DE10317564A1

DE10317564A1 - Materialien enthaltend thermoplastisches Polyurethan

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Publication number: DE10317564A1
Application number: DE2003117564
Authority: DE
Inventors: Hauke Dr. Malz; Monica Dr. Fernandez Gonzalez; Christian Dr. Wulff
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-10-28
Also published as: DE112004000406D2; WO2004093098A1

Abstract

Materialien, enthaltend Metall und in Kontakt mit dem Metall einen thermoplastischen Kunststoff, wobei der thermoplastische Kunststoff mindestens einen Korrosionsinhibitor mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds enthält.

Description

Die Erfindung betrifft Materialien enthaltend Metall und in Kontakt mit dem Metall einen thermoplastischen Kunststoff insbesondere ein thermoplastisches Polyurethan. Des weiteren betrifft die Erfindung Folienflachleiter und Leiterplatten enthaltend die erfindungsgemäßen Materialien, insbesondere Automobile enthaltend die Folienflachleiter sowie Computer und andere elektronische Geräte, z.B. Steckergehäuse, Steckermaterialien und Steckverbindungen enthaltend die erfindungsgemäßen Leiterplatten.
Thermoplastische Kunststoffe sind Kunststoffe, die, wenn es in dem für den Werkstoff für Verarbeitung und Anwendung typischen Temperaturbereich wiederholt erwärmt und abgekühlt wird, thermoplastisch bleiben. Unter thermoplastisch wird die Eigenschaft eines Kunststoffes verstanden, in einem für ihn typischen Temperaturbereich wiederholt in der Wärme zu erweichen und beim Abkühlen zu erhärten und im erweichten Zustand wiederholt durch Fließen als Formteil, Extrudat oder Umformteil zu Halbzeug oder Gegenständen formbar zu sein. Thermoplastische Kunststoffe sind in der Technik weit verbreitet und finden sich in der Form von Platten, Folien, Formkörpern, Flaschen, Ummantelungen Verpackungen usw.
Thermoplastisches Polyurethan (nachstehend als TPU bezeichnet) ist ein Elastomer, der in vielen Anwendungen Verwendung findet, z.B. Schuhapplikationen, Folien, Skistiefel, Schläuche. Ein großer Markt für TPU ist die Kabelummantelung. Hierbei werden isolierte Kupferlitzen miteinander verseilt und anschließend mit TPU ummantelt. Als Isoliermaterial für die Kupferlitzen werden die unterschiedlichsten Werkstoffe eingesetzt, z.B. PVC oder EVA. Für einige Anwendungen ist auch TPU für die Isolierung geeignet. Die Ummantelung erfolgt dann meistens wiederum mit TPU.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Materialien enthaltend Metall, bevorzugt Kupfer und in Kontakt mit dem Metall einen thermoplastischen Kunststoff insbesondere ein thermoplastisches Polyurethan, insbesondere Folienflachleiter, Kabelummantelungen und/oder Leiterplatten zu entwickeln, die sowohl über hervorragende mechanische Eigenschaften des Kunststoffes verfügen als insgesamt deutlich beständiger gegenüber Alterungsprozessen sind.
Die Aufgaben konnten dadurch gelöst werden, dass das ein thermoplastischer Kunststoff, insbesondere ein thermoplastisches Polyurethan mindestens einen Korrosionsinhibitor mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds enthält. Unter dem Ausdruck "Korrosionsinhibitor" sind Verbindungen zu verstehen, die geeignet sind, eine Korrosion des Metalls zu verhindern. Bevorzugt sind erfindungsgemäße Materialien, bei denen der thermoplastische Kunststoff, insbesondere das thermoplastische Polyurethan, das gegebenenfalls in Mischung, d.h. als Blend mit anderen thermoplastischen Kunststoffen vorliegen kann, mindestens ein Triazol und/oder Triazolderivat mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds enthält, z.B. die an späterer Stelle genannten Verbindungen, die exzellent als Korrosionsschutzmittel geeignet sind. "Mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds" bedeutet, dass TPU enthaltend diese Triazolderivate des Salicylaldehyds als alleiniges Triazol oder Triazolderivat nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind und entsprechend nicht vom vorliegenden Anspruch umfasst werden. Triazolderivate des Salicyladehyds sind in diesem Zusammenhang Substanzen, die den Salicylaldehydrest und den Tiazolrest direkt oder über eine Brücke miteinander verbunden enthalten.
Als thermoplastischer Kunststoff in den erfindungsgemäßen Materialien kommen allgemein bekannte thermoplastische Kunststoffe in Betracht, beispielsweise PVC, Polyethylen, Polypropylen, ABS, ASA, EVA, Polystyrol, Polyamid, Polycarbonat, PET, PBT, POM, SAN, Polyacrylnitril, bevorzugt thermoplastisches Polyurethan, das gegebenenfalls in Mischung mit mindestens einem weiteren thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise einem der genannten thermoplastischen Kunststoffe vorliegen kann.
Als Metalle in den erfindungsgemäßen Materialien kommen bevorzugt allgemein bekannte elektrisch leitfähige Metalle oder Legierungen, besonders bevorzugt Kupfer, beispielsweise in für Kabel üblichen Reinheitsgraden, in Betracht.
