WO2018210608A1

WO2018210608A1 - Schlagzähfeste polyestermischung

Info

Publication number: WO2018210608A1
Application number: PCT/EP2018/061780
Authority: WO
Inventors: Maximilian LEHENMEIER; Martin Bussmann; Elmar Poeselt; Norbert Effen; Robert Loos; Gabriel Skupin
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2018-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Polyestermischung enthaltend: i) 80 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsauren und aliphatischen Diolen und ii) 5 to 20% Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines thermoplastischen Polyurethans oder thermoplastischen Copolyester enthaltend eine Polyesterolhaltige Weichphase. Weiterhin betrifft die Erfindung Spritzgussartikel enthaltend diese Polyestermischungen.

Description

Schlagzähfeste Polyestermischung

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Polyestermischung enthaltend: i) 80 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und ii) 5 to 20% Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines thermoplastischen

Polyurethans oder thermoplastischen Copolyester enthaltend mindestens eine Po- lyesterol-haltige Weichphase.

Weiterhin betrifft die Erfindung Spritzgussartikel enthaltend diese Polyestermischungen.

Polyester aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und deren Verwendung als Spritzgussartikel sind in der Literatur hinreichend bekannt. Insbesondere die aliphatischen Polyester wie beispielsweise das Polybutylensuccinat (PBS) weisen ein niedriges E-Modul und gleichzeitig eine geringe Kerbschlagzähigkeit auf. Manche Spritzgussanwendun- gen kommen deshalb für diese Polyesterklasse bisher nicht in Frage.

US 2009/0171023 beschreibt Polyestermischungen, wobei den obengenannten Polyestern Blockcopolymere mit unterschiedlicher Hartphase (Polyester, Polycarbonat, Polyacrylat, Poly- acetal, Polyolefin oder Polyurethan) und einer Weichphase aus einem Polyetherol zugesetzt werden. Die so erhaltenen Polyestermischungen können hinsichtlich ihres E-Moduls und ihrer Kerbschlagzähigkeit nicht immer voll befriedigen.

Ziel war es demnach Polyestermischungen bereit zu stellen, die sowohl eine verbesserte Kerbschlagzähigkeit aufweisen und gleichzeitig über ein ausreichend hohes E-Modul verfügen.

Überraschenderweise konnte dieses Ziel mit den folgenden Polymermischungen erreicht werden, die enthalten: i) 80 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 92 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und ii) 5 to 20% Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines thermoplastischen Polyurethans (TPU) oder thermoplastischen Copo- lyester (TPEE) enthaltend mindestens eine Polyesterol-haltige Weichphase. Bevorzugt sind die folgenden Polymermischungen, die enthalten: i) 80 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 92 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsauren und aliphati- sehen Diolen und ii) 5 to 20% Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines thermoplastischen Polyurethans (TPU) enthaltend a) eine aus Isocya- naten gebildete Hartphase und b) eine Polyesterol-haltige Weichphase.

Im Folgenden wird die Erfindung näher beschrieben.

Unter Komponente i werden Polyester aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsauren und aliphatischen Diolen verstanden.

Als Dicarbonsauren sind aliphatische C2-C3o-Disäuren oder Mischungen davon geeignet. Die Dicarbonsauren machen in der Regel mehr als 50, vorzugsweise mehr als 70 mol% und insbesondere bevorzugt mehr als 99 mol% der Säure-Wiederholungseinheiten aus. Unter aliphatischen C2-C3o-Dicarbonsäuren sind beispielhaft zu nennen: Oxalsäure, Malonsäu- re, Bernsteinsäure, Glutarsäure, 2-Methylglutarsäure, 3-Methylglutarsäure, a-Ketoglutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Brassylsäure, Fumarsäure, 2,2- Dimethylglutarsäure, Suberinsäure (Korksäure), Diglykolsäure, Oxalessigsäure, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Itaconsäure und Maleinsäure. Dabei können die Dicarbonsäuren oder deren esterbildenden Derivate, einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden.

Bevorzugt werden Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Brassylsäure o- der deren jeweilige esterbildenden Derivate oder Mischungen davon eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Bernsteinsäure, Adipinsäure oder Sebacinsäure oder deren jeweilige esterbildenden Derivate oder Mischungen davon eingesetzt. Bernsteinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Brassylsäure haben zudem den Vorteil, dass sie aus nachwachsenden Rohstoffen einfach zugänglich sind.

Unter esterbildende Derivate der aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren sind ihre Ci- C6-Alkylester zu verstehen, wobei die Methyl- und Ethylester der Dicarbonsäuren besonders bevorzugt sind. Als Diole kommen aliphatische C2-Cis-Diole wie Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol,

1 .2- Butandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 2,4-Dimethyl-2-ethylhexan-1 ,3-diol, 2,2-Dimethyl-

1 .3- propandiol, 2-Ethyl-2-butyl-1 ,3-propandiol, 2-Ethyl-2-isobutyl-1 ,3-propandiol und 2,2,4- Trimethyl-1 ,6-hexandiol in Frage, wobei Ethylenglykol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol und 2,2- Dimethyl- 1 ,3-propandiol (Neopentylglykol) bevorzugt sind. Letztere haben zudem den Vorteil, dass sie als nachwachsender Rohstoff zugänglich sind. Es können auch Mischungen unterschiedlicher Alkandiole verwendet werden.

Als Diole kommen auch cycloaliphatische C6-Ci8-Diole wie 1 ,4-Cyclohexandimethanol

(cis/trans), 1 ,4-Di(hydroxymethyl)cyclohexan oder 2,5-Tetrahydrofurandimethanol in Frage, wobei 1 ,4-Cyclohexandimethanol bevorzugt ist. Unter aliphatischen Polyestern i werden Polyester aus aliphatischen Diolen und aliphatischen Dicarbonsäuren wie Polybutylensuccinat (PBS), Polybutylenadipat (PBA), Polybutylensuccinat- coadipat (PBSA), Polybutylensuccinat-cosebacat (PBSSe), Polybutylensebacat (PBSe) oder entsprechende Polyesteramide oder Polyesterurethane verstanden. Die aliphatischen Polyester werden beispielsweise von den Firmen Showa Highpolymers unter dem Namen Bionolle und von Mitsubishi unter dem Namen GSPIa vermarktet. Neuere Entwicklungen sind in der WO 2010/03471 1 beschrieben.

