen und auf mindestens einem aromati- schen Diisocyanat und Polytetrahydrofuranpolyol basierenden thermoplastischen Polyuretha- nen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan ein auf mindes- tens einem Diisocyanat und mindestens einem Polycarbonatdiol basierendes thermoplastisches Polyurethan ist. Vorzugsweise weisen die eingesetzten Polycarbonatdiole ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn im Bereich von 500 bis 4000 g/mol, bestimmt über GPC, bevorzugt im Bereich von 650 bis 3500 g/mol, bestimmt über GPC, besonders bevorzugt im Bereich von 800 bis 2500 g/mol, bestimmt über GPC, auf.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einer weiteren Ausführungsform auch eine Zu- sammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan ein auf min- destens einem Diisocyanat und mindestens einem Polycarbonatdiol basierendes thermoplasti- sches Polyurethan ist und das mindestens eine Polycarbonatdiol ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonatdiolen basierend auf 1 ,4-Butandiol und 1 ,6-Hexandiol, Polycar- bonatdiolen basierend auf 1 ,5-Pentandiol und 1 ,6-Hexandiol, Polycarbonatdiolen basierend auf 1 ,6-Hexandiol, und Mischungen aus zwei oder mehr dieser Polycarbonatdiole. Weiter bevorzugt sind Copolycarbonatdiole basierend auf den Diolen 1 ,5-Pentandiol und 1 ,6-Hexandiol, bevor- zugt mit einem Molekulargewicht Mn von ca. 2000 g/mol.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das Polycarbonatdiol ein zahlenmittleres Molekular- gewicht Mn im Bereich von 500 bis 5000 g/mol, bestimmt über GPC, aufweist, bevorzugt im Bereich von 650 bis 3500 g/mol, bestimmt über GPC, weiter bevorzugt im Bereich von 800 bis 2500 g/mol, bestimmt über GPC.

Als Kettenverlängerungsmittel (c) können bevorzugt aliphatische, araliphatische, aromatische und/oder cycloaliphatische Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 0,05 kg/mol bis 0,499 kg/mol, bevorzugt 2-funktionelle Verbindungen, eingesetzt werden, beispielsweise Diami- ne und/oder Alkandiole mit 2 bis 10 C-Atomen im Alkylenrest, Di-, Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta-, Okta-, Nona- und/oder Dekaalkylenglykole mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen insbesondere 1 ,2-Ethylenglykol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,6-Hexandiol, bevorzugt entsprechende Oli- go- und/oder Polypropylenglykole, wobei auch Mischungen der Kettenverlängerer eingesetzt werden können. Bevorzugt haben die Verbindungen (c) nur primäre Hydroxylgruppen, ganz besonders bevorzugt ist 1 ,4-Butandiol oder eine Mischung aus 1 ,3-Propandiol und 1 ,4- Butandiol.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass ein mehrwertiger Alkohol, beispielsweise Propandi- ol und/oder ein weiteres Diol, eingesetzt wird, der zumindest teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wurde. Dabei ist es möglich, dass der mehrwertige Alkohol teilweise oder vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wurde. Erfindungsgemäß kann mindes- tens einer der eingesetzten mehrwertigen Alkohole zumindest teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden.

Sogenanntes Bio-1 ,3-Propandiol kann beispielsweise aus Mais und/oder Zucker gewonnen werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Umwandlung von Glycerinabfällen aus der Biodiesel- Produktion. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mehr- wertige Alkohol 1 ,3-Propandiol, das zumindest teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen ge- wonnen wurde.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung demgemäß eine Zu- sammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan zu mindes- tens 30 % auf nachwachsenden Rohstoffen basiert. Eine geeignete Bestimmungsmethode ist beispielsweise die C14 Methode.

Katalysatoren (d), welche insbesondere die Reaktion zwischen den NCO-Gruppen der Diiso- cyanate (a) und den Hydroxylgruppen der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindung (b) und dem Kettenverlängerungsmittel (c) beschleunigen, sind in einer bevorzugten Ausführungsform tertiäre Amine, insbesondere Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N-Methylmorpholin, N,N’-Dimethylpiperazin, 2-(Dimethylaminoethoxy)-ethanol, Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, in einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind dies organische Metallverbindungen, wie Titansäu- reester, Eisenverbindungen, bevorzugt Eisen-(lll)-acetylacetonat, Zinnverbindungen, bevorzugt Zinndiacetat, Zinndioctoat, Zinndilaurat oder die Zinndialkylsalze aliphatischer Carbonsäuren, bevorzugt Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat oder Bismutsalzen, in denen Bismut bevor- zugt in den Oxidationsstufen 2 oder 3 vorliegt, insbesondere 3. Bevorzugt sind Salze von Car- bonsäuren. Als Carbonsäuren werden bevorzugt Carbonsäuren mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen verwendet. Beispiele für geeignete Bis- mutsalze sind Bismut(lll)-neodecanoat, Bismut-2-ethylhexanoat und Bismut-octanoat.