Kupfer ist eines der wichtigsten Metalle, die in der Technik Verwendung finden. Besonders in der Elektroindustrie ist Kupfer nicht zu ersetzen. Aufgrund seines geringen elektrischen Widerstandes wird Kupfer bevorzugt als elektrischer Leiter eingesetzt. Elektrische Leitungen bestehen im allgemeinen aus einem Kern aus Kupferlitze und einem Mantel aus Kunststoff, z.B. wie bei den erfindungsgemäßen Materialien enthaltend thermoplastisches Polyurethan (TPU). Aufgabe des TPU besteht dabei darin, das Kupfer zu isolieren und zudem vor mechanischer Beschädigung zu schützen. Bei besonderen Anwendungen, z.B. Boxenkabeln für Musikanlagen, bildet der Kunststoff allerdings in Kombination mit dem Kupfer zudem ein Designelement. Das rötliche Kupfer wird dabei mit einem transparenten Kunststoff, z.B. einem transparenten TPU ummantelt. Eine Neuerung auf dem Markt der elektrischen Leiter stellen die sogenannten Folienflachleiter dar. Folienflachleiter bestehen aus dünnen Kupferbändchen die gegen sich und die Umwelt mit dünnen Folien aus thermoplastischem Kunststoff, z.B. thermoplastischem Polyurethan ummantelt sind. Hierbei weisen die Kupferfolien zum Teil Dicken von zum Teil weniger als 100 μm auf und sind entsprechend empfindlich. Obwohl Kupfer als Halbmetall bereits eine hohe chemische Stabilität besitzt, reagiert es doch unter Umwelteinflüssen mit Luftsauerstoff, Feuchtigkeit, Kohlendioxid oder Schadstoffen aus der Luft. So ist die typische rote Kupferfarbe auf Kupferoxid zurückzuführen, dem Reaktionsprodukt mit Sauerstoff, und die als Patina bekannte grünliche Farbe von Kupferdächern in Städten besteht aus einer Mischung von Kupferchlorid, Kupfercarbonat und Kupfersulfat. Auch wenn in der Bauindustrie derartige Verfärbungen nicht weiter stören, oder im Falle der Patina sogar erwünscht sind, so kann in der Technik eine Korrosion des Kupfers zu einem empfindlichen Eigenschaftsverlust des Produktes oder zumindest zu einer ungewünschten optischen Beeinträchtigung führen, die eine Schädigung und damit einen Eigenschaftsverlust suggeriert. Z.B. kann bei Folienflachleitern aufgrund der geringen Dicke der Kupferfolien durch Korrosion schnell Lochfraß auftreten, wodurch die elektrische Leitfähigkeit der entsprechenden Leiterbahn unterbrochen wird. Aus diesem Grund werden in der Technik häufig Lackierungen oder Anstriche verwendet, um das Kupfer vor Umwelteinflüssen zu schützen.
Diese Lackierungen oder Anstriche weisen allerdings einige entscheidende Nachteile auf. So muss das Kupferhalbzeug nach erfolgter Herstellung noch in einem zweiten Arbeitsschritt nachbehandelt, z.B. lackiert werden. Zudem erfordert nicht jede Anwendung ein geschütztes Kupfer. Dementsprechend muss ein Hersteller immer zwei mitunter gleiche Produkte im Sortiment führen, ein behandeltes und ein unbehandeltes Produkt. Ist zudem die Lackierung an einer Stelle fehlerhaft, z.B. durch mechanische Beschädigung, kann dies zum Teil zum Versagen des gesamten Produktes, z.B. Folienflachleiters führen. Bei der Herstellung von Kabeln oder Folienflachleitern aus Kupferlitze oder Folie und thermoplastischem Kunststoff können Temperaturen von bis zu 300°C erreicht werden. Bei diesen hohen Temperaturen kann es zu einer thermischen Zerstörung der Lackierung kommen. Diese Probleme werden durch die erfindungsgemäßen Materialien, bei denen das Metall bevorzugt in dem TPU enthaltend den oder die Triazole und/oder Triazolderivate eingebettet ist, gelöst. Das speziell stabilisierte TPU isoliert das Metall, schützt gegen mechanische Beschädigung und insbesondere auch gegen Korrosion des Metalls insbesondere des Kupfers.
Als erfindungsgemäße Materialien kommen beispielsweise Kabelummantelungen in Betracht, bei denen es sich bei dem Metall um Kabel und bei dem thermoplastischen Polyurethan um Kabelummantelung handelt. Erfindungsgemäß kommen weiterhin Leiterplatten in Betracht. Bei Leiterplatten handelt es sich üblicherweise um einen flächigen Träger, auf dem elektrische Leiterbahnen verlaufen, die elektronische Bauteile elektrisch leitend verbinden. Solche Leiterplatten sind allgemein bekannt und beispielsweise in üblichen elektrischen oder insbesondere elektronischen Geräten, insbesondere Computern enthalten. Erfindungsgemäß können diese Leiterplatten derart aufgebaut sein, dass die elektrischen Leiterbahnen, die die elektronischen Bauteile elektrisch leitend verbinden, mit dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethan enthaltend den oder die Triazole und/oder Triazolderivate bedeckt, beispielsweise eingebettet oder versiegelt werden. Beispielsweise können die Leiterplatten enthaltend die Leiterbahnen einseitig oder beidseitig mit einer TPU-Folie bedeckt werden, die anschließend auf die Leiterbahnen aufgeschmolzen wird. Eine weitere Anwendung sind Steckermaterialien und Steckverbindungen zur Herstellung elektrischer Kontakte zweier Leiter.
Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Materialien um Folienflachleiter. Unter Folienflachleiter werden im allgemeinen flache, flexible Leiterbänder verstanden, die aus einem oder mehreren, bevorzugt parallel ausgerichteten, Metallbändern, die zwischen zwei Folien aus Kunststoff eingearbeitet werden, aufgebaut sind, so dass eine Isolierung erfolgt. Die Ausmaße der Folienflachleiter sind nicht begrenzt. Üblicherweise weisen sie je nach Verwendung eine Länge von 5 cm bis 100 m und eine Breite von 0,5 cm bis 30 cm auf. Das flache flexibles Leiterband zeichnet sich durch gute Verarbeitung z.B. in Dachhimmeln, geringes Gewicht, kostengünstige Herstellung und einfache Verbindungstechnik aus. Aufgrund ihrer Verwendung z.B. im Automobilbau sind bezüglich der mechanischen, chemischen und thermischen Widerstandsfähigkeit an die Folienflachleiter eine ganze Reihe von Anforderungen gestellt. Bauartbedingt ist allerdings bei einem Folienflachleiter die Kontaktfläche zwischen dem Werkstoff Kupfer und dem Werkstoff TPU und überhaupt die Oberfläche der Leiterbahn besonders groß. Zudem ist die Wandstärke der Leiterbahn üblicherweise sehr gering, womit der Folienflachleiter besonders effektiv gegen Beschädigung und äußeren Angriff geschützt werden muss. Üblicherweise umfasst der Folienflachleiter mindestens eine metallische Leiterbahn, die zwischen mindestens zwei Folien enthaltend das erfindungsgemäße thermoplastisches Polyurethan positioniert ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten die Kunststofffolien das erfindungsgemäße thermoplastisches Polyurethan. Die Folien weisen im allgemeinen eine Dicke von 1 μm bis 5 mm, bevorzugt von 10 μm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 10 μm bis 1 mm, insbesondere von 25 μm bis 250 μm auf. Die Haftung zwischen den Folien wird üblicherweise durch Erwärmen und Verpressen und/oder durch die Verwendung von Klebstoffen erzielt. Als Metallband ist im allgemeinen jeder leitende Stoff geeignet. Bevorzugt werden aber Metalle, wie beispielsweise Eisen, Zink, Kupfer oder Legierungen davon verwendet, besonders bevorzugt wird Kupfer verwendet. Die Metallbänder weisen im allgemeinen eine Dicke von 1 μm bis 500 μm, bevorzugt von 10 μm bis 250 μm und besonders bevorzugt von 30 μm bis 100 μm auf. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folienflachleiter sind mehrere Verfahren möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform werden zunächst zwei, bevorzugt einseitig mit Klebstoff bestrichenen TPU- Folien bereit gestellt. Zwischen diese beiden Folien werden anschließend Metallbänder, beispielsweise 30 bis 100 μm dicke Kupferbändchen, eingearbeitet bzw. einlaminiert. Als Klebstoff ist ein widerstandsfähiger Kleber bevorzugt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Folienverbund in einem Arbeitsschritt, durch Coextrusion der TPU-Folien mit den Metallbändern, bevorzugt mit den Kupferbändchen, hergestellt werden. Hierbei entfällt der zusätzliche Verarbeitungsschritt des Laminierens. Weiterhin ist es möglich, die erfindungsgemäßen Folienflachleiter durch eindrucken der Kupferleitung in die TPU-Folie herzustellen.