Bevorzugt sind aliphatische Polyester i die folgenden Komponenten enthalten:

i-a) 90 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, Bernsteinsäure; i-b) 0 bis 10 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, einer oder mehrerer C6- C20 Dicarbonsäuren und insbesondere Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure oder Brassylsäure;

99 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, 1 ,3 Propandiol oder 1 ,4-Butandiol; i-d) 0 bis 1 Gew.- %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-c eines Kettenverlängerers und/oder Verzweigers.

Bevorzugte aliphatische Polyester sind Polybutylensuccinat-cosebacat (PBSSe), Polybutylen- succinat-coadipat (PBSA) und insbesondere bevorzugt Polybutylensuccinat (PBS).

In der Regel enthalten die Polyester i-a bis i-d (A1 ) 0 bis 2 Gew-%, vorzugsweise 0,05 bis 1 ,0 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters A1 , eines Verzweigers und/oder 0,1 bis 1 ,0 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters A1 , eines Kettenverlängerers. Der Verzweiger ist bevorzugt mindestens ein trifunktioneller Alkohol oder eine mindestens trifunktionellen Carbonsäure. Als Kettenverlän- gerer kommen insbesondere difunktionelle Isocyanate, Isocyanurate, Oxazoline, Carbonsäure- anhydrid oder Epoxide in Frage. Besonders bevorzugte Verzweiger haben drei bis sechs funktionelle Gruppen. Beispielhaft seien genannt: Weinsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure; Trimethylolpropan, Trimethylolethan; Pen- taerythrit; Polyethertriole und Glycerin, Trimesinsäure, Trimellitsäure, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäure und Pyromellitsäuredianhydrid. Bevorzugt sind Polyole wie Trimethylolpropan, Pentaerythrit und insbesondere Glycerin. Mittels der Komponente lassen sich biologisch abbaubare Polyester mit einer strukturellen Viskosität aufbauen. Die biologisch abbaubaren Polyester lassen sich leichter verarbeiten.

Unter einem Diisocyanat als Kettenverlängerer werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung vor allem lineare oder verzweigte Alkylendiisocyanate oder Cycloalkylendiisocyanate mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, z.B. 1 ,6-Hexamethylen- diisocyanat, Isophorondiisocyanat oder Methylen-bis(4-isocyanatocyclo-hexan), verstanden. Besonders bevorzugte aliphatische Diisocyanate sind Isophorondiisocyanat und insbesondere 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat.

Unter polyfunktionellen Epoxiden als Kettenverlängerer wird insbesondere ein Epoxidgruppen- haltiges Copolymer auf Basis Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester verstanden. Die Epoxidgruppen tragenden Einheiten sind vorzugsweise Glycidyl(meth)acrylate. Als vorteilhaft haben sich Copolymere mit einem Glycidylmethacrylat-Anteil von größer 20, besonders bevorzugt von größer 30 und insbesondere bevorzugt von größer 50 Gew.-% des Copolymers erwiesen. Das Epoxid-Äquivalentgewicht (EEW) in diesen Polymeren beträgt vorzugsweise 150 bis 3000 und insbesondere bevorzugt 200 bis 500 g/Äquivalent. Das mittlere Molekulargewicht (Gewichtsmittel) Mw der Polymere beträgt vorzugsweise 2000 bis 25.000, insbesondere 3000 bis 8.000. Das mittlere Molekulargewicht (Zahlenmittel) M_n der Polymere beträgt vorzugsweise 400 bis 6.000, insbesondere 1000 bis 4.000. Die Polydispersität (Q) liegt im Allgemeinen zwischen 1 .5 und 5. Epoxidgruppen-haltige Copolymere des obengenannten Typs werden beispielsweise von der BASF Resins B.V. unter der Marke Joncryl^® ADR vertrieben. Als Kettenverlängerer besonders geeignet ist beispielsweise Joncryl^® ADR 4368. In der Regel ist es sinnvoll die verzweigenden (mindestens trifunktionellen) Verbindungen zu einem früheren Zeitpunkt der Polymerisation zuzugeben.

Die Polyester A1 weisen in der Regel ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) im Bereich von 5000 bis 100000, insbesondere im Bereich von 10000 bis 75000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 15000 bis 38000 g/mol, ein gewichtmittleres Molekulargewicht (Mw) von 30000 bis 300000, vorzugsweise 60000 bis 200000 g/mol und ein Mw/Mn-Verhältnis von 1 bis 6, vorzugsweise 2 bis 4 auf. Die Viskositätszahl gemäß ISO 1628-5 (gemessen in 0,05 g/ml Lösung Phenol/o- Dichlorbenzol (1 :1 )) liegt zwischen 30 und 450, vorzugsweise von 100 bis 400 mL/g (gemessen in o-Dichlorbenzol/Phenol (Gewichtsverhältnis 50/50). Der Schmelzpunkt liegt im Bereich von 85 bis 130, bevorzugt im Bereich von 95 bis 120°C.

Insbesondere bevorzugt sind Polyestermischung, wobei die Komponente i zusammengesetzt ist A1 ) 52 bis 95 Gew.-%, und vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten A1 und A2, einen aliphatischen Polyester der Komponenten i-a) bis i-d):

i-a) 90 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, Bernsteinsäure; i-b) 0 bis 10 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, einer oder mehrerer Ce- C20 Dicarbonsäuren; i-c) 99 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, 1 ,3 Propandiol oder 1 ,4-Butandiol; i-d) 0 bis 1 Gew.- %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-c eines Kettenverlängerers und/oder Verzweigers.

und

A2) 5 bis 48 Gew.-%, und vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten A1 und A2, Polymilchsaure.