Die Katalysatoren (d) werden bevorzugt in Mengen von 0,0001 bis 0,1 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der mit Isocyanaten reaktiven Verbindung (b) eingesetzt. Bevorzugt werden Zinnka- talysatoren eingesetzt, insbesondere Zinndioktoat.

Neben Katalysatoren (d) können den Aufbaukomponenten (a) bis (c) auch übliche Hilfsstoffe (e) hinzugefügt werden. Genannt seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Füllstoffe, weitere Flammschutzmittel, Keimbildungsmittel, Oxidationsstabilisatoren, Gleit- und Entfor- mungshilfen, Farbstoffe und Pigmente, gegebenenfalls Stabilisatoren, z.B. gegen Hydrolyse, Licht, Hitze oder Verfärbung, anorganische und/oder organische Füllstoffe, Verstärkungsmittel und Weichmacher. Geeignete Hilfs- und Zusatzstoffe können beispielsweise dem Kunststoff- handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966 (S. 103-1 13) entnommen werden.

Geeignete Herstellungsverfahren für thermoplastische Polyurethane werden beispielsweise offenbart in EP 0 922 552 A1 , DE 101 03 424 A1 oder WO 2006/072461 A1. Die Herstellung erfolgt üblicherweise auf einer Bandanlage oder einem Reaktionsextruder, kann aber auch im Labormaßstab, beispielsweise im Handgussverfahren, erfolgen. In Abhängigkeit der stofflichen Eigenschaften der Komponenten werden diese alle unmittelbar miteinander vermischt oder es werden einzelne Komponenten vorvermischt und/oder vorreagiert, z.B. zu Präpolymeren, und dann erst zur Polyaddition gebracht. In einer weiteren Ausführungsform wird zunächst ein ther- moplastisches Polyurethan aus den Aufbaukomponenten, ggf. mit Katalysator hergestellt, in das ggf. noch Hilfsstoffe eingearbeitet sein können. In dieses Material wird dann wenigstens ein Flammschutzmittel eingebracht und homogen verteilt. Das homogene Verteilen erfolgt vor- zugsweise in einem Extruder, bevorzugt in einem Zweiwellenextruder. Zur Einstellung von Här- te der TPU können die eingesetzten Mengen der Aufbaukomponenten (b) und (c) in relativ brei- ten molaren Verhältnissen variiert werden, wobei die Härte üblicherweise mit zunehmendem Gehalt an Kettenverlängerungsmittel (c) ansteigt.

Zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen, z.B. solchen mit einer Härte Shore A von kleiner als 95, vorzugsweise von 95 bis 80 Shore A, besonders bevorzugt etwa 85 A, können beispielsweise die im Wesentlichen difunktionellen Polyhydroxylverbindungen (b) und Ketten- verlängerer (c) vorteilhafterweise in Molverhältnissen von 1 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise 1 : 1 ,5 bis 1 : 4,5 verwendet werden, so dass die resultierenden Mischungen aus den Aufbaukompo- nenten (b) und (c) ein Hydroxyläquivalentgewicht von größer als 200, und insbesondere von 230 bis 450, besitzen, während zur Herstellung von härteren TPU, z.B. solchen mit einer Härte Shore A von größer als 98, vorzugsweise von 55 bis 75 Shore D, die Molverhältnisse von (b) : (c) im Bereich von 1 : 5,5 bis 1 : 15, vorzugsweise von 1 : 6 bis 1 : 12, liegen, so dass die erhaltenen Mischungen aus (b) und (c) ein Hydroxyläquivalentgewicht von 1 10 bis 200, vor- zugsweise von 120 bis 180, aufweisen.

Das erfindungsgemäß eingesetzte thermoplastische Polyurethan hat vorzugsweise eine Härte im Bereich von 68A bis 100A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 (Shore- Härteprüfung A (3s)), bevorzugt im Bereich von 70A bis 98A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 , weiter bevorzugt im Bereich von 75A bis 95A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 , besonders bevorzugt im Bereich von 75A bis 90A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 , insbesondere im Bereich von 78A bis 85A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1. Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist das einge- setzte thermoplastische Polyurethan vorzugsweise eine Härte im Bereich von 70 A bis 80 A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 (Shore- Härteprüfung A (3s)) auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan eine Shore Härte im Bereich von 68A bis 100A, bestimmt gemäß DIN 53505, aufweist.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Polyurethane werden die Aufbaukomponenten (a), (b) und (c) bevorzugt in Gegenwart von Katalysatoren (d) und gege- benenfalls Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen (e) in solchen Mengen zur Reaktion gebracht, dass das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Diisocyanate (a) zur Summe der Hydro- xylgruppen der Aufbaukomponenten (b) und (c) 0,9 bis 1 ,1 : 1 , vorzugsweise 0,95 bis 1 ,05 : 1 und insbesondere ungefähr 1 ,0 bis 1 ,04 : 1 beträgt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält das mindestens eine thermoplastische Po- lyurethan in einer Menge im Bereich von 60 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, insbesondere im Bereich von 65 Gew.-% bis 92 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, bevorzugt im Bereich von 68 Gew.-% bis 90 Gew.-%, weiter be- vorzugt im Bereich von 70 Gew.-% bis 88 Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 70 Gew.-% 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei der Anteil des thermoplastischen Polyurethans in der Zusammensetzung im Bereich von 60 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

Dabei ergibt die Summe aller Komponenten der Zusammensetzung jeweils 100 Gew.-%.

