WO2018210609A1 - Impact-resistance polymer mixture - Google Patents

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WO2018210609A1
WO2018210609A1 PCT/EP2018/061782 EP2018061782W WO2018210609A1 WO 2018210609 A1 WO2018210609 A1 WO 2018210609A1 EP 2018061782 W EP2018061782 W EP 2018061782W WO 2018210609 A1 WO2018210609 A1 WO 2018210609A1
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WO
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components
acid
mol
weight
aliphatic
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/061782
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German (de)
French (fr)
Inventor
Maximilian LEHENMEIER
Martin Bussmann
Elmar Poeselt
Norbert Effen
Gabriel Skupin
Original Assignee
Basf Se
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Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Definitions

  • the invention relates to a polyester mixture containing: i) from 65 to 94% by weight, based on the total weight of components i to iii, of a polyester composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and ii) from 1 to 15% by weight, based on the Total weight of components i to iii, of an aliphatic-aromatic polyester comprising: ii-a) 30 to 70 mol%, based on the components ii-a to ii-b, of an aliphatic dicarboxylic acid, preferably a C6-Ci8 dicarboxylic acid; ii-b) 30 to 70 mol%, based on components ii-a to ii-b, of an aromatic dicarboxylic acid, preferably terephthalic acid; ii-c) 98 to 100 mol%, based on the components ii-a to ii-b, 1, 3 propanediol or 1,
  • polyesters composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and their use as injection-molded articles are well known in the literature.
  • the aliphatic polyesters such as polybutylene succinate (PBS) have a low modulus of elasticity and at the same time a low impact strength.
  • PBS polybutylene succinate
  • Some injection molding applications are therefore out of the question for this class of polyester.
  • US 2009/0171023 describes polyester mixtures, wherein the above-mentioned polyesters block copolymers with different hard phase (polyester, polycarbonate, polyacrylate, polyacetal, polyolefin or polyurethane) and a soft phase of a polyetherol are added.
  • the polymer blends however, lack the inventive polyester component ii (aliphatic-aromatic polyester).
  • the polyester blends described in US 2009/0171023 can not always be fully satisfactory in terms of their modulus of elasticity and notched impact strength.
  • the aim was therefore to provide polyester blends which both have improved notched impact strength and at the same time have a sufficiently high modulus of elasticity.
  • Polyesters composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and ii) 1 to 15% by weight, based on the total weight of components i to iii, of an aliphatic-aromatic polyester comprising: ii-a) 30 to 70 mol%, based on the components ii-a to ii-b, an aliphatic dicarboxylic acid, preferably a C6-Ci8 dicarboxylic acid; ii-b) 30 to 70 mol%, based on components ii-a to ii-b, of an aromatic dicarboxylic acid, preferably terephthalic acid; ii-c) 98 to 100 mol%, based on the components ii-a to ii-b, 1, 3 propanediol or 1, 4-butanediol; ii-d) 0 to 1% by weight, based on the components ii-a to ii-c of a chain
  • thermoplastic polyurethane or thermoplastic copolyester from 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of polylactic acid; v) 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of a mineral filler.
  • component iii) being a thermoplastic polyurethane. The invention will be described in more detail below.
  • Component i is understood as meaning polyesters composed of aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diols.
  • Suitable dicarboxylic acids are aliphatic C 2 -C 30 -diacids or mixtures thereof.
  • the dicarboxylic acids usually make up more than 50, preferably more than 70, mol% and especially preferably more than 99 mol% of the acid repeating units.
  • Examples of aliphatic C 2 -C 30 -dicarboxylic acids include: oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, or the like
  • the dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives may be used singly or as a mixture of two or more thereof.
  • Succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof are preferably used. Particular preference is given to using succinic acid, adipic acid or sebacic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof. Succinic acid, azelaic acid, sebacic acid and brassylic acid also have the advantage that they are accessible from renewable raw materials.
  • Acid derivatives are to be understood as meaning C 1 -C 6 -alkyl esters, the methyl and ethyl esters being particularly preferred.
  • Suitable diols are aliphatic C 2 -C 18 diols, such as ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol,
  • Dimethyl-1, 3-propanediol are preferred.
  • the latter also have the advantage that they are accessible as a renewable resource. It is also possible to use mixtures of different alkanediols.
  • diols are cycloaliphatic C 6 -C 18 diols, such as 1,4-cyclohexanedimethanol
  • Aliphatic polyesters i are understood as meaning polyesters of aliphatic diols and aliphatic dicarboxylic acids such as polybutylene succinate (PBS), polybutylene adipate (PBA), polybutylene sucocyanate adipate (PBSA), polybutylene succinate sebacate (PBSSe), polybutylene sebacate (PBSe) or corresponding polyesteramides or polyester urethanes.
  • PBS polybutylene succinate
  • PBA polybutylene adipate
  • PBSA polybutylene sucocyanate adipate
  • PBSSe polybutylene succinate sebacate
  • PBSe polybutylene sebacate
  • aliphatic polyesters are marketed, for example, by the companies Showa Highpolymers under the name Bionolle and by Mitsubishi under the name GSPIa. More recent developments are described in WO 2010/03471 1.