Diese Polymermischungen weisen in der Regel ein deutlich höheres E-Modul auf als

Polymermischungen, die lediglich einen aliphatischen Polyester wie PBS oder PBSSe enthalten.

Polymilchsaure mit dem folgenden Eigenschaftsprofil wird bevorzugt als Komponente A2 eingesetzt:

• einer Schmelzvolumenrate (MVR bei 190° C und 2.16 kg nach ISO 1 133-1 DE von 20 bis 50 und insbesondere von 30 bis 40 cm³/10 Minuten)

• einem Schmelzpunkt unter 240° C;

• einem Glaspunkt (Tg) größer 55°C

• einem Wassergehalt von kleiner 1000 ppm

• einem Monomeren-Restgehalt (Lactid) von kleiner 0.3%

· einem Molekulargewicht von größer 80 000 Dalton.

Bevorzugte Polymilchsäuren sind beispielsweise NatureWorks® 6201 D, 6202 D, 6251 D, 3051 D und insbesondere 3251 D sowie kristallinen Polymilchsäuretypen der Fa. NatureWorks. Die Polymilchsaure A2 wird in einem Gewichtsprozent-Anteil, bezogen auf die Komponenten A1 und A2, von vorzugsweise 10 bis 40%, und insbesondere bevorzugt von 20 bis 35% eingesetzt. Hierbei bildet die Polymilchsaure vorzugsweise die disperse Phase und der Polyester i-a bis i-d (A1 ) die kontinuierliche oder ist Teil einer cokontinuierlichen Phase. Polymermischungen mit Polyester A1 in der kontinuierlichen Phase oder als Teil einer cokontinuierlichen Phase weisen eine höhere Wärmeformbeständigkeit (HDT-B Temperatur nach DIN EN ISO 75-2:2004-09 von 85 bis 105 °C) auf als Polymermischungen, in denen Polymilchsäure die kontinuierliche Phase bildet.

Als Komponente ii kommen thermoplastische Polyurethane (im Folgenden auch TPU genannt) und/oder thermoplastische Copolyester (im Folgenden auch TPEE genannt) in Frage, wobei beide Systeme auf Polyesterolen basieren und hinlänglich bekannt sind. Die Herstellung der TPUs erfolgt durch Umsetzung von (a) Isocyanaten (Hartphase) mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen wie einem Polyol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 0,5 x 10³ g /mol bis 5 x 10³ g /mol (Weichphase) und gegebenenfalls (c) Kettenverlängerungsmitteln mit einem Molekulargewicht von 0,05 x 10³ g /mol bis 0,499 x 10³ g /mol gegebenenfalls in Ge- genwart von (d) Katalysatoren und/oder (e) üblichen Hilfsstoffen und/oder Zusatzstoffen.

Die Komponenten (a) Isocyanat, (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen / Polyol, (c) Kettenverlängerungsmittel werden einzeln oder zusammen auch als Aufbaukomponenten angesprochen. Die Aufbaukomponenten einschließlich des Katalysators und/oder der üblichen Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe werden auch Einsatzstoffe genannt. Zur Einstellung von Härte und Schmelzindex der TPU können die eingesetzten Mengen der Aufbaukomponenten (b) und (c) in ihren molaren Verhältnissen variiert werden, wobei die Härte und die Schmelzviskosität mit zunehmendem Gehalt an Kettenverlängerungsmittel (c) ansteigt, während der Schmelzflussindex abnimmt. Zur Herstellung von weicheren thermoplastischen Polyurethanen, z.B. solchen mit einer Shore A Härte (gemessen nach DIN ISO 7619-1 (3s):2012-02 von kleiner als oder gleich 95, vorzugsweise von 80 bis 85 Shore A, können bevorzugt die im wesentlichen difunktionellen Polyole (b) auch als Polyhydroxylverbindungen (b) bezeichnet und die Kettenverlängerungsmittel (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 Aufbaukomponenten (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, vorzugsweise von 120 bis 180, aufweisen.

Zur Herstellung der TPUs werden die Aufbaukomponenten (a), (b), in einer bevorzugten Ausführungsform auch (c), in Gegenwart eines Katalysators (d) und gegebenenfalls Hilfsmitteln und/ oder Zusatzstoffen (e) in solchen Mengen zur Reaktion gebracht, daß das Äquivalenzver- hältnis von NCO-Gruppen der Diisocyanate (a) zur Summe der Hydroxylgruppen der Kompo- nenten (b) und (c) 0,95 bis 1 ,10:1 , vorzugsweise 0,98 bis 1 ,08:1 und insbesondere 0 0,99 bis 1 ,02:1 beträgt.

Vorzugsweise werden TPU hergestellt, bei denen das TPU ein gewichtsmittlerse Molekularge- wicht von mindestens 10000 g/mol aufweist. Die Obergrenze für das gewichtsmittlere Molekulargewicht der TPU wird in aller Regel durch die Verarbeitbarkeit wie auch das gewünschte Eigenschaftsspektrum bestimmt und liegt in der Regel nicht über 800.000 g/mol. Bei den vorstehend für das TPU wie auch für die Aufbaukomponenten (a) und (b) angegebenen mittleren Molekulargewichten handelt es sich um die mittels Gelpermeationschromatographie bestimmten Gewichtsmittel. Typischerweise liegt das gewichtsmittlere Molekulargewicht der TPUs bei 60.000 bis 200.000 g/mol.

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 -lso- cyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophoron-diisocyanat, IPDI), 1 ,4- Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan und/oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan (HXDI), 2,4- Paraphenylendiisocyanat (PPDI), 2,4-Tetramethylenxylendiisocyanat (TMXDI), 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat (H 12 MDI), 1 ,6-Hexamethylen-diisocyanat (HDI),1 ,4- Cyclohexan-diisocyanat, 1-Methyl-2,4- und/oder -2, 6-cyclohexan-diisocyanat, 2,2'-, 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 1 ,5-Naphthylendiisocyanat (NDI), 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4- biphenyl-diisocyanat (TODI), 1 ,2-Diphenylethandiisocyanat und/oder Phenylendiisocyanat. Besonders bevorzugt wird 4,4^" MDI oder Hexamethylendiisocyanat (HDI) eingesetzt.

Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen (b) sind bevorzugt solche mit einem zahlenmittlerem Molekulargewicht zwischen 500 g/mol und 8000 g/mol und bevorzugt 600 bis 3000 g/mol.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Oberflächenenergie der verwendeten TPUs im Bereich von 25 bis 50 mN/m und vorzugsweise von 30 und 45 mN/m. Die Oberflächenenergien werden mit dem Owens-Wendt-Raebel-Kaelble-Verfahren nach DIN 55660-2:201 1 -12 bestimmt. In den erfindungsgemäßen Polymermischungen zeigten sich insbesondere TPUs kompatibel, die auf Poyesterolen basieren, die sich wiederum aus 1 ,4-Butandiol und Bernsteinsäure oder 1 ,4-Butandiol und Adipinsäure zusammensetzen. Diese TPUs sind daher besonders bevorzugt.

Die gegenüber Isocyanat reaktive Verbindung (b) hat im statistischen Mittel mindestens 1 ,8 und höchstens 3,0 zerewitinoffaktive Wasserstoffatome, diese Anzahl wird auch als Funktionalität der gegenüber Isocyanat reaktiven Verbindung (b) bezeichnet und gibt die aus einer Stoffmenge theoretisch auf ein Molekül heruntergerechnete Menge der mit Isocyanat reaktiven Gruppen des Moleküls an. Die Funktionalität ist bevorzugt zwischen 1 ,8 und 2,6, weiter bevorzugt zwischen 1 ,9 und 2,2 und insbesondere 2. Die gegenüber Isocyanat reaktive Verbindung ist im Wesentlichen linear und ist eine gegenüber Isocyanat reaktive Substanz oder eine Mischung verschiedener Substanzen, wobei dann die Mischung die genannte Anforderung erfüllt.

Diese langkettigen Verbindungen werden mit einem Stoffmengenanteil von 1 Äquivalent-Mol% bis 80 Äquivalent-Mol%, bezogen auf den Isocyanatgruppengehalt des Polyisocyanats einge- setzt.

Bevorzugt besitzt die gegenüber Isocyanat reaktive Verbindung (b) eine reaktive Gruppe ausgewählt aus der Hydroxylgruppe, der Aminogruppe, der Mercaptogruppe oder der Carbonsäuregruppe. Bevorzugt handelt es sich um die Hydroxylgruppe. Die gegenüber Isocyanat reaktive Verbindung (b) enthält mindestens ein Polyesterdiol (im Folgenden als Polyol bezeichnet).

Besonders bevorzugt werden als Polyole solche ausgewählt aus der folgenden Gruppe gewählt: Copolyester basierend auf Adipinsäure, Bernsteinsäure, Pentandisäure, Sebazinsäure oder deren Mischungen und Gemischen aus 1 ,2-Ethandiol und 1 ,4-Butandiol, Copolyester ba- sierend auf Adipinsäure, Bernsteinsäure, Pentandisäure, Sebazinsäure oder deren Mischungen und Gemischen aus 1 ,4-Butandiol und 1 ,6-Hexandiol, Polyester basierend auf Adipinsäure und 3-Methyl-Pentandiol-1 ,5 und/oder Polytetramethylenglykol (Polytetrahydrofuran, PTHF), Po- lyethylenglykol (PEG) oder Polypropylenglykol (PPG) besonders bevorzugt Copolyester basierend auf Adipinsäure und Ethandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol oder 1 ,6-Hexandiol oder Mi- schungen aus diesen Diolen oder Polyester auf der Basis von Adipinsäure, Bernsteinsäure, Pentandisäure, Sebazinsäure oder deren Mischungen und Polytetramethylenglykol oder Mischungen hiervon.

Typische zahlenmittlere Molekulargewichte (Mn) für die Polyesterole b) sind 500 bis 5000 g/mol und vorzugsweise 500 bis 3000 g/mol. In bevorzugten Ausführungsformen werden Kettenverlängerungsmittel (c) eingesetzt, dies sind bevorzugt aliphatische, araliphatische, aromatische und/oder cycloaliphatische Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 0,05 x 10³ g/mol bis 0,499 x 10³ g/mol, bevorzugt mit 2 mit Iso- cyanat reaktiven Gruppen, die auch als funktionelle Gruppen bezeichnet werden. Bevorzugt ist der Kettenverlängerer (c) mindestens ein Kettenverlängerer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 ,2-Ethylenglycol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, 2,3- Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,4-Dimethanolcyclohexan, Hydrochinon-bis(2-hydroxyethyl)ether (HQEE) und Neopentylglykol. Besonders geeignet sind Kettenverlängerer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethan- diol, 1 ,4-Butandiol und 1 ,6-Hexandiol.

In bevorzugten Ausführungsformen werden mit den Aufbaukomponenten Katalysatoren (d) eingesetzt. Dies sind insbesondere Katalysatoren, die die Reaktion zwischen den NCO-Gruppen der Isocyanate (a) und den Hydroxylgruppen der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindung (b) und, sofern eingesetzt, dem Kettenverlängerungsmittel (c) beschleunigen. Bevorzugte Kata- lysatoren sind tertiäre Amine, insbesonder Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N-

Methylmorpholin, Ν,Ν'-Dimethylpiperazin, 2-(Dimethylaminoethoxy)-ethanol, Diazabicyclo- (2,2,2)-octan. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Katalysatoren organische Metallverbindungen wie Titansäureester, Eisenverbindungen, bevorzugt Eisen— (II I)— ace- tylacetonat, Zinnverbindungen, bevorzugt solche von Carbonsäuren, besonders bevorzugt Zinndiacetat, Zinndioctoat, Zinndilaurat oder die Zinndialkylsalze, weiter bevorzugt Dibutylzinn- diacetat, Dibutylzinndilaurat, oder Wismutsalze von Carbonsäuren, bevorzugt Wismutdecanoat.

Besonderes bevorzugte Katalysatoren sind: Zinndioctoat, Wismutdecanoat und Titansäureester.