Vorzugsweise werden erfindungsgemäß thermoplastische Polyurethane eingesetzt, bei denen das thermoplastische Polyurethan ein mittleres Molekulargewicht (Mw) im Bereich von 50.000 bis 500.000 Da aufweist. Die Obergrenze für das mittlere Molekulargewicht (Mw) der thermo- plastischen Polyurethane wird in aller Regel durch die Verarbeitbarkeit, wie auch das ge- wünschte Eigenschaftsspektrum bestimmt. Weiter bevorzugt weist das thermoplastische Po- lyurethan ein mittleres Molekulargewicht (Mw) im Bereich von 100.000 bis 300.000 Da auf, wei- ter bevorzugt im Bereich von 120.000 bis 250.000, insbesondere bevorzugt im Bereich von 150.000 bis 250.000 Da.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan ein mittleres Mo- lekulargewicht (Mw) im Bereich von 100.000 bis 300.000 Da aufweist.

Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, dass insbesondere die Verwendung thermoplastischer Po- lyurethane mit einem Molekulargewicht (Mw) im Bereich von 100.000 bis 300.000 Da zu Zu- sammensetzungen führt, die besonders vorteilhafte Eigenschaftskombinationen aufweisen.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass die Zusammensetzung zwei oder mehr thermoplas- tische Polyurethane enthält, die sich beispielsweise in ihrem mittleren Molekulargewicht oder in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden. Beispielsweise kann die Erfindungsgemä- ße Zusammensetzung ein erstes thermoplastisches Polyurethan TPU-1 , und ein zweites ther- moplastisches Polyurethan TPU-2 enthalten, beispielsweise ein thermoplastisches Polyurethan TPU-1 , das auf einem aliphatischen Diisocyanat basiert, und ein weiteres TPU-2, das auf einem aromatischen Diisocyanat basiert. Dabei wird zur Herstellung des TPU-1 ein aliphatisches Isocyanat, zur Herstellung von TPU-2 ein aromatisches Isocyanat eingesetzt.

Als organische Isocyanate (a) für die Herstellung des TPU-1 werden bevorzugt aliphatische oder cycloaliphatische Isocyanate eingesetzt, weiter bevorzugt Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hep- ta- und/oder Oktamethylendiisocyanat, 2-Methyl-pentamethylen-diisocyanat-1 ,5, 2-Ethyl- butylen-diisocyanat-1 ,4, Pentamethylen-diisocyanat-1 ,5, Butylen-diisocyanat-1 ,4, 1-lso- cyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophoron-diisocyanat, IPDI), 1 ,4- und/oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan (HXDI), 1 ,4-Cyclohexan-diisocyanat, 1- Methyl-2,4- und/oder -2, 6-cyclohexan-diisocyanat und/oder 4,4’-, 2,4’- und 2,2’- Dicyclohexylmethan-diisocyanat.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan TPU-1 auf min- destens einem aliphatischen Diisocyanat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hexame- thylendiisocyanat und Di(isocyanatocyclohexyl)methan basiert.

Als organische Isocyanate (a) für die Herstellung des TPU-2 werden bevorzugt araliphatische und/oder aromatische Isocyanate eingesetzt, weiter bevorzugt 2,2‘-, 2,4‘- und/oder 4, 4‘- Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 1 ,5-Naphthylendiisocyanat (NDI), 2,4- und/oder 2,6- Toluylendiisocyanat (TDI), 3,3‘-Dimethyl-diphenyl-diisocyanat, 1 ,2-Diphenylethandiisocyanat und/oder Phenylendiisocyanat. Besonders bevorzugt wird 4,4 ' -MDI eingesetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan TPU-2 auf Diphe- nylmethandiisocyanat (MDI) basiert.

Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen (b) wird bevorzugt für TPU-1 und TPU-2 ein Polycarbonatdiol oder ein Polytetrahydrofuranpolyol eingesetzt. Geeignete Polytetrahydrofuran- polyole weisen beispielsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 5000, bevorzugt 500 bis 2000, besonders bevorzugt 800 bis 1200 auf.

Erfindungsgemäß wird zur Herstellung des TPU-1 und des TPU-2 bevorzugt mindestens ein Polycarbonatdiol eingesetzt, bevorzugt ein aliphatisches Polycarbonatdiol. Geeignete Polycar- bonatdiole sind beispielsweise Polycarbonatdiole, die auf Alkandiolen basieren. Geeignete Po- lycarbonatdiole sind streng difunktionelle OH-funktionelle Polycarbonatdiole, bevorzugt streng difunktionelle OH-funktionelle aliphatische Polycarbonatdiole. Geeignete Polycarbonatdiole ba- sieren beispielsweise auf Butandiol, Pentandiol oder Hexandiol, insbesondere 1 ,4-Butandiol,

1 ,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol, 3-Methylpentan-(1 ,5)-diol oder Mischungen davon, besonders bevorzugt 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol oder Mischungen davon. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Polycarbonatdiole basierend auf Butandiol und Hexandiol, Polycarbonatdiole basierend auf Pentandiol und Hexandiol, Polycarbonatdiole basie- rend auf Hexandiol, und Mischungen aus zwei oder mehr dieser Polycarbonatdiole eingesetzt. Vorzugsweise weisen die zur Herstellung des TPU-1 und des TPU-2 eingesetzten Polycar- bonatdiole ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn im Bereich von 500 bis 4000, bestimmt über GPC, bevorzugt im Bereich von 650 bis 3500, bestimmt über GPC, besonders bevorzugt im Bereich von 800 bis 3000, bestimmt über GPC auf.

