Magnesiumhydroxid wird als flamrnhemmender Füllstoff in thermoplastischen Kunst- stoffen eingesetzt, insbesondere in solchen, deren Verarbeitungstemperatur über der Zersetzungstemperatur von anderen Flammhemmern wie z. B. Aluminiumhydroxid liegt.

Zu diesen Kunststoffen zählen insbesondere Polyamide. Zur Erzielung einer ausreichenden Kompatibilität mit dem Kunststoff ist es erforderlich, das Magnesiumhydroxid mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen. Herfür werden in der Regel Aminosilane verwen- det. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei Verwendung der üblichen aminosilanbeschichteten Magnesiumhydroxide nach einem Klimawechseltest Ausblühungen auf der Oberfläche des Endproduktes sichtbar werden. Die Ausblühungen bestehen aus einem weisslichen, an- haftenden Belag, der die gesamte Oberfläche überzieht und das Endprodukt unansehnlich macht und zu Reklamationen Anlass gibt. Der übliche Klimawechseltest besteht darin, dass die Proben abwechselnd 12 h bei Raumtemperatur, dann 12 h bei 40 °C, dann wieder 12 h bei Raumtemperatur usw. einer 100% igen relativen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt werden. Der weissliche Belag bildet sich bereits nach einigen Wochen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung von Magnesium- hydroxiden mit geeigneten Beschichtungen, die zu keiner Belagbildung Anlass geben oder die Neigung zur Belagbildung wesentlich herabsetzen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch das beschichtete Magnesiumhydroxid gemäss Patentanspruch 1 und das Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 10 gelöst.

Es wurde gefunden, dass durch Beschichtung eines Magnesiumhydroxids mit einer Kombination von (a) 0,2 bis 5 Gew. %, bezogen auf das Magnesiumhydroxid, wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe bestehend aus (i) Fettsäuren mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen,

(ii) Alkylsilanen mit wenigstens einer Alkylgruppe mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen, (iii) organischen Titanaten und (iv) organischen Zirconaten mit (b) 0,2 bis 5 Gew. %, bezogen auf das Magnesiumhydroxid, eines Aminosilans die gewünschten Eigenschaften erreicht werden können.

Der Begriff"Magnesiumhydroxid"umfasst hier und im folgenden nicht nur die Verbindung Mg (OH) 2, sondern auch andere natürliche oder synthetische Produkte, die Magnesiumionen und als Anionen überwiegend Hydroxidionen enthalten. Geeignete Magnesiumhydroxide sind beispielsweise Brucit, natürliche oder synthetische Magnesium- hydroxycarbonate wie Huntit oder Hydromagnesit, oder synthetische Magnesium- hydroxide wie sie beispielsweise von Alusuisse Martinswerk GmbH unter dem Warenzeichen Magnifme vertrieben werden. Es liegt selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung, Gemische der vorstehend genannten Magnesiumhydroxide einzusetzen.

Unter Alkylgruppen sind hier und im folgenden jeweils lineare oder verzweigte primäre, sekundäre oder tertiäre Alkylgruppen mit der jeweils angegebenen Zahl von Kohlenstoff- atomen zu verstehen. Bevorzugt sind lineare oder einfach verzweigte primäre oder sekundäre Alkylgruppen wie beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Hexyl, Octyl, Isooctyl (6-Methylheptyl), 2-Ethylhexyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl usw.

Entsprechend sind unter Cs-3o-Acylgruppen die aus einer der vorstehend definierten Alkyl- gruppen und einer Carbonylgruppe zusammengesetzten Gruppen mit (zusammen) 8 bis 30 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise Octanoyl (Capryloyl), Decanoyl (Caprinoyl), Dodecanoyl (Lauroyl), Tetradecanoyl (Myristoyl), Hexadecanoyl (Paltmitoyl), Octa- decanoyl (Stearoyl), Isooctadecanoyl (Isostearoyl) usw. zu verstehen.

Die erfindungsgemäss einsetzbaren Fettsäure, Alkylsilane, organischen Titanate oder organischen Zirconate sowie die Aminosilane sind bekannte Verbindungen und häufig kommerziell erhältlich. Fettsäuren sind beispielsweise bei den Firmen Cognis (früher Henkel KGaA) oder Unichema in reiner Form oder als Gemische unter verschiedenen Markenbezeichnungen erhältlich. Alkylsilane und Aminosilane werden beispielsweise von

Degussa-Hüls AG unter der Marke Dynasylan und organische Titanate und Zirconate von DuPont unter der Marke TYZOR angeboten.