Bevorzugt beträgt die Breite des erfindungsgemäßen Folienflachleiters zwischen 0,5 cm und 30 cm, wobei die Dicke der metallischen Leiterbahnen bevorzugt zwischen 1 μm und 500 μm beträgt und die Dicke der Folien enthaltend thermoplastisches Polyurethan bevorzugt zwischen 10 μm und 2 mm liegt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Folienflachleiter kann wie bereits dargestellt beispielsweise dadurch erfolgen, dass man zwei TPU-Folien bereitstellt und anschließend zwischen die beiden Folien ein oder mehrere Metallbänder einlaminiert, oder zwischen mindestens zwei erfindungsgemäße TPU-Folien mindestens ein Metallband nach allgemein bekannten Verfahren coextrudiert.
Die erfindungsgemäßen Folienflachleiter können vielseitig eingesetzt werden. Bevorzugt werden sie als flexible Leiter in Verkehrsmittel, Elektroartikeln und Maschinen verwendet. Beispiele für geeignete Verkehrsmittel sind Kraftfahrzeuge, beispielsweise PKWs, Busse oder LKWs, Schienenfahrzeuge, Flugzeuge oder Schiffe. Beispiele für Elektroartikel sind Haushaltsgeräte, Fernseher, Stereoanlagen, Videorekorder, Computer und Zubehör, Drucker und Zubehör, Kopierer und Zubehör, Scanner und Zubehör, Schaltschränke und Steueranlagen. Beispiele für Maschinen sind Verpackungsmaschinen, Roboter, spanabhebende Maschinen, Werkzeugmaschinen, Spritzgussmaschinen, Extruder, Kalander, Folienblasmaschinen, CAD-Maschinen, Fräsen, Stanzen, Pressen, Drehmaschinen, Baumaschinen, z.B. Bagger, Radlader, Kräne, Förderanlagen, Flurförderfahrzeuge, Sortiermaschinen, Fließbänder, Prozessüberwachungsanlagen, und Prozessleitstände. Besonders bevorzugt sind Automobile, beispielsweise Lastkraftwagen, Bussen und Personenkraftfahrzeugen, enthaltend die erfindungsgemäßen Folienflachleiter.
Als erfindungsgemäßen TPU kommt bevorzugt ein TPU enthaltend mindestens ein Triazol und/oder Triazolderivat in Betracht. Als Triazol und/oder Triazolderivat kommen alle bekannten Triazole und Triazolderivate mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds in Betracht. Beispielsweise können eine oder mehrere der folgenden Verbindungen eingesetzt werden:
Weiter können als Triazol und/oder Triazoderivate die folgenden Verbindungen eingesetzt werden: Tinuvin^® P (CAS reg.Nr. 2440-22-4), Tinuvin^® 329 (CAS Reg.Nr. 3147-75-9), Tinuvin^® 326 (CAS.Reg.Nr. 3896-11-5), Tinuvin^® 320 (CAS Reg.Nr. 3846-71-7), Tinuvin^® 571 (CAS.Reg.Nr. 23328-53-2), Tinuvin^® 328 (CAS.Reg.Nr. 25973-55-1 ), Tinuvin^® 350 (CAS.Reg.Nr. 36437-37-3, Tinuvon^® 327 (CAS.Reg.Nr. 3864-99-1), Tinuvin^® 234 (CAS.Reg.Nr. 70321-86-7), Tinuvin^® 360 (CAS.Reg.Nr. 103597-45-1), Tinuvin^® 840 (CAS.Reg.Nr. 84268-08-6), Tinuvin^® 384 Tinuvin^® ist ein Handelsname der CIBA Specialty Chemicals, Basel, Schweiz.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass auch solche Triazole und/oder Triazolderivate, die eine mit einem Isocyanat reaktive Gruppe aufweisen, die Korrosion des Kupfers inhibieren. Dies ist überraschend, da derartige Verbindungen in die Polyurethanmatrix eingebaut werden und so migrationsstabil sind. Migrationsstabil bedeutet hierbei, dass die Verbindung nicht aus der Polyurethanmatrix diffundieren kann. Beispiele für mit Isocyanten reaktive Gruppen sind Hydroxygruppen, primäre und sekundäre Aminogruppen, Epoxygruppen, Carboxylgruppen und Thioalkohole. Bevorzugt sind Hydroxygruppen und Aminogruppen. Für ein Additiv ist es vorteilhaft, wenn es nicht aus der Polymermatrix herausdiffundieren kann, da es dann nicht durch Verdampfen, Ausblühen, Ausbluten oder Auswaschen verloren geht. Allerdings führt das Einbinden eines Additives in die Polymermatrix häufig zu einer Verschlechterung der Wirkung des Additivs.
Bevorzugt sind demnach solche Triazolderivate, die eine funktionelle Gruppe tragen, die mit einer Isocyanatgruppe reagieren kann. Die funktionelle Gruppe kann dabei auch Bestandteil des Triazolrings sein.