Als Kettenverlängerungsmittel (c) können zur Herstellung des TPU-1 und des TPU-2 bevorzugt aliphatische, araliphatische, aromatische und/oder cycloaliphatische Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 0,05 kg/mol bis 0,499 kg/mol, bevorzugt 2-funktionelle Verbindungen, eingesetzt werden, beispielsweise Diamine und/oder Alkandiole mit 2 bis 10 C-Atomen im Alky- lenrest, Di-, Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta-, Okta-, Nona- und/oder Dekaalkylenglykole mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen insbesondere 1 ,2-Ethylenglykol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,6- Hexandiol, bevorzugt entsprechende Oligo- und/oder Polypropylenglykole, wobei auch Mi- schungen der Kettenverlängerer eingesetzt werden können. Bevorzugt haben die Verbindungen (c) nur primäre Hydroxylgruppen, ganz besonders bevorzugt werden Mischungen von 1 ,4- Butandiol mit einem weiteren Kettenverlängerer ausgewählt aus den zuvor genannten Verbin- dungen eingesetzt, beispielsweise Mischungen enthaltend 1 ,4-Butandiol und einen zweiten Kettenverlängerer in einem molaren Verhältnis im Bereich von 100:1 bis 1 :1 , bevorzugt in ei- nem Bereich von 95:1 bis 5:1 , besonders bevorzugt in einem Bereich von 90:1 bis 10:1..

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei zur Herstellung des thermoplastischen Polyurethans als Kettenverlängerer eine Mischung von 1 ,4-Butandiol und einem weiteren Kettenverlängerer eingesetzt wird.

Zur Einstellung von Härte von TPU-1 oder TPU-2 können die eingesetzten Mengen der Aufbau- komponenten (b) und (c) in relativ breiten molaren Verhältnissen variiert werden, wobei die Här- te üblicherweise mit zunehmendem Gehalt an Kettenverlängerungsmittel (c) ansteigt.

Erfindungsgemäß weist das TPU-1 vorzugsweise eine Härte im Bereich von 85A bis 70D, be- stimmt gemäß DIN ISO 7619-1 auf, bevorzugt im Bereich von 95A bis 70D, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 , weiter bevorzugt im Bereich von 55D bis 65D, bestimmt gemäß DIN ISO 7619- 1.

Erfindungsgemäß weist das TPU-2 vorzugsweise eine Härte im Bereich von 70A bis 70D, be- stimmt gemäß DIN ISO 7619-1 auf, weiter bevorzugt im Bereich von 80A bis 60D, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 , besonders bevorzugt im Bereich von 80A bis 90A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan TPU-1 eine Shore Härte im Bereich von 85A bis 65D, bestimmt gemäße DIN ISO 7619-1 , aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan TPU-2 eine Shore Härte im Be- reich von 70A bis 65D, bestimmt gemäße DIN ISO 7619-1 , aufweist.

Vorzugsweise weist das TPU-1 ein Molekulargewicht von größer als 100.000 Da auf, das TPU- 2 vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 150.000 bis 300.000 Da. Die Obergrenze für das zahlen mittlere Molekulargewicht der thermoplastischen Polyurethane wird in aller Regel durch die Verarbeitbarkeit wie auch das gewünschte Eigenschaftsspektrum bestimmt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusam- mensetzung wie zuvor beschrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan TPU-1 ein Mole- kulargewicht im Bereich von 100.000 Da bis 400.000 Da aufweist. Gemäß einer weiteren Aus- führungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Zusammensetzung wie zuvor be- schrieben, wobei das thermoplastische Polyurethan TPU-2 ein Molekulargewicht im Bereich von 150.000 bis 300.000 Da aufweist.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält das mindestens eine thermoplastische Po- lyurethan TPU-1 und das mindestens eine thermoplastische Polyurethan TPU-2 in Summe in einer Menge im Bereich von 60 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammen- setzung, insbesondere im Bereich von 68 Gew.-% bis 92 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, bevorzugt im Bereich von 70 Gew.-% bis 88 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 70 Gew.-% bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Verhältnis der eingesetzten thermoplasti- schen Polyurethane in weiten Bereichen variieren. Beispielsweise werden das thermoplastische Polyurethan TPU-1 und das thermoplastische Polyurethan TPU-2 in einem Verhältnis im Be- reich von 2:1 bis 1 :5 eingesetzt. Vorzugsweise werden das thermoplastische Polyurethan TPU- 1 und das thermoplastische Polyurethan TPU-2 in einem Verhältnis im Bereich von 1 :1 bis 1 :5, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :2 bis 1 :4, besonders bevorzugt im Bereich von 1 :2,5 bis 1 :3 eingesetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung demgemäß eine Zu- sammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei die Zusammensetzung eine Mischung enthal- tend thermoplastisches Polyurethan TPU-1 , das auf einem aliphatischen Diisocyanat basiert, und ein thermoplastisches Polyurethan TPU-2, das auf einem aromatischen Diisocyanat ba- siert, enthält.