Als Aminosilane werden vorzugsweise die kommerziell erhältlichen Verbindungen 3-Aminopropyltrimethoxysilan und 3-Aminopropyltriethoxysilan eingesetzt.

Als Fettsäuren können sowohl gesättigte als auch ungesättigte Fettsäuren sowie Fettsäuren mit zusätzlichen funktionellen Gruppen wie beispielsweise Amino-oder Hydroxyfett- säuren eingesetzt werden. Vorzugsweise werden gesättigte Fettsäuren mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen eingesetzt. Diese können sowohl als reine bzw. technisch reine Substanzen, als auch als Homologengemische, wie sie beispielsweise bei der Spaltung natürlicher Fette erhalten werden, eingesetzt werden.

Die vorzugsweise eingesetzten Alkylsilane können durch die Formel RlSi (OR2) 3 be- schrieben werden. Hierbei bedeutet Rl eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und R2 eine lineare oder verzweigte Cl_6-Alkylgruppe.

Besonders bevorzugt sind solche Alkylsilane, in denen Rl eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 8 bis 18, insbesondere aber 12 bis 14 Kohlenstoffatomen und R2 eine Cl 4-Alkylgruppe ist.

Als organische Titanate werden vorzugsweise solche eingesetzt, die durch die Formel R3OTi (oR4) 3 beschrieben werden können. Hierin ist R3 eine lineare oder verzweigte C)-i2-Alkylgruppe und R4 eine lineare oder verzweigte C6_l2-Alkyl-oder Cs-3o-Acyl- gruppe.

Besonders bevorzugt ist das organische Titanat, in welchem R3 Isopropyl und R4 Iso- stearoyl ist. Ebenfalls besonders bevorzugt sind die organischen Titanate, in denen R3 und R4 gleich und Isooctyl oder 2-Ethylhexyl sind.

Als organische Zirconate werden vorzugsweise solche eingesetzt, die durch die Formel WOZr (OR6) 3 beschrieben werden können. Hierin ist W lineares oder verzweigtes Cs_l2-Alkyl und R6 lineares oder verzweigtes Csl2-Alkyl oder C8_30-Acyl.

Die erfindungsgemässen oberflächenbeschichteten Magnesiumhydroxide können dadurch

hergestellt werden, dass ein unbehandeltes Magnesiumhydroxid in einer geeigneten Mischvorrichtung mit (a) 0,2 bis 5 Gew. %, bezogen auf das Magnesiumhydroxid, wenigstens einer Verbin- dung aus der Gruppe bestehend aus (i) Fettsäuren mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, (ii) Alkylsilanen mit wenigstens einer Alkylgruppe mit wenigstens 3 Kohlenstoff- atomen, (iii) organischen Titanaten und (iv) organischen Zirconaten und (b) 0,2 bis 5 Gew. %, bezogen auf das Magnesiumhydroxid, eines Aminosilans beschichtet wird.

Die Beschichtung mit den Komponenten (a) und (b) kann entweder nacheinander oder gleichzeitig (indem ein Gemisch der Komponenten eingesetzt wird) erfolgen. Wenn die Beschichtung in zwei Schritten erfolgt, wird vorzugsweise zuerst die Komponente (a) und dann die Komponente (b), also das Aminosilan, aufgebracht.

Die erfindungsgemässen oberflächenbeschichteten Magnesiumhydroxide werden vorzugsweise als Füllstoff in Polyamiden eingesetzt.

Die durch einen Gehalt an den erfindungsgemässen oberflächenbeschichteten Magnesium- hydroxiden gekennzeichneten Polyamidcompounds, beispielsweise mit Polyamid 6 als Polyamidkomponente, sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Die folgenden Beispiele zeigen die Herstellung und Verwendung der erfindungsgemässen oberflächenbeschichteten Magnesiumhydroxide, ohne dass darin eine Einschränkung auf die konkret verwirklichten Ausführungsformen zu sehen ist. Dabei wurde die Be- schichtung nach an sich bekannter Methode in einem Henschel-Mischer durchgeführt. Die Compoundierung erfolgte auf einem Buss Ko-Kneter in einer für hochgefüllte Kunststoff- systeme üblichen Art und Weise. Als Polyamid wurde die ungefärbte Type Ultramid° B3L (Polyamid 6) der BASF AG verwendet. Als Vergleich wurde der ausschliesslich mit einem Aminosilan beschichtete, kommerziell erhältliche Magnesiumhydroxid-Typ MAGNIFIN H 5 IV der Alusuisse Martinswerk GmbH eingesetzt. Dabei bezeichnet die Zahl 5 ein Magnesiumhydroxid mit einem mittleren BET-Wert (spezifische Oberfläche) von 5 m/g.