Bevorzugt sind 4-Amino-1,2,4-Triazol, 3-Amino-4H-1,2,4-Triazol und/oder 1-H-Benzotriazol.
Die Konzentration der Triazol und/oder Triazolderivate bezogen auf die Gesamtmasse des TPU kann in einem breiten Konzentrationsbereich variieren. So kann das TPU 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,01 und 3 Gew.-% Triazol-oder Triazolderivate enthalten, besonders bevorzugt zwischen 0,05 und –2 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,1 und 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des TPU enthaltend das oder die Triazol(e) und/oder Triazolderivat(e). Wird ein Triazol und/oder Triazolderivat enthaltend funktionelle mit Isocyanaten reaktive Gruppen eingesetzt, so kann in einer bevorzugten Ausführungsform die molare Konzentration des Triazol oder Triazolderiavates zur Kennzahlberechnung des TPU mit herangezogen werden, wenn die Konzentration des Triazol oder Triazolderivates größer 0,1 Gew.-% ist.
Enthalten die Triazole oder Triazolderivate mit Isocyanaten reaktive Gruppen, so können die Triazole oder Triazolderviate bevorzugt auch vor der Zudosierung zum TPU mit einem Isocyanat oder einem isocyanathaltigen Präpolymer, bevorzugt einem isocyanathaltigen Präpolymer auf Polyetherolbasis zur Reaktion gebracht werden. Bevorzugt kann man dieses funktionalisierte Präpolymere dann zum TPU zudosieren. Die Konzentration des zu verwendenden Präpolymeren bezogen auf die Gesamtmasse des TPU errechnet sich hierbei aus der erfinderischen Konzentration von Triazol bzw. Triazolderivaten geteilt durch den Masseanteil der Wirkstoffgruppe im funktionalisierten Präpolymeren.
Wird anstelle eines Triazol oder Triazolderivates ein funktionalisiertes Präpolymer enthaltend das oder die Triazol(e) und/oder Triazolderivat(e) eingesetzt, so entfällt die Notwendigkeit der Einbeziehung der Triazol oder Triazolderivatkonzentration in die Kennzahlberechnung des TPU.
Thermoplastisches Polyurethan bedeutet, dass es sich um ein thermoplastisches Elastomer auf Polyurethanbasis handelt. Ein thermoplastisches Elastomer ist ein Elastomer, das, wenn es in dem für den Werkstoff für Verarbeitung und Anwendung typischen Temperaturbereich wiederholt erwärmt und abgekühlt wird, thermoplastisch bleibt. Unter thermoplastisch wird die Eigenschaft eines Kunststoffes verstanden, in einem für ihn typischen Temperaturbereich wiederholt in der Wärme zu erweichen und beim Abkühlen zu erhärten und im erweichten Zustand wiederholt durch Fließen als Formteil, Extrudat oder Umformteil zu Halbzeug oder Gegenständen formbar zu sein.
Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen, in dieser Schrift auch als TPU bezeichnet, sind allgemein bekannt. Im allgemeinen werden TPUs durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen mit einem Molekulargewicht (M_w) von 500 bis 10000 und (c) Kettenverlängerungsmitteln mit einem Molekulargewicht von 50 bis 499 gegebenenfalls in Gegenwart von (d) Katalysatoren und/oder (e) üblichen Zusatzstoffen herstellt.
Im Folgenden sollen beispielhaft die Ausgangskomponenten und Verfahren zur Herstellung der bevorzugten Polyurethane dargestellt werden. Die bei der Herstellung der Polyurethane üblicherweise verwendeten Komponenten (a), (b), (c) sowie gegebenenfalls (d) und/oder (e) sollen im Folgenden beispielhaft beschrieben werden:

a) Als organische Isocyanate (a) können allgemein bekannte aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und/oder aromatische Isocyanate eingesetzt werden, beispielsweise Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta- und/oder Oktamethylendiisocyanat, 2-Methyl-pentamethylen-diisocyanat-1,5, 2-Ethyl-butylen- diisocyanat-1,4, Pentamethylen-diisocyanat-1,5, Butylen-diisocyanat-1,4, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanato-methyl-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), Diphenylmethan-diisocyanat, 3,3'-Dimethyl-diphenyl-diisocyanat, 1,2-Diphenylethandiisocyanat und/oder Phenylendiisocyanat. Bevorzugt wird 4,4'-MDI verwendet.
b) Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen (b) können die allgemein bekannten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Polyesterole, Polyetherole und/oder Polycarbonatdiole, die üblicherweise auch unter dem Begriff "Polyole" zusammengefasst werden, mit Molekulargewichten von 500 bis 8000, bevorzugt 600 bis 6000, insbesondere 800 bis weniger als 3000, und bevorzugt einer mittleren Funktionalität von 1,8 bis 2,3, bevorzugt 1,9 bis 2,2, insbesondere z. Bevorzugt setzt man Polyetherpolyole ein, beispielsweise solche auf der Basis von allgemein bekannten Startersubstanzen und üblichen Alkylenoxiden, beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid, bevorzugt Polyetherole basierend auf Propylenoxid-1,2 und Ethylenoxid und insbesondere Polyoxytetramethylenglykole. Die Polyetherole weisen den Vorteil auf, dass sie eine höhere Hydrolysestabilität als Polyesterole besitzen.

Weiterhin können als Polyetherole sogenannte niedrig ungesättigte Polyetherole verwendet werden. Unter niedrig ungesättigten Polyolen werden im Rahmen dieser Erfindung insbesondere Polyetheralkohole mit einem Gehalt an ungesättigten Verbindungen von kleiner als 0,02 meg/g, bevorzugt kleiner als 0,01 meg/g, verstanden.
Derartige Polyetheralkohole werden zumeist durch Anlagerung von Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, Propylenoxid und Mischungen daraus, an die oben beschriebenen Diole oder Triole in Gegenwart von hochaktiven Katalysatoren hergestellt. Derartige hochaktive Katalysatoren sind beispielsweise Cäsiumhydroxid und Multimetallcyanidkatalysatoren, auch als DMC-Katalysatoren bezeichnet. Ein häufig eingesetzter DMC-Katalysator ist das Zinkhexacyanocobaltat. Der DMC-Katalysator kann nach der Umsetzung im Polyetheralkohol belassen werden, üblicherweise wird er entfernt, beispielsweise durch Sedimentation oder Filtration.