Der Katalysator (d) wird bevorzugt in Mengen von 0,0001 bis 0,1 Gew.-Teilen pro 100 Gew.- Teile der mit Isocyanaten reaktiven Verbindung (b) eingesetzt.

Neben Katalysatoren (d) können den Aufbaukomponenten (a) bis (c) auch übliche Hilfsstoffe (e) hinzugefügt werden. Genannt seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Füllstoffe, Flammschutzmittel, Keimbildungsmittel, Oxidationsstabilisatoren, Gleit- und Entformungshilfen, Nukleationsmittel, Farbstoffe und Pigmente, gegebenenfalls Stabilisatoren, bevorzugt gegen Hydrolyse, Licht, Hitze oder Verfärbung, anorganische und/oder organische Füllstoffe, Verstär- kungsmittel und/oder Weichmacher. Stabilisatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Additive, die einen Kunststoff oder eine Kunststoffmischung gegen schädliche Umwelteinflüsse schützen. Beispiele sind primäre und sekundäre Antioxidantien, sterisch gehinderte Phenole, Hindered Amine Light Stabilizer, UV-Absorber, Hydrolyseschutzmittel, Quencher und Flammschutzmittel. Beispiele für kommerzielle Stabilisatoren sind gegeben in Plastics Additives Handbook, 5th Edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, München, 2001 ([1 ]), S.98-S136. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die UV-Absorber ein zahlenmittleres Molekulargewicht von größer als 0,3 x 10³ g/mol, insbesondere größer als 0,39 x 10³ g/mol, auf. Ferner sollten die bevorzugt verwendeten UV-Absorber ein Molekulargewicht von nicht größer als 5 x 10³ g/mol, besonders bevorzugt von nicht größer als 2 x 10³ g/mol aufweisen. Besonders geeignet als UV-Absorber ist die Gruppe der Benzotriazole. Beispiele für besonders geeignete Benzotriazole sind Tinuvin^® 213, Tinuvin^® 234, Tinuvin^® 571 , sowie Tinuvin^® 384 und das Eversorb^® 82. Üblicherweise werden die UV-Absorber in Mengen von 0.01 Gew.-%, bis 5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse TPU zudosiert, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, insbesondere 0,2 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%.

Oft ist eine oben beschriebene UV-Stabilisierung basierend auf einem Antioxidant und einem UV-Absorber noch nicht ausreichend, um eine gute Stabilität des erfindungsgemäßen TPU gegen den schädlichen Einfluss von UV-Strahlen zu gewährleisten. In diesem Falle kann zusätzlich zu dem Antioxidans und dem UV-Absorber noch ein Hindered-Amine Light Stabiizer (HALS) zu dem erfindungsgemäßen TPU zugegeben werden. Die Aktivität der HALS-Verbindungen beruht auf ihrer Fähigkeit, Nitroxylradikale zu bilden, die in den Mechanismus der Oxidation von Polymeren eingreift. HALS gelten als hocheffiziente UV-Stabilisatoren für die meisten Polymere.

HALS-Verbindungen sind allgemein bekannt und kommerziell erhältlich. Beispiele für kommer- ziell erhältliche HALS-Stabilisatoren finden sich in Plastics Additive Handbook, 5th edition, H. Zweifel, Hanser Publishers, München, 2001 , S. 123-136.

Als Hindered Amine Light Stabilizer werden bevorzugt Hindered Amine Light Stabilizer genommen, bei denen das zahlen mittlere Molekulargewicht größer als 500 g/mol sind. Ferner sollte das Molekulargewicht der bevorzugten HALS-Verbindungen nicht größer als 10 x 103 g/mol, besonders bevorzugt nicht größer als 5 x10³ g/mol sein.

Besonders bevorzugte Hindered Amine Light Stabilizer sind bis-(1 ,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl) sebacat (Tinuvin^® 765, Ciba Spezialitätenchemie AG) und das Kondensationsprodukt aus 1 - Hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin und Bernsteinsäure (Tinuvin^® 622). Insbesondere bevorzugt ist das Kondensationsprodukt aus 1 -Hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4- hydroxypiperidine and Bernsteinsäure (Tinuvin^® 622), wenn der Titangehalt des fertigen Produktes kleiner als 150 ppm, bevorzugt kleiner als 50 ppm, insbesondere kleiner als 10 ppm bezogen auf die eingesetzten Aufbaukomponenten ist. HALS Verbinungen werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-% eingesetzt, besonders bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-%, insbesondere von 0,15 Gew.~ % bis 0,3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen Polurethanes bezogen auf die eingesetzten Aufbaukomponenten. Eine besonders bevorzugte UV Stabilisierung enthält eine Mischung aus einem phenolischen Stabilisator, einem Benzotriazol und einer HALS-Verbindung in den oben beschriebenen bevorzugten Mengen.

Nähere Angaben über die oben genannten Hilfsmittel- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur zu entnehmen, z.B. aus Plastics Additives Handbook, 5th edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publi- shers, München, 2001.

Die Herstellung der TPU kann nach den bekannten Verfahren diskontinuierlich oder kontinuierlich, beispielsweise mit Reaktionsextrudern oder dem Bandverfahren nach dem„one-shot-„ o- der dem Prepolymer-Verfahren, bevorzugt nach dem„one-shof-Verfahren erfolgen. Bei dem „one-shot-„Verfahren werden die zur Reaktion kommenden Komponenten (a), (b), in bevorzugten Ausführungsformen auch die Komponenten (c), (d) und/oder (e) nacheinander oder gleichzeitig miteinander vermischt, wobei die Polymerisationsreaktion unmittelbar einsetzt. Beim Extruderverfahren werden die Aufbaukomponenten (a), (b) sowie in bevorzugten Ausführungsformen auch (c), (d) und/oder (e) einzeln oder als Gemisch in den Extruder eingeführt und, be- vorzugt bei Temperaturen von 100°C bis 280°C, vorzugsweise 140°C bis 250°C, zur Reaktion gebracht. Das erhaltene Polyurethan wird extrudiert, abgekühlt und granuliert.