In einer Ausführungsform werden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzun- gen thermoplastisches Polyurethan, und Flammschutzmittel (F1 ) und (F2) in einem Arbeits- schritt verarbeitet. In anderen bevorzugten Ausführungsformen wird zur Herstellung der erfin- dungsgemäßen Zusammensetzungen zunächst mit einem Reaktionsextruder, einer Bandanla- ge oder sonstigen geeigneten Vorrichtungen ein thermoplastisches Polyurethan hergestellt, bevorzugt als Granulat, in das dann in mindestens einem weiteren Arbeitsschritt, oder auch mehreren Arbeitsschritten, die Flammschutzmittel (F1 ) und (F2) eingebracht werden. Das Vermischen des thermoplastischen Polyurethans mit den übrigen Komponenten erfolgt in einer Mischeinrichtung, die bevorzugt ein Innen-Kneter oder ein Extruder, bevorzugt ein Zwei- wellenextruder, ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein in die Mischeinrich- tung in dem mindestens einen weiteren Arbeitsschritt eingebrachtes Flammschutzmittel flüssig, d.h. flüssig bei einer Temperatur von 21 °C. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Verwendung eines Extruders ist das eingebrachte Flammschutzmittel zumindest teilweise bei einer Temperatur flüssig, die in Fließrichtung des Füllgutes in dem Extruder hinter dem Einfüll- punkt herrscht.

Erfindungsgemäß kann die Zusammensetzung weitere Flammschutzmittel, beispielsweise auch phosphorhaltige Flammschutzmittel enthalten. Beispielsweise kann die Zusammensetzung ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F3) enthalten, beispielsweise Phosphorsäurees- ter.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung jedoch neben den phosphorhaltigen Flammschutzmitteln (F1) und (F2) keine weiteren Flamm- schutzmittel.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Härte der erfindungsgemäßen Zusammenset- zungen in weiten Bereichen variieren. Beispielsweise kann die Härte der Zusammensetzung im Bereich von 68A bis 100A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 (Shore- Härteprüfung A (3s)), be- vorzugt im Bereich von 70A bis 98A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 , liegen.

Durch die Kombination der verschiedenen Flammschutzmittel werden mechanische Eigen- schaften und Flammschutzeigenschaften erfindungsgemäß optimiert.

Erfindungsgemäß kann die Zusammensetzung auch weitere Bestandteile enthalten, beispiels- weise übliche Hilfs- und Zusatzstoffe für thermoplastische Polyurethane. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung neben dem mindestens einen phosphorhaltigen Flammschutzmittel (F1) und dem mindestens einen phosphorhaltigen Flammschutzmittel (F2) keine weiteren Flamm- schutzmittel. Weiter bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung genau ein phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1 ) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melamin- polyphosphaten, und genau ein phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure.

Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung Füllstoffe oder Farbstoffen ent- halten, vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die gesam- te Zusammensetzung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfin dung demgemäß eine Zusammensetzung wie zuvor beschrieben, wobei die Zusammensetzung Titandioxid in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusam- mensetzung, enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammen- setzung enthaltend mindestens ein flammgeschütztes thermoplastisches Polyurethan wie zuvor beschrieben zur Herstellung von Beschichtungen, Dämpfungselementen, Faltenbälgen, Folien oder Fasern, Formkörpern, Fußböden für Gebäude und Transport,„non woven“ Gewebe, be- vorzugt Dichtungen, Rollen, Schuhsohlen, Schläuchen, Kabel, Kabelstecker, Kabelummante- lungen, Kissen, Laminaten, Profilen, Riemen, Sätteln, Schäumen, Steckverbindungen,

Schleppkabel, Solarmodulen, Verkleidungen in Automobilen. Bevorzugt ist die Verwendung zur Herstellung von Kabelummantelungen. Die Herstellung erfolgt bevorzugt aus Granulaten, durch Spritzguss, Kalandrieren, Pulversintern, oder Extrusion und/oder durch zusätzliches Schäumen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer Zusammensetzung enthaltend mindestens ein thermoplastisches Polyurethan, ein erstes phosphorhaltiges Flamm- schutzmittel (F1 ) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat wie zuvor beschrieben zur Herstellung von Kabelummantelungen.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erlauben die Herstellung besonders dünner Ka- bel, beispielsweise solcher Kabel mit einem Außendurchmesser von kleiner als 2 mm und einer Mantelstärke von kleiner als 0,5 mm. Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einer weiteren Ausführungsform auch die Verwendung einer Zusammensetzung wie zuvor beschrie- ben zur Herstellung von Kabelummantelungen mit einer Mantelstärke im Bereiche von 0,1 bis 0,5 mm.