Weiterhin können Polybutadiendiole mit einer Molmasse von 500–10000 g/mol bevorzugt 1000–5000 g/mol, insbesondere 2000 – 3000 g/mol verwendet werden. TPU's welche unter der Verwendung dieser Polyole hergestellt wurden, können nach thermoplastischer Verarbeitung strahlenvernetzt werden. Dies führt z.B. zu einem besseren Abbrennverhalten.
Statt eines Polyols können auch Mischungen verschiedener Polyole eingesetzt werden.

c) Als Kettenverlängerungsmittel (c) werden allgemein bekannte aliphatische, araliphatische, aromatische und/oder cycloaliphatische Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 50 bis 499, bevorzugt 2-funktionelle Verbindungen, eingesetzt, beispielsweise Diamine und/oder Alkandiole mit 2 bis 10 C-Atomen im Alkylenrest, insbesondere 1,3-Propandiol, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6 und/oder Di-, Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta-, Okta-, Nona- und/oder Dekaalkylenglykole mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, bevorzugt entsprechende Oligo- und/oder Polypropylenglykole, wobei auch Mischungen der Kettenverlängerer eingesetzt werden können.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Komponenten a) bis c) um difunktionelle Verbindungen, d.h. Diisocyanate (a), difunktionelle Polyole, bevorzugt Polyetherole (b) und difunktionelle Kettenverlängerungsmittel, bevorzugt Diole.

d) Geeignete Katalysatoren, welche insbesondere die Reaktion zwischen den NCO-Gruppen der Diisocyanate (a) und den Hydroxylgruppen der Aufbaukomponenten (b) und (c) beschleunigen, sind die nach dem Stand der Technik bekannten und üblichen tertiären Amine, wie z.B. Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N-Methylmorpholin, N,N'-Dimethylpiperazin, 2-(Dimethylaminoethoxy)-ethanol, Diazabicyclo-(2,2,2)-octan und ähnliche sowie insbesondere organische Metallverbindungen wie Titansäureester, Eisenverbindungen wie z.B. Eisen-(III)-acetylacetonat, Zinnverbindungen, z.B. Zinndiacetat, Zinndioctoat, Zinndilaurat oder die Zinndialkylsalze aliphatischer Carbonsäuren wie Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat oder ähnliche. Die Katalysatoren werden üblicherweise in Mengen von 0,0001 bis 0,1 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Polyhydroxylverbindung (b) eingesetzt.
e) Neben Katalysatoren (d) können den Aufbaukomponenten (a) bis (c) auch übliche Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe (e) hinzugefügt werden. Genannt seien beispielsweise Treibmittel, oberflächenaktive Substanzen, Füllstoffe, Keimbildungsmittel, Gleit- und Entformungshilfen, Farbstoffe und Pigmente, Anti oxidantien (i), z.B. gegen Hydrolyse, Licht, Hitze oder Verfärbung, anorganische und/oder organische Füllstoffe, Flammschutzmittel, Verstärkungsmittel und Weichmacher, Metalldeaktivatoren (ii), In einer bevorzugten Ausführungsform fallen unter die Komponente (e) auch Hydrolyseschutzmittel wie beispielsweise polymere und niedermolekulare Carbodiimide. Besonders bevorzugt enthält das thermoplastische Polyurethan in den erfindungsgemäßen Materialien Melamincyanurat, das als Flammschutzmittel wirkt. Bevorzugt wird Melamincyanurat in einer Menge zwischen 0,1 und 60 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 5 und 40 Gew.-%, insbesondere zwischen 15 und 25 Gew.-% eingesetzt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des TPU. Bevorzugt enthält das thermoplastische Polyurethan zusätzlich zu dem oder den Triazolen und/oder Triazolderivaten (i) Antioxidantien in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% und/oder, bevorzugt und, (ii) Metalldeaktivatoren in einer Menge von 0,01 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen Polyurethans. Als Antioxidantien (i) sind im allgemeinen Stoffe geeignet, welche unerwünschte oxidative Prozesse im zu schützenden Kunststoff hemmen oder verhindern. Im allgemeinen sind Antioxidantien kommerziell erhältlich. Beispiele für Antioxidantien sind sterisch gehinderte Phenole, aromatische Amine, Thiosynergisten, Organophosphorverbindungen des trivalenten Phosphors, und Hindered Amine Light Stabilizers. Beispiele für Sterisch gehinderte Phenole finden sich in Plastics Additive Handbook, 5th edition, H. Zweifel, ed, Hanser Publishers, München, 2001 ([1]), S. 98–107 und S. 116 – S. 121. Beispiele für Aromatische Amine finden sich in [1] S. 107–108. Beispiele für Thiosynergisten sind gegeben in [1], S. 104–105 und S. 112–113. Beispiele für Phosphite finden sich in [1], S.109–112. Beispiele für Hindered Amine Light Stabilizer sind gegeben in [1], S. 123–136. Zur Verwendung im erfindungsgemäßem Antioxidantiengemisch eignen sich bevorzugt phenolische Antioxidantien. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Antioxidantien (i), insbesondere die phenolischen Antioxidantien, eine Molmasse von größer 350 g/mol, besonders bevorzugt von größer 700g/mol und einer maximalen Molmasse < 10000 g/mol bevorzugt < 3000 g/mol auf. Ferner besitzen sie bevorzugt einen Schmelzpunkt von kleiner 180°C. Weiterhin werden bevorzugt Antioxidantien verwendet, die amorph oder flüssig sind. Ebenfalls können als Komponente (i) auch Gemische von zwei oder mehr Antioxidantien verwendet werden.

Die vorstehend genannten Randbedingungen bezüglich Molmasse und Schmelzpunkt stellen sicher, dass das Antioxidans sich auch bei großen Oberfläche/Volumen Verhältnissen nicht verflüchtigt und dass bei der Synthese das Antioxidans gleichmäßig und homogen in das TPU eingearbeitet werden kann. Beispiele für geeignete phenolische Antioxidantien sind Moleküle, welche die Struktur 1 als Wirkstoffgruppe enthalten.
in der X und Y unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten und
Z eine kovalente Bindung ist, über die die Wirkstoffgruppe mit dem restlichen Molekül des Antioxidans (i) verbunden ist.