Als unbeschichtetes Substrat wurde das Magnesiumhydroxid MAGNIFIN H 5 der Alusuisse Martinswerk GmbH eingesetzt, das erfindungsgemäss mit den weiter unten auf-

geftthrten Beschichtungsmitteln oberflächenmodifiziert wurde. Die Oberflächenmodifi- zierung erfolgte nach an sich bekannten Methoden, wie z. B. in WO-A-00/15710 oder WO-A-96/26240 beschrieben. In den Beispielen wurde jeweils ein Henschel-Mischer eingesetzt. Der Füllstoff wurden in einer Menge von 55 Gew.-% Magnesiumhydroxid auf 45 Gew.-% Polyamid eingesetzt. Es wurden durch Spritzguss Polyamidplättchen mit einer Dicke von 3 mm und einer Oberfläche von 3 x3 cm2 hergestellt und dem oben beschriebe- nen Wechselklima ausgesetzt. Die Bewertung der weisslichen Ausblühung erfolgte nach 30,60 und 90 Tagen durch visuelle Beurteilung. Dabei wurden 4 Klassen unterschieden und mit einer Benotung wie folgt bewertet : 1 (sehr wenig Belag), 2 (wenig Belag), 3 (viel Belag) und 4 (sehr viel Belag).

Beispiel 1 Es wurden 4 verschiedene PA-Compounds hergestellt. Compound Nr. 1 mit dem handels- üblichen Füllstoff H 5 IV diente als Referenz. Es zeigte bereits nach 30 Tagen sehr viel Belag (Bewertung : 4).

Die Füllstoffbeschichtung des Compounds Nr. 2 bestand aus jeweils 1,0% (bezogen auf den Füllstoff) einer handelsüblichen Laurinsäure (Edenor C 12 98-100 der Cognis Deutschland GmbH (früher Henkel KGaA)) und 3-Aminopropyltriethoxysilan (Dynasylan AMEO der Degussa-Hüls AG).

Die Füllstoffbeschichtung des Compounds Nr. 3 bestand aus jeweils 1,0% (bezogen auf den Füllstoff) Isopropoxytris (isostearoyloxy) titan (TYZOR ISTT der DuPont de Nemours (Deutschland) GmbH) und 3-Aminopropyltriethoxysilan (DynasylanX AMEO der Degussa-Hüls AG).

Die Füllstoffbeschichtung des Compounds Nr. 4 bestand aus jeweils 1,0% (bezogen auf den Füllstoff) eines längerkettigen Alkylsilans (Hexadecyltrimethoxysilan, Dynasylan 9116 der Degussa-Hüls AG) und 3-Aminopropyltriethoxysilan (Dynasylan AMEO der Degussa-Hüls AG).

Bei den Compounds 2 bis 4 wurde zuerst die Fettsäure bzw. das Titanat oder Alkylsilan und anschliessend das Aminosilan in einem Henschel-Mischer aufgetragen.

Die beobachteten Ergebnisse nach 30,60 und 90 Tagen sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1

Belag nach 30 d Belag nach 60 d Belag nach 90 d Compound Nr. (Skala 14) (Skala 1-4) (Skala 1-4) 1(Vergleich) 4 2 1 2 3 3 1 2 3 4 1 2 3 Beispiel 2 Tabelle 2 zeigt den Einfluss der Beschichtungsreihenfolge auf das Ausblühverhalten nach 30 Tagen. Eingesetzt wurden hier jeweils 0,5% (bezogen auf den Füllstoff) einer technischen Behensäure (Docosansäure, PrifracX 2987 der Unichema Chemie GmbH) und 3-Aminopropyltriethoxysilan (Dynasylan AMEO der Degussa-Hüls AG). Für Compound 5 wurde das Magnesiumhydroxid zuerst mit der Behensäure und dann mit dem Aminosilan beschichtet, während bei Compound 6 die umgekehrte Reihenfolge gewählt wurde.

Es zeigte sich, dass erheblich bessere Resultate erreicht werden, wenn das erfindungs- gemässe Verfahren derart ausgeführt wird, dass zuerst mit Behensäure und danach mit Aminosilan beschichtet wird.

Tabelle 2 Compound Nr. Beschichtung Belag (Skala 1-4) 1 nur Aminosilan (Referenz) 4 5 1.) Behensäure, 2.) Aminosilan 2 6 1.) Aminosilan, 2.) Behensäure 4