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind den Ansprüchen und den Beispie- len zu entnehmen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend erläu- terten Merkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes/Verfahrens bzw. der erfindungsgemä- ßen Verwendungen nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in ande- ren Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist z. B. auch die Kombination von einem bevorzugten Merkmal mit einem besonders bevorzugten Merkmal, oder eines nicht weiter charakterisierten Merkmals mit einem besonders bevorzugten Merkmal etc. implizit umfasst, auch wenn diese Kombination nicht ausdrücklich erwähnt wird.

Im Folgenden sind beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgeführt, wobei diese die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Insbesondere umfasst die vorliegen- de Erfindung auch solche Ausführungsformen, die sich aus den im Folgenden angegebenen Rückbezügen und damit Kombinationen ergeben.

1. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und (iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat.

2. Zusammensetzung gemäß Ausführungsform 1 , wobei die Zusammensetzung frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen.

3. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat, und wobei die Zusammensetzung frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen.

4. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei das phosphorhal- tige Flammschutzmittel (F2) ein Phosphinat ist.

5. Zusammensetzung gemäß Ausführungsform 4, wobei das Phosphinat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumphosphinaten oder Zinkphosphinaten.

6. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat, wobei das phosphorhaltige Flammschutzmittel (F2) ein Phosphinat ist, und wobei das Phosphinat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumphosphi- naten oder Zinkphosphinaten.

7. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6, wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1 ) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 40 Gew.-%, be- zogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt. 8. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat, und wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

9. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 8, wobei das Melaminpoly- phosphat einen Phosphor-Gehalt im Bereich von 7 bis 20 Gew.-% aufweist.

10. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat, wobei die Zusammensetzung frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen, wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt, und wobei das Melaminpolyphosphat einen Phosphor-Gehalt im Bereich von 7 bis 20 Gew.-% aufweist.

1 1. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 10, wobei das Melaminpo- lyphosphat eine Partikelgröße im Bereich von 0,1 bis 100 pm aufweist.

12. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 1 1 , wobei das thermoplas- tische Polyurethan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus auf mindestens einem aromatischen Diisocyanat und mindestens einem Polycarbonatdiol basierenden thermo- plastischen Polyurethanen und auf mindestens einem aromatischen Diisocyanat und Po- lytetrahydrofuranpolyol basierenden thermoplastischen Polyurethanen. 13. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 12, wobei die Zusammen- setzung eine Mischung enthaltend thermoplastisches Polyurethan TPU-1 , das auf einem aliphatischen Diisocyanat basiert, und ein thermoplastisches Polyurethan TPU-2, das auf einem aromatischen Diisocyanat basiert, enthält.

14. Zusammensetzung enthaltend mindestens die Komponenten (i) bis (iii):

(i) ein thermoplastisches Polyurethan,

(ii) ein erstes phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F1) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminpolyphosphaten und

(iii) ein weiteres phosphorhaltiges Flammschutzmittel (F2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Derivaten der Phosphinsäure, wobei die Zusammensetzung frei ist von Melamincyanurat. wobei die Zusammensetzung frei ist von 3-, 4-, 5- und 6-wertigen Alkoholen, wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 7 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt, wobei das Melaminpolyphosphat einen Phosphor-Gehalt im Bereich von 7 bis 20 Gew.-% aufweist, und wobei die Zusammensetzung eine Mischung enthaltend thermoplastisches Polyurethan TPU-1 , das auf einem aliphatischen Diisocyanat basiert, und ein thermoplastisches Po- lyurethan TPU-2, das auf einem aromatischen Diisocyanat basiert, enthält.

15. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 14, wobei das thermoplas- tische Polyurethan zu mindestens 30 % auf nachwachsenden Rohstoffen basiert.

16. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, wobei zur Herstellung des thermoplastischen Polyurethans als Kettenverlängerer eine Mischung von 1 ,4- Butandiol und einem weiteren Kettenverlängerer eingesetzt wird.

17. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 16, wobei der Anteil des thermoplastischen Polyurethans in der Zusammensetzung im Bereich von 60 bis 93 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

18. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 17, wobei die Zusammen- setzung Titandioxid in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die ge- samte Zusammensetzung, enthält. 19. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 18, wobei die Zusammen- setzung eine Shore Härte im Bereich von 68A bis 100A, bestimmt gemäß DIN ISO 7619-1 (Shore- Härteprüfung A (3s)), aufweist.

20. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 19, wobei der Anteil der Summe des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1 ) und des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 10 bis 20 Gew.-%, be- zogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

21. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 20, wobei der Anteil des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F1) in der Zusammensetzung im Bereich von 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

22. Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 21 , wobei der Anteil des phosphorhaltigen Flammschutzmittels (F2) in der Zusammensetzung im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, liegt.

23. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 22 zur Herstellung von Kabelummantelungen.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung, sind aber in keiner Weise einschränkend hinsichtlich des Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

BEISPIELE

1. Einsatzstoffe

Elastollan A: TPU der Shore Härte 85A der BASF Polyurethanes GmbH, Elastogranstras- se 60, 49448 Lemförde, basiert auf Polytetrahydrofuranpolyol (PTHF) mit einem Moleku- largewicht von 1000 g/mol, 1 ,4-Butandiol, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat.

Elastollan B: TPU der Shore Härte 90A der BASF Polyurethanes GmbH, Elastogranstras- se 60, 49448 Lemförde, basiert auf Polycarbonatpolyol der Fi. Ube (Eternacoll PH-200D, basiert auf 1 ,5-Pentandiol und 1 ,6-Hexandiol) mit einem Molekulargewicht von 2000 g/mol, 1 ,4-Butandiol, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat.

Elastollan C: TPU der Shore Härte 60D der BASF Polyurethanes GmbH, Elastogranstras- se 60, 49448 Lemförde, basiert auf Polytetrahydrofuranpolyol (PTHF) mit einem Moleku- largewicht von 1000 g/mol, 1 ,4-Butandiol, 4,4’-Diisocyanatodicyclohexylmethan. TPU 1 : TPU der Shore Härte 85A der BASF Polyurethanes GmbH, Elastogranstrasse 60, 49448 Lemförde, basiert auf Polytetrahydrofuranpolyol (PTHF) mit einem Molekularge- wicht von 1000 g/mol, 1 ,4-Butandiol und Propandiol im molaren Verhältnis von 3:1 , Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat.

Melapur MC 15 ED: Melamincyanurat (1 ,3,5-Triazin-2,4,6(1 H,3H,5H)-trion, Verbindung mit 1 ,3,5-Triazin-2,4,6-triamin (1 : 1)), CAS #: 37640-57-6, BASF SE, 67056 Ludwigsha- fen, GERMANY, Partikelgröße D99% </= 50 pm, mittlerer Teilchendurchmesser D50%<= 4,5 pm, Wassergehalt % (w/w) < 0,2.

Melapur MC 200/70: Melaminpolyphosphat (nitrogen content 42-44wt%, phosphorous content 12-14wt%)), CAS #: 218768-84-4, BASF SE, 67056 Ludwigshafen, GERMANY, Partikelgröße D99% </= 70 pm, mittlerer Teilchendurchmesser D50%<= 10 pm, Wasser- gehalt % (w/w) < 0,3.

Fyrolflex RDP: Resorcinol bis (diphenyl phosphat), CAS #: 125997-21-9, Supresta Nether- lands B.V., Office Park De Hoef, Hoefseweg 1 , 3821 AE Amersfoort, The Netherlands, Viskosität bei 25 °C = 700 mPas, Säurezahl < 0,1 mg KOH/g, Wassergehalt %

(w/w) < 0,1.

Disflamoll DPK: Kresyldiphenylphosphat, CAS #: 026444-49-5, LANXESS Deutschland GmbH, 51369 Leverkusen, Deutschland, Säurezahl < 0,1 mg KOH/g, Wassergehalt % (w/w) < 0,1.

Exolit OP 1230: Aluminiumdiethylphosphinat, CAS#: 225789-38-8, Clariant Produkte (Deutschland) GmbH, Chemiepark Knapsack, 50351 Hürth, Wassergehalt % (w/w) < 0,2, Partikelgröße D99% </= 90 pm, mittlerer Teilchendurchmesser D50= 20-40 pm.

Chisorb 622 LT: Butandisäuredimethylester, Polymer mit

4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinethanol, CAS #: 65447-77-0, BASF Polyuretha- nes GmbH, Postfach 1 140, 49440 Lemfoerde, GERMANY.

Tinuvin 234: 2-(2H-benzzotriazol-2-yl)4,6-bis(1-ethyl-1-phenylethylphenol

CAS #: 70321-86-17, BASF SE, 67056 Ludwigshafen, GERMANY.

Hombitan LW-S: Anatase microcrystals ohne Oberflächenbehandlung, CAS #: 1317-70-0, Sachtleben Chemie GmbH, Duisburg, GERMANY, Ti02 Anteil 99,2%; Durchschnittliche Partikelgröße 0,3 pm.

2. Herstellung der Mischungen

In den nachfolgenden Tabellen 1 a, 1 b und 1c werden Zusammensetzungen aufgeführt, in denen die einzelnen Einsatzstoffe in Gewichtsanteilen (GT) angegeben sind. Die Mi- schungen wurden jeweils mit einem Doppelwellenextruder Typ ZE 40 A der Fa. Berstorff mit einer Verfahrensteillänge von 35 D unterteilt in 10 Gehäuse hergestellt.

Alle eingesetzten thermoplastischen Polyurethane oder Mischungen verschiedener Po- lyurethane weisen im Mittel ein Molekulargewicht von größer 150.000 Da auf.