Bevorzugt eingesetzt als phenolisches Antioxidans (i) werden solche Verbindungen, die den Rest 2 enthalten.
wobei Z wie vorstehend definiert ist.
Beispiele für bevorzugte phenolische Antioxidantien, welche die Wirkstoffgruppe 1 enthalten, sind Triethylenglycol-bis(3-(5-tert.butyl-4-hydroxy-m-tolyl)-propionat) (Irganox^® 245, Ciba Spezialitätenchemie AG), Hexamethylen- bis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat) (Irganox^® 259), Pentaerythrityl-tetrakis(3-(3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl)-propionate) (Irganox^®1010), Octadecyl-3-(3,5-di-tert.butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat (Irganox^®1076), N,N'-Hexamethylen-bis-(3,5-di-tert.butyl-4-hydroxy-hydrozimtsäureamid) (Irganox^®1098), und das Irganox 1135^®.
Besonders bevorzugte phenolische Antioxidantien sind Irganox^®1010, Irganox^® 245, Irganox^® 259, Irganox 1098 und Antioxidantien auf Basis von Polyetherolen.
Weiter besonders bevorzugt sind Antioxidantien, die sich durch die allgemeinen Formeln 3A und 3 beschreiben lassen.
n₁, n₂, n₃..n_m sind in den Formeln 3A und 3B ganze Zahlen > 0 und es gilt die Beziehung, dass n₂ = n₁+ 1 und n₃ = n₂+ 1 und n_x+1 = n_x + 1 usw.
Die bevorzugten Antioxidantien 3A und 3B stellen dementsprechend Mischungen aus verschiedenen Verbindungen dar, die sich nur in der Größe von n unterscheiden, nachfolgend als Antioxidantienmischung bezeichnet. Der Anteil der Moleküle n₁, n₂, n₃ bis n_m wird dabei so gewählt, dass die zahlenmittlere Molmasse der Antioxidantienmischung der als vorteilhaft erkannten Molmasse entspricht. Bevorzugt wird der Anteil der Moleküle n₁, n₂, n₃ bis n_m so gewählt, dass die zahlenmittlere Molmasse des Antioxidantienmischung 3A und/oder 3B größer 350 g/mol, besonders bevorzugt > 700 g/mol und < 10000 g/mol bevorzugt < 3000 g/mol beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden Antioxidantienmischungen verwendet, deren Polydispersität P_d größer 1 ist, d.h, ihre zahlenmittlere Molmasse ist kleiner als ihre gewichtsmittlere Molmasse ist. Dies ist beispielsweise dann erfüllt, wenn das Antioxidans aus einer Mischung aus verschiedenen Molekülen der Struktur 3A oder 3B mit unterschiedlichen n besteht.
Es kann von Vorteil sein, wenn nicht ein einzelnes phenolisches Antioxidans verwendet wird sondern Mischungen von phenolischen Antioxidantien zur Stabilisierung eingesetzt werden. Prinzipiell können alle phenolischen Antioxidantien, die den oben beschrieben Bedingungen zu Molmasse und Schmelzpunkt entsprechen, für derartige Mischungen eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt sind Mischungen, die Irganox^® 1010 enthalten und/oder solche Mischungen, die phenolische Antioxidantien gemäß den allgemeinen Formeln 3A und 3B enthalten.
Als Komponente (ii) können Metalldeaktivatoren eingesetzt werden. Metallionen katalysieren im allgemeinen die Zersetzung von Peroxiden und beschleunigen damit den Abbau von Polymeren, folglich sind Metalldeaktivatoren Substanzen, die den schädlichen Einfluss von Metallionen bezüglich des Abbaus von Polymeren vermindern, z.B. durch Komplexierung dieser Metallionen. Beispiele für Metalldeaktivatoren sind 2-(2-Benzimidazolyl)-phenol, 3-(2-Imidazolin-2-yl)-2-naphthol, 2-(2-Benzo-oxazolyl)-phenol, 4-Diethylamino-2.2'-dioxy-5-methylazobenzene, 3-Methyl-4-(2-oxy-5-methylphenylazo)-1-phenyl-5-pyrazolone, Tris(2-tert.butyl-4-thio(2'methyl-4'hydroxy-5'tert.butyl)-phenyl-5-methyl)phenylphosphit, Decamethylendicarboxy-disalicyloylhydrazide, 2',3-Bis-((3-(3,5-de-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl))-piopionhydrazid, 2,2'-Oxamido-bis-(ethyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate). Weiter können allgemein Derivate des Hydrazins wie Adipinsäuredihydrazid bzw. Oxalsäuredihydrazid und Derivate des Oxamids als Metalldeaktivatoren fungieren. Ein besonders bevorzugter Metalldeakitvator ist das ADK^® Stab CDA 6 (Palmarole AG, Basel, Schweiz).
Die beiden Stabilisierungskomponenten (i) Antioxidans und (ii) Metalldeaktivierungskomponente können in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Molekül vereint sein. Beispiel für einen derartigen Stabilisator sind das 2,2'-Oxamidobis-(ethyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate) und das N,N'-Bis(3-(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxylphenyl)propionyl-hydrazide).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das zu stabilisierende Polyurethan im allgemeinen 0,1 bis 5 Gew.-% an Antioxidans (i), bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyurethans.
Ist das zu stabilisierende TPU ein Polyether-TPU mit einer Shorehärte kleiner Shore 54 D, wird das Antioxidans (i) üblicherweise in Konzentrationen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent (Gew.-%), bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des TPU eingesetzt.
Ist das zu stabilisierende TPU ein Polyester-TPU oder ein Polyether-TPU mit einer Shorehärte größer oder gleich Shore 54 D, wird das Antioxidans (i) üblicherweise in Konzentrationen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des TPU eingesetzt.
Von der Komponente (ii) enthält das erfindungsgemäße, stabilisierte TPU bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des TPU.
Für den Fall, dass die Komponenten (i) und (ii) in Form einer Verbindung zugegeben werden, die beide Komponenten vereint, so wird diese Verbindung im allgemeinen in einer Menge 0,01 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des TPU, eingesetzt. Zusätzlich kann dann noch ein Antioxidans (Komponente i) zugegeben werden, damit die Konzentration an der Komponente (i) der bevorzugten Ausführungsform entspricht.