Beim Extruderverfahren wird üblicherweise nach Herstellung das Polymer direkt in einer Unter- wassergranulierung zu Linsengranulat verarbeitet. Bei Bandverfahren wiederum kann nach Herstellung direkt eine Würfelgranulierung erfolgen oder das Material wird direkt oder nach La- gerung in einen Extruder neu aufgeschmolzen und dann zu Linsengranulat weiterverarbeitet werden.

In einem bevorzugten Verfahren wird in einem ersten Schritt ein thermoplastisches Polyurethan aus den Aufbaukomponenten Isocanat (a), mit Isocyanat reaktive Verbindung (b) Kettenverlän- ger (c) sowie in bevorzugten Ausführungsformen die weiteren Einsatzstoffe (d) und/oder (e) hergestellt und in einem zweiten Schritt (f) eingearbeitet.

Additive wie Flammschutzmittel werden beim Bandverfahren erst bei der Granulierung via Un- terwassergranulierung zugegeben, da hierfür ein Extruder verwendet wird, der eine bessere Durchmischung gestattet.

Feststoffe wie Füllstoffe würde man auch meist erst nach TPU Synthese einextrudieren, da manchen die TPU Synthese beeinflussen können

Die oben beschriebene Zubereitung wird bevorzugt für die Herstellung als Spritzguss- Kalend- rier- Pulversinter- oder Extrusionsartikel verwendet. Bevorzugt wird ein Zweiwellenextruder verwendet, da der Zweiwellenextruder zwangsfördernd arbeitet und so eine präzisere Einstellung der Temperatur und Ausstoßmenge auf dem Extruder möglich ist.

TPU wird im Spritzguss und in der Extrusion schonend mit einem Einwellenextruder verarbeitet. Fürs Blenden etc wird oft ein Zweiwellenextruder verwendet. Anstelle des TPU kann auch ein thermoplastischer Copolyester Elastomer (TPEE) enthaltend eine Polyesterol-haltige Weichphase oder thermoplastsiche Copolyamide (TPEA) enthaltend eine Polyesterol-haltige Weichphase eingesetzt werden.

Beispiele für TPEE sind: Hytrel, Arnitel, Riteflex, Pelprene und Beispiele für TPA sind: Pebax, Vestamid, Grilflex. In der Regel werden der Polymermischungen 2 bis 50 Gew.-%, insbesondere 18 bis 35 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iv, mindestens eines mineralischen Füllstoffs iv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Calciumcarbonat, Graphit, Gips, Leitruß, Eisenoxid, Calciumchlorid, Dolomit, Kaolin, Quartz, Natriumcarbonat, Titandioxid, Wol- lastonit, Glimmer, Montmorillonite, Talk, thermoplastifizierte oder nicht thermoplastifizierte Stär- ke, und Mineralfasern eingesetzt. Bevorzugt sind Calciumcarbonat, Kaolin, Glimmer, Talk und thermoplastifizierte oder nicht thermoplastifizierte Stärke. Desweiteren können Glasfasern und Glashohlkugel als Füllstoffe eingesetzt werden.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Compound der Komponenten i bis iv weitere dem Fachmann bekannte, Additive enthalten. Beispielsweise die in der Kunststofftechnik üblichen Zusatzstoffe wie Stabilisatoren; Nukleierungsmittel wie die bereits obengenannten mineralischen Füllstoffe iv oder auch kristalline Polymilchsäure; Gleit- und Trennmittel wie Stearate (insbesondere Calziumstearat); Weichmacher (Plastifizierer) wie beispielsweise Zitronensäureester (insbesondere Acetyl-tributylcitrat), Glycerinsäureester wie Triacetylglycerin oder Ethyl- englykolderivate, Tenside wie Polysorbate, Palmitate oder Laurate; Wachse wie beispielsweise Erucasäureamid, Stearinsäureamid oder Behenamid, Bienenwachs oder Bienenwachsester; Antistatikum, UV-Absorbers; UV-Stabilisators; Antifog-Mittel oder Farbstoffe. Die Additive werden in Konzentrationen von 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.-% bezogen auf den erfindungsgemäßen Compound i bis iv eingesetzt. Weichmacher können in 0,1 bis 10 Gew.-% in dem erfindungsgemäßen Compound i bis iv enthalten sein. Als besonders vorteilhaft haben sich Mischungen von Kreide und Talkum erwiesen. Hierbei hat sich ein Mischungsverhältnis von 1 : 5 bis 5 : 1 , bevorzugt von 1 : 3 bis 3 : 1 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 1 als vorteilhaft herausgestellt.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das Merkmal "biologisch abbaubar" für einen Stoff oder ein Stoffgemisch dann erfüllt, wenn dieser Stoff oder das Stoffgemisch entsprechend DIN EN 13432 einen prozentualen Grad des biologischen Abbaus von mindestens 90% nach 180 Tagen aufweist.

Im Allgemeinen führt die biologische Abbaubarkeit dazu, dass die Polyester-(mischungen) in einer angemessenen und nachweisbaren Zeitspanne zerfallen. Der Abbau kann enzymatisch, hydrolytisch, oxidativ und/oder durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung, erfolgen und meist zum überwiegenden Teil durch die Einwirkung von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen und Algen bewirkt werden. Die biologische Abbaubarkeit lässt sich beispielsweise dadurch quantifizieren, dass Polyester mit Kompost gemischt und für eine bestimmte Zeit gelagert werden. Beispielsweise wird gemäß DIN EN 13432 (Bezug nehmend auf ISO 14855) C02-freie Luft durch gereiften Kompost während des Kompostierens strömen gelassen und dieser einem definiertem Temperaturprogramm unterworfen. Hierbei wird die biologische Abbaubarkeit über das Verhältnis der Netto-C02-Freisetzung der Probe (nach Abzug der C02-Freisetzung durch den Kompost ohne Probe) zur maximalen C02-Freisetzung der Probe (berechnet aus dem Kohlenstoffgehalt der Probe) als prozentualer Grad des biologischen Abbaus definiert. Biologisch abbaubare Polyester(mischungen) zeigen in der Regel schon nach wenigen Tagen der Kompostierung deutliche Abbauerscheinungen wie Pilzbewuchs, Riss- und Lochbildung. Andere Methoden zur Bestimmung der Bioabbaubarkeit werden beispielsweise in ASTM D 5338 und ASTM D 6400-4 beschrieben.