Tabelle 1 a

Tabelle 1 b

Tabelle 1 c

Tabelle 1d

3. Mechanische Eigenschaften

Die Mischungen wurden mit einem Einwellenextruder Typ Arenz mit einer Dreizonen- schnecke mit Mischteil (Schneckenverhältnis 1 :3) zu Folien mit einer Dicke von 1 ,6 mm extrudiert. Gemessen wurden die Dichte, Shore Härte, Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit, Abrieb und Reißdehnung der entsprechenden Probenkörper. Alle Zusammensetzungen weisen gute mechanische Eigenschaften auf. Die Ergebnisse sind in den nachfolgenden

Tabellen 2a, 2b und 2c zusammengefasst.

Tabelle 2a

Tabelle 2b

Tabelle 2c

Tabelle 2d

Tabelle 3

4. Flammwidrigkeit

Um die Flammwidrigkeit zu bewerten, wurden an einer konventionellen Extrusionslinie (Glattrohrextruder, Extruderdurchmesser 45 mm) für Kabelisolation und Kabelummante- lung Kabel hergestellt. Es wurde mit einer konventionellen Dreizonenschnecke mit einem Kompressionsverhältnis von 2,5 : 1 gearbeitet.

Zunächst wurden die Adern (4 verdrillte Einzeldrähte) mit den jeweiligen Mischungen im Schlauchverfahren mit 0,1 mm der jeweiligen Mischungen isoliert. Der Durchmesser der isolierten Adern betrug 0,7 mm. Drei dieser Adern wurden verseilt und ein Mantel (Man- teldicke 0,3 mm) im Schlauchverfahren aufextrudiert. Der Außendurchmesser des gesam- ten Kabels betrug 2 mm.

An den Kabeln wurde dann ein VW 1 Test (UL Standard 1581 , §1080 - VW-1 (vertical specimen) flame test) durchgeführt. Der Test wurde an jeweils 3 Kabeln durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.

Tabelle 4

Tabelle 4b

Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Materialien verbesserte Flamm- schutz-Eigenschaften aufweisen. Zwar wurden für Vergleichsversuche 13 und 15 in ein- zelnen Tests ebenfalls positive Ergebnisse für den Brandtest (VW 1-Test) erzielt, aller dings war hier eine größere Menge Flammschutzmittel in der Zusammensetzung nötig. Der Vorteil der zusätzlichen Zugabe von Fyrolflex RDP (oder einem anderen bei RT flüs sigen P-haltigen Weichmacher) zur erfindungsgemäßen Zusammensetzung besteht zum einen in der weichmachenden Wirkung ohne Verlust der Flammschutzeigenschaften (Vergleich Zusammensetzung 17 mit 24). Weiterhin wird bei der Zugabe von RDP die Ka- belextrusion erheblich vereinfacht, es bildet sich viel weniger Düsenabrieb.

5. Verfärbung bei UV Belichtung

Die Mischungen wurden mit einem Einwellenextruder Typ Arenz mit einer Dreizonen- Schnecke mit Mischteil (Schneckenverhältnisl :3) zu Folien mit einer Dicke von 1 ,6 mm extrudiert. Gemessen wurden die delta E Werte (ASTM E313) der entsprechenden Pro- benkörper nach verschiedenen Belichtungszeiten gemäß der Methode ASTM G155 Cy4. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 5 zusammengefasst.

Ein kleiner Wert für delta E steht für eine geringere durch den Test verursachte Verfär- bung. Je geringer die Verfärbung im Test ist, desto geringer die zu erwartende Verfärbung beim praktischen Gebrauch, beispielsweise unter Einwirkung von Sonnenlicht.

Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Materialien verbesserte Eigenschaf- ten aufweisen, insbesondere eine gute Langzeitstabilität.

Tabelle 5

Die erfindungsgemäße Kombination eines Phosphinates mit MPP (erfindungsgemäße Bsp. 4,8,10,12,14 und 16 sowie 17-23) gibt bessere Flammschutzergebnisse als die Kombination des Phosphinates mit MC.

Beispiel 18, 19 und 23 sind vorteilhaft, da bei sehr geringer Klebrigkeit eine gute UV Be- ständigkeit erreicht wird. Beispiel 23 ist besonders vorteilhaft, da gute mechanische Ei- genschaften (Zugfestigkeit) mit guter Flammwidrigkeit, einer guten UV Beständigkeit so- wie einem geringen Rückstellvermögen kombiniert wird.

6. Messmethoden:

Dichte: DIN EN ISO 1183-1 , A

Shore Härte A: DIN ISO 7619-1 , Shore-Härteprüfung A (3s) Zugfestigkeit: DIN EN ISO 527

Reißdehnung: DIN EN ISO 527

Weiterreißfestigkeit: DIN ISO 34-1 , B (b Abrieb: DIN 53516

Brandtest: VW 1-Test

5 Farbabstand delta E: ASTMG 155 Cy 4 - ohne /mit Glanz

Zitierte Literatur

EP 0 617 079 A2

WO 2006/121549 A1

WO 03/066723 A2

US 2013/0059955 A1

US 2013/0081853 A1

WO 97/00916 A

EP 0 019 768 A1

WO 03/066723 A1

WO 2006/121549 A1

PCT/EP2015/053192

EP 0 922 552 A1

DE 101 03 424 A1

WO 2006/072461 A1

Kunststoffhandbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966 (S. 103-1 13)