Neben den genannten Komponenten a), b) und c) und gegebenenfalls d) und e) können auch Kettenregler, üblicherweise mit einem Molekulargewicht von 31 bis 3000, eingesetzt werden. Solche Kettenregler sind Verbindungen, die lediglich eine gegenüber Isocyanaten reaktive funktionelle Gruppe aufweisen, wie z. B. monofunktionelle Alkohole, monofunktionelle Amine und/oder monofunktionelle Polyole. Durch solche Kettenregler kann ein Fließverhalten, insbesondere bei TPUs, gezielt eingestellt werden. Kettenregler können im allgemeinen in einer Menge von 0 bis 5, bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Komponente b) eingesetzt werden und fallen definitionsgemäß unter die Komponente c).
Alle in dieser Schrift genannten Molekulargewichte weisen die Einheit [g/mol] auf.
Zur Einstellung von Härte der TPUs können die Aufbaukomponenten (b) und (c) in relativ breiten molaren Verhältnissen variiert werden. Bewährt haben sich molare Verhältnisse von Komponente (b) zu insgesamt einzusetzenden Kettenverlängerungsmitteln (c) von 10 : 1 bis 1 : 10, insbesondere von 1 : 1 bis 1 : 4, wobei die Härte der TPU mit zunehmendem Gehalt an (c) ansteigt.
Die Umsetzung kann bei üblichen Kennzahlen erfolgen, bevorzugt bei einer Kennzahl von 60 bis 120, besonders bevorzugt bei einer Kennzahl von 80 bis 110. Die Kennzahl ist definiert durch das Verhältnis der insgesamt bei der Umsetzung eingesetzten Isocyanatgruppen der Komponente (a) zu den gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen, d.h. den aktiven Wasserstoffen, der Komponenten (b) und (c). Bei einer Kennzahl von 100 kommt auf eine Isocyanatgruppe der Komponente (a) ein aktives Wasserstoffatom, d.h. eine gegenüber Isocyanaten reaktive Funktion, der Komponenten (b) und (c). Bei Kennzahlen über 100 liegen mehr Isocyanatgruppen als OH-Gruppen vor.
Die Herstellung der TPU kann nach den bekannten Verfahren kontinuierlich, beispielsweise mit Reaktionsextrudern oder dem Bandverfahren nach One-shot oder dem Prepolymerverfahren, oder diskontinuierlich nach dem bekannten Prepolymerprozess erfolgen. Bei diesen Verfahren können die zur Reaktion kommenden Komponenten (a), (b), (c) und gegebenenfalls (d) und/oder (e) nacheinander oder gleichzeitig miteinander vermischt werden, wobei die Reaktion unmittelbar einsetzt.
Beim Extruderverfahren werden die Aufbaukomponenten (a), (b), (c) sowie gegebenenfalls (d) und/oder (e) einzeln oder als Gemisch in den Extruder eingeführt, z.B. bei Temperaturen von 100 bis 280°C, vorzugsweise 140 bis 250°C, und zur Reaktion gebracht. Das erhaltene TPU wird üblicherweise extrudiert, abgekühlt und granuliert.
Nach der Synthese kann es das TPU gegebenenfalls durch Konfektionierung auf einem Extruder modifiziert werden. Durch diese Konfektionierung kann das TPU z.B. in seinem Schmelzindex oder seiner Granulatform entsprechend den Anforderungen modifiziert werden.
Das oder die Triazole und/oder Triazolderivate können während der Synthese oder der Verarbeitung des TPU zudosiert werden. Es können auch Konzentrate, welche das oder die Triazole und/oder Triazolderivate enthalten, hergestellt werden und während der Verarbeitung zum TPU zudosiert werden. Ein derartiges, erfindungsgemäßes Konzentrat enthält im allgemeinen mindestens ein TPU, bevorzugt ein Polyether-TPU, und mehr als 3 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 20 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-% an Triazol und/oder Triazolderivat(en), bezogen auf das Gesamtgewicht des Konzentrats.
Das erfindungsgemäße Konzentrat kann hergestellt werden, indem das oder die Triazole und/oder Triazolderivate dem TPU bei der Synthese zugegeben werden, oder ein TPU in einem Batchkneter oder auf einem Extruder aufgeschmolzen wird und das oder die Triazole und/oder Triazolderivate mit dem geschmolzenen TPU gemischt werden. Bevorzugt ist die Zugabe auf einem Extruder, insbesondere einem Zweiwellenextruder.
Die Verarbeitung der erfindungsgemäß hergestellten TPUs, die üblicherweise als Granulat oder in Pulverform vorliegen, zu Spritzguss- und Extrusionsartikeln, z.B. den gewünschten Folien, Formteilen, Rollen, Fasern, Verkleidungen in Automobilen, Schläuchen, Kabelsteckern, Faltenbälgen, Schleppkabeln, Kabelummantelungen, Dichtungen, Riemen oder Dämpfungselementen erfolgt nach üblichen Verfahren, wie z.B. Spritzguss oder Extrusion. Derartige Spritzguss und Extrusionsartikel können auch aus Compounds, enthaltend das erfindungsgemäße TPU und mindestens einem weiteren thermoplastischen Kunststoff, besonders einem Polyolefin, Polyester, Polyether, Polystyrol oder Styrolcopolymer, Polyoxymethylen, bestehen. Insbesondere lässt sich das erfindungsgemäß hergestellte TPU zur Herstellung der eingangs dargestellten Artikel verwenden.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen.
Beispiel
Beispiel 1
1000 g PTHF 1000 wurden in einem Weißblecheimer auf ca. 90°C erwärmt. Anschließend erfolgte unter Rühren die Zugabe von 8,75 g Irganox^®1010 und 8,75 g Irganox^® 1098 sowie von 124,94 g Butandiol. Zusätzlich wurden 1,75 g 1H-Benzotriazol zudosiert. Die Lösung wurde unter Rühren auf 80°C erwärmt. Anschließend wurden 601,85 g 4,4'-MDI zugegeben und gerührt, bis die Lösung homogen war. Danach wurde das TPU in eine flache Schale gegossen und zunächst 10 min bei 125°C auf der Heizplatte, danach 15 h bei 110°C im Heizschrank getempert.