Beim Spritzgießen, das auch als Spritzguss oder Spritzgussverfahren bezeichnet wird handelt es sich um ein Formgebungsverfahren, das in der Kunststoffverarbeitung sehr häufig verwendet wird. Im Spritzguss lassen sich äußerst wirtschaftlich direkt verwendbare Formteile in großer Stückzahl herstellen. Das Verfahren funktioniert vereinfacht wie folgt: In einer Spritzgießmaschine, die aus einem beheizbaren Zylinder, in der sich Schneckenwelle dreht, besteht, wird der jeweilige thermoplastische Werkstoff („Formmasse"), geschmolzen und in eine Form aus Metall („Werkzeug") eingespritzt. Der Hohlraum des Werkzeugs bestimmt die Form und die Oberflächenstruktur des fertigen Teils. Es sind heute Teile von deutlich unter einem Gramm bis in den zweistelligen Kilogramm-Bereich herstellbar.

Durch Spritzgießen lassen sich Gebrauchsgegenstände mit hoher Genauigkeit wirtschaftlich und in kurzer Zeit produzieren. Die Beschaffenheit der Oberfläche des jeweiligen Bauteils kann dabei von den Konstrukteuren nahezu frei gewählt werden. Von glatten Oberflächen für optische Anwendungen, über Narbungen für berührungsfreundliche Bereiche, bis hin zu Mustern oder Gravuren lassen sich eine Vielfalt von Oberflächenstrukturen darstellen.

Das Spritzgussverfahren eignet sich aus wirtschaftlichen Gründen insbesondere für die Produktion größerer Stückzahlen. Artikel wie Pralinenschachteleinlagen, Spielekartoneinsätze, Klappblister für alle möglichen Kleinartikel an Lochrasterwänden im Einzelhandel, Joghurt- oder Margarinebecher sind weit verbreitet.

Für das Spritzgussverfahren eignen sich insbesondere Polymermischungen mit einem MVR (190 °C, 2,16 kg) nach ISO 1 133-1 vom 01.03.2012 von 8 bis 50 cm³/10 min, insbesondere bevorzugt 14 bis 40 cm³/10 min.

Anwendungstechnische Messungen: Der E-Modul wurde mittels eines Zugversuchs an Zugstäben mit einer Dicke von etwa 420 μηη gemäß ISO 527-3: 2003 bestimmt.

Die Charpy Schlagzähigkeit wurde gemäß DIN EN 179-2/1 eU:2010 + Amd.A gekerbt DIN EN 179-2/1 eA (gemessen bei 23 °C, 50% rel. F.) bestimmt. Der Probekörper (80mm x 10 mm x4 mm), gelagert nahe an seinen Enden als waagerechter Balken, wird durch einen einzelnen Schlag eines Pendels beansprucht, wobei die Aufschlaglinie in der Mitte zwischen den beiden Probekörper-Widerlagern liegt und (der Probekörper) mit einer hohen, nominell konstanten Geschwindigkeit (2,9 oder 3,8 m/s) gebogen wird. Die Wärmeformbeständigkeit HDT-B wurde gemäß DIN EN ISO 75-2:2004-9 bestimmt. Ein Standardprobekörper wird einer Dreipunktbiegung unter konstanter Last ausgesetzt, um eine Biegespannung (HDT/B 0.45 MPa) zu erzeugen, die in dem betreffenden Teil dieser Internationalen Norm angegeben wird. Die Temperatur wird mit gleichförmiger Geschwindigkeit (120 K/h) erhöht, und der Temperaturwert, bei dem eine festgelegte Standarddurchbiegung, die der fest- gelegten Biegedehnungserhöhung (0.2%) entspricht, erreicht wird, wird gemessen.

1 .Ausgangsstoffe Polyester i: i-1 Polybutylensuccinat: GS-Pla® FZ71 -PD der Firma Mitsubishi Chemical Corporation (der MVR ist bei 22 cm³/10 min (190°C, 2,16 kg nach ISO 1 133))

TPU ii:

Allgemeine Arbeitsvorschrift: Ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) wurde aus einem Diisocyanat, einem Kettenverlänge- rer (KV), phenolischen Antioxidanz und einem Polyol unter Rühren in einem Reaktionsgefäß synthetisiert (die genauen Mengenverhältnisse sind der Tabelle 1 zu entnehmen). Die Starttemperatur betrug 80 °C. Nach Erreichen einer Reaktionstemperatur von 1 10 °C wurde die Lösung auf eine auf 125 °C temperierte Heizplatte ausgegossen und die erhaltende TPU-Platte nach Temperung granuliert.

Folgende Einsatzstoffe wurden eingesetzt:

Polyol 1 : Polyesterpolyol mit einer OH- Zahl von 56 und ausschließlich primären OH- Grup- pen (basierend auf 1 ,6-Hexandiol und 1 ,4-Butandiol im Verhältnis 1 :2, Adipinsäure,

Funktionalität: 2)

Polyol 2: Polyetherpolyol mit einer OH- Zahl von 1 12,2 und ausschließlich primären OH- Gruppen (basierend auf Tetramethylenoxid, Funktionalität: 2) Polyol 3: Polyesterpolyol mit einer OH- Zahl von 1 12 und ausschließlich primären OH- Gruppen (basierend auf Adipinsäure und Butandiol, Funktionalität: 2)

Polyol 4: Polyesterpolyol mit einer OH- Zahl von 56 und ausschließlich primären OH- Gruppen (basierend auf Adipinsäure, Butandiol und Monoethylenglykol, Funktionalität: 2)

Polyol 5: Polyesterpolyol mit einer OH- Zahl von 56 und ausschließlich primären OH-Gruppen