Beispiel 2
Zur Herstellung eines Stabilisatorkonzentrates wurden 800 g PTHF 1000 in einem Weißblecheimer auf ca. 90°C erwärmt. Anschließend erfolgte unter Rühren die Zugabe von 7,34 g Irganox^®1010 und 7,34 g Irganox^®1098 sowie von 99,74 g Butandiol. Zusätzlich wurden 73,4 g 1H-Benzotriazol zudosiert. Diese Menge ist so gewählt, dass die Konzentration des 1H-benzotriazols im Konzentrat 5 Gew.-% beträgt. Die Lösung wurde unter Rühren auf 80°C erwärmt. Anschließend wurden 457,12 g 4,4'-MDI zugegeben und gerührt, bis die Lösung homogen war. Danach wurde das TPU in eine flache Schale gegossen und zunächst 10 min bei 125°C auf der Heizplatte, danach 15 h bei 110°C im Heizschrank getempert.
Beispiel 3
197,41 g 4,4'-MDI wurden mit 2 Tropfen 2,2'-Oxy-bis-ethanoldicarbonochloridsäureester, CAS-Nr. 106-75-2, in einem 500-ml-Vierhalsrundkolben unter Stickstoffeinleitung auf ca. 60°C erwärmt. Danach erfolgte innerhalb von 30 min und unter Rühren die Zugabe von 102,59 g PTHF 250. Die Temperatur ist dabei auf 80°C angestiegen. Nach Ende der Zugabe wurde 2 h bei 80°C gerührt. Anschließend wurden 93,97g 1H-Benzotriazol und 100 ml DMF zugegeben. Nach der Zugabe wurde mehrere Stunden bei 120°C gerührt. Das Lösemittel wurde am Rotationsverdampfer bei 80°C und 20 mbar abgedampft.
Beispiel 4
Elastollan^® 1154 D, ein Polyether-TPU der Elastogran, wurde in einer Versuchsserie mit verschiedenen Konzentraten enthaltend die erfindungsgemäßen Stabilisatoren versetzt, die Granulate gut vermischt und dann auf einem einem Brabender-Plasticorder mit elektrisch beheiztem Breitbanddüsenkopf zu Bändchen einer Dicke von 150 m und einer Breite von 20 mm verarbeitet. Die Herstellung der Konzentrate ist beispielhaft in Beispiel 2 beschrieben. Die Konzentration des Stabilisators im Konzentrat betrug jeweils 5 Gew.-%. Die benötigte Menge an Konzentrat ergibt sich aus der in der Tabelle angegebenen Menge an Stabilisator im Versuchsprodukt. Z.B. wird bei 0,1 Gew.-% Stabilisatorkonzentration eine Gesamtmenge M = (0,1%/5%)*100 an Konzentrat, also 2 % Konzentrat benötigt.
Tabelle 1: TPU mit verschiedenen Korrosionsinhibitoren
Beispiel 5
Bänder, deren Herstellung in Beispiel 4 beschrieben wurde, wurden zwischen zwei Cu-Bleche gepresst und bei 80°C und 80 % Luftfeuchte in einem Klimaschrank getempert. Nach 250 h wurden die Folien entnommen. Es wurde beurteilt, wie stark sich das Kupfer unterhalb der Folie verfärbt hat. Es zeigt sich, dass das TPU das Kupfer vor Korrosion geschützt hat.
Beispiel 6
Elastollan^®1154 D, ein Polyether-TPU der Elastogran, wurde in einer Versuchsserie mit verschiedenen Konzentraten enthaltend die erfindungsgemäßen Stabilisatoren versetzt, die Granulate gut vermischt und dann auf einem einem Brabender-Plasticorder mit elektrisch beheiztem Breitbanddüsenkopf zu Bändchen einer Dicke von 150 m und einer Breite von 20 mm verarbeitet. Die Herstellung der Konzentrate ist beispielhaft in Beispiel 2 beschrieben. Die Konzentration des Stabilisators im Konzentrat betrug jeweils 5 Gew.-%. Die benötigte Menge an Konzentrat ergibt sich aus der in der Tabelle angegebenen Menge an Stabilisator im Versuchsprodukt. Z.B. wird bei 0,1 Gew.-% Stabilisatorkonzentration eine Gesamtmenge M = (0,1%/5%)*100 an Konzentrat, also 2 % Konzentrat benötigt.
Tabelle 2: TPU mit unterschiedlichen Korrosionsinhibitoren
Die Bändchen wurden zwischen 2 Kupferplatten gepresst und 250 h bei 110°C im Heizschrank gelagert. Dabei stellte sich heraus, dass das Kupferblech im Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Material deutlich weniger verfärbte als das Kupfer im Kontakt mit dem nichtmodifizierten TPU oder Kupfer ohne TPU-Kontakt.

Claims

Materialien enthaltend Metall und in Kontakt mit dem Metall einen thermoplastischen Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff mindestens einen Korrosionsinhibitor mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds enthält.
Materialien gemäß Anspruch 1 enthaltend als thermoplastischen Kunststoff thermoplastisches Polyurethan.
Materialien gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff als Korrosionsinhibitor mindestens ein Triazol und/oder Triazolderivat mit Ausnahme von Triazolderivaten des Salicylaldehyds enthält.
Materialien gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 enthaltend Kupfer als Metall.
Materialien gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Material um Kabel und bei dem thermoplastischen Kunststoff um Kabelummantelung handelt.
Materialien gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Materialien um Leiterplatten handelt.
Materialien gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Materialien um Folienflachleiter handelt.
Folienflachleiter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienflachleiter mindestens eine metallische Leiterbahn enthält, die zwischen mindestens zwei Folien enthaltend thermoplastischen Kunststoff positioniert ist.
Folienflachleiter gemäß Anspruch 7 oder 8 mit einer Breite zwischen 0,5 mm und 30 mm, mit einer Dicke der metallischen Leiterbahnen zwischen 1 μm und 500 μm und einer Dicke der Folien enthaltend thermoplastischen Kunststoff zwischen 10 μm und 2 mm.
Materialien gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polyurethan zusätzlich zu dem oder den Triazolen und/oder Triazolderivaten (i) Antioxidantien in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% und (ii) Metalldeaktivatoren in einer Menge von 0,01 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen Polyurethans, enthält.
Materialien gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff Melamincyanurat enthält.
Automobile enthaltend Folienflachleiter gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9.
Computer enthaltend Leiterplatten gemäß Anspruch 6.
Elektronische Geräte enthaltend Leiterplatten gemäß Anspruch 6.