(basierend auf ε-Caprolacton und Neopentylglykol)

Isocyanat 1 : aromatisches Isocyanat (4,4' Methylendiphenyldiisocyanat)

Isocyanat 2: aliphatisches Isocyanat (Hexamethylen-1 ,6-diisocyanat)

KV 1 : 1 ,4- Butandiol KV 2: 1 ,6- Hexandiol KV 3: Hydroquinone bis(2-hydroxyethyl) ether

Katalysator 1 : Zinn-ll-isooctoat (50 %ig in Dioktyladipat) Stabilisator 1 : Polymeres Carbodiimid

Stabilisator 2: Sterisch gehindertes Phenol

Kettenregler 1 : 1 - Oktanol

Additiv 1 : Ethylene bis-stearamide

Additiv 2: Talkum

Die Zusammensetzung und Shoreharten von den erhaltenen thermoplastischen Polyurethanen sind in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet. Dabei wurde die Shore Härte an Spritzgussplatten, die 20 h bei 100 °C getempert waren, bei Raumtemperatur nach DIN ISO 7619-1 :2012 nach einer Eindruckzeit von 3 s bestimmt. Der E-Modul wurde nach DIN ISO 527-3:2003 unter Verwendung eines S-1 Prüfkörpers bestimmt, der in der DIN 53504 beschrieben ist.

Tabelle 1 : chemische Zusammensetzung der eingesetzten TPUs

ii-1 ii-2 ii-3 ii-4 ii-5

Polyol Polyester Polyether Polyester Polyester Polyester

Polyol 1 [g] 1000

Polyol 2 [g] 1000

Polyol 3 [g] 1000

Polyol 4 [g] 1000

Polyol 5 [g] 1000

Isocyanat 1 [g] 440 670 370 523,24

Isocyanat 2 [g] 1 197

KV 1 [g] 1 1 1 ,62 149,73 86,77

KV 2 [g] 722,85

KV 3 [g] 315,09

Stabilisator 1 [g] 10 8 8 14,97

Stabilisator 2 [g] 14,72

Kettenregler 1 [g] 8,83

Additiv 1 [g] 0,78 9,36

Additiv 2 [g] 9,36

Katalysator 1 [ppm] - 400 - - -

Shore Härte 85A 54 D 95A 80A 94A

E-Modul [MPa] 27 126 69 30 64 2. Compoundierung

Die in Tabelle 1 aufgeführten Compounds wurden auf einem Extruder des Typs Coperion MC 40 gefertigt. Die Temperaturen am Austritt wurden auf 220°C eingestellt. Anschließend wurde das Extrudat unter Wasser granuliert. Im Anschluss an die Granulatherstellung wird das Granulat bei 60 °C im Vakuum getrocknet.

3. Herstellung der Artikel (allgemeine Vorschrift AV)

Das compoundierte Material wird auf einer Spritzgießmaschine vom Typ Ferromatik Millacron K65 mit einer 30,00 mm Schnecke durchgeführt. Das Spritzgießwerkzeug war ein Einfach- oder Mehrfachkavitatenwerkzeug mit offenem Heißkanal oder Kaltkanal. Gefertigt wurde mittels der CAMPUS Werkzeuge der Normen ISO 179/1 eU:2010 und ISO 527-1/-2:2012. Die Werkzeug- temperatur betrug 25 °C und mit einem Druck von 560 bar und einem Nachdruck von 800 bar gefüllt.

Tabelle 2: mechanische Eigenschaften der enthaltend die in Tabelle 1 aufgeführten Spritzgußartikel

Beispiel 3 4 5 6 7 8

Compounds (Angaben in Gewichtsprozent)

i-1 90 80 90 80 90 80 ii-3 10 20

ii-4 10 20

ii-5 10 20

E-Modul (MPa) 498 389 493 362 489 385

Charpy (kJ/m²) 12,6 88,1 1 1 ,5 80,0 1 1 ,5 20,1 HDT/B (° C) 87 73,3 84,7 77,8 87,7 85,2

MVR (cm³/10 min) 15,9 13,1 14,7 11,1 10,7 2,5

Claims

Patentansprüche

1 . Polyestermischung enthaltend: i) 80 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und ii) 5 to 20% Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines thermoplastischen Polyurethans oder thermoplastischen Copolyesters mindestens enthaltend eine Po- lyesterol-haltige Weichphase.

2. Polyestermischung nach Anspruch 1 enthaltend als Komponente ii) ein thermoplastisches Polyurethan mit einer Polyesterol-haltigen Weichphase.

3. Polyestermischung nach Anspruch 2, wobei das thermoplasische Polyurethan eine Oberflächenenergie gemessen nach DIN 55660-2: :201 1 -12 zwischen 30 und 45 mN/m aufweist.

4. Polyestermischung nach Anspruch 2, wobei das thermoplasische Polyurethan auf einem Polyesterpolyol basiert, das Adipinsäure und 1 ,4-Butandiol oder Bernsteinsäure und 1 ,4- Butandiol enthält.

5. Polyestermischung nach Anspruch 1 , wobei die Komponente i enthält:

i-a) 90 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, Bernsteinsäure; i-b) 0 bis 10 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, einer oder mehrerer Ce- C20 Dicarbonsäuren; i-c) 99 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, 1 ,3 Propandiol oder 1 ,4-Butandiol; i-d) 0 bis 2 Gew.- %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-c eines Kettenverlängerers oder Verzweigers.

6. Polyestermischung nach Anspruch 5, wobei die Komponente i zusammengesetzt ist aus:

A1 ) 52 bis 85 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten A1 und A2, einen aliphatischen Polyester der Komponenten i-a) bis i-d) und

A2) 15 bis 48 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten A1 und A2, Polymilchsäure.

7. Polyestermischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend 2 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i und ii, eines Füllstoffs ausgewählt aus der Gruppe beste- hend aus Calciumcarbonat, Talk, Kaolin, Ton, Glimmer oder thermoplastifizierte oder nicht thermoplastifizierte Stärke.

Spritzgussartikel enhaltend eine Polyestermischung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7.