  • aliphatic polyesters i contain the following components:
  • i-a 90 to 100 mol%, based on the components i-a to i-b, of succinic acid;
  • Preferred aliphatic polyesters are polybutylene succinate sebacate (PBSSe) and most preferably polybutylene succinate (PBS).
  • PBSSe polybutylene succinate sebacate
  • PBS polybutylene succinate
  • the polyesters ia to id (referred to below as A1) contain 0 to 2% by weight, preferably 0.05 to 1.0% by weight and more preferably 0.1 to 0.3% by weight to the total weight of the polyester, a branching agent and / or 0.1 to 1.0% by weight, based on the total weight of the polyester, of a chain extender.
  • the branching agent is preferably selected from the group consisting of: a polyfunctional isocyanate, isocyanurate, oxazoline, epoxide, peroxide, carboxylic anhydride, an at least trifunctional alcohol or an at least trifunctional carboxylic acid.
  • Particularly suitable chain extenders are difunctional isocyanates, isocyanurates, oxazolines, carboxylic anhydride or epoxides.
  • Particularly preferred branching agents have three to six functional groups.
  • Examples include: tartaric acid, citric acid, malic acid; Trimethylolpropane, trimethylolethane; Pentaerythritol; Polyether triols and glycerin, trimesic acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid and pyromellitic dianhydride. Preference is given to polyols such as trimethylolpropane, pentaerythritol and in particular glycerol.
  • the component can be used to build biodegradable polyesters with a structural viscosity. The biodegradable polyesters are easier to process.
  • a diisocyanate as chain extender is primarily linear or branched alkylene diisocyanates or cycloalkylene diisocyanates having 2 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 12 carbon atoms, for example 1, 6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or methylene bis (4-isocyanatocyclo) hexane), understood.
  • Particularly preferred aliphatic diisocyanates are isophorone diisocyanate and in particular 1,6-hexamethylene diisocyanate.
  • Polyfunctional epoxides as chain extenders are understood as meaning, in particular, an epoxide-group-containing copolymer based on styrene, acrylates and / or methacrylates.
  • the epoxy groups bearing units are preferably glycidyl (meth) acrylates.
  • Copolymers having a glycidyl methacrylate content of greater than 20, particularly preferably greater than 30 and especially preferably greater than 50% by weight, of the copolymer have proven to be advantageous.
  • the epoxy equivalent weight (EEW) in these polymers is preferably 150 to 3000, and more preferably 200 to 500 g / equivalent.
  • the weight average molecular weight Mw of the polymers is preferably from 2,000 to 25,000, in particular from 3,000 to 8,000.
  • the number-average molecular weight M n of the polymers is preferably from 400 to 6,000, in particular from 1,000 to 4,000.
  • the polydispersity (Q) is generally between 1 .5 and 5 epoxy groups-containing copolymers of the above type are sold for example by BASF Resins BV under the trademark Joncryl ® ADR.
  • Joncryl ® ADR As a chain Extender particularly suitable Joncryl ® ADR, for example, the 4368th
  • the polyesters A1 generally have a number average molecular weight (Mn) in the range from 5000 to 100,000, in particular in the range from 10,000 to 75,000 g / mol, preferably in the range from 15,000 to 38,000 g / mol, a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 to 300,000, preferably 60000 to 200,000 g / mol and a Mw / Mn ratio of 1 to 6, preferably 2 to 4 on.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • the viscosity number according to ISO 1628-5 (measured in 0.05 g / ml solution of phenol / o-dichlorobenzene (1: 1)) is between 30 and 450, preferably from 100 to 400, ml / g (measured in o-dichlorobenzene / phenol (Weight ratio 50/50)
  • the melting point is in the range of 85 to 130, preferably in the range of 95 to 120 ° C.
  • the preferred polyesters ii include polyesters which contain as essential components: ii-a) 30 to 70 mol%, preferably 40 to 60 and more preferably 50 to 60 mol%, based on the components ii-a) to ii b), an aliphatic dicarboxylic acid or mixtures thereof, preferably a C 6 -C 18 -dicarboxylic acids and particularly preferred: adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and brassylic acid or mixtures thereof, ii-b) 30 to 70 mol%, preferably 40 to 60 and particularly preferably 40 to 50 mol%, based on components ii-a) and ii-b), of an aromatic dicarboxylic acid or mixtures thereof, preferably terephthalic acid,
  • a chain extender especially a di- or polyfunctional isocyanate, preferably hexamethylene diisocyanate and optionally a branching agent preferably: trimethylolpropane, pentaerythritol and especially glycerol.
  • polyesters ii comprising: ii-a) from 50 to 60 mol%, based on components ii-a) to ii-b), of an aliphatic dicarboxylic acid selected from the group consisting of adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and Brassylic acid or mixtures thereof, ii-b) 40 to 50 mol%, based on the components ii-a) and ii-b), terephthalic acid, ii-c) 98.5 to 100 mol%, based on the components ii -a) to ii-b), 1, 4-butanediol; and
  • a chain extender hexamethylene diisocyanate 0.1 to 0.2 wt .-%, based on the components ii-a) to ii-c), of a chain extender hexamethylene diisocyanate and optionally a branching agent trimethylolpropane, pentaerythritol and in particular glycerol.
  • Suitable aliphatic diacids and the corresponding derivatives ii-a are generally those having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 13 carbon atoms. They can be both linear and branched. In principle, however, it is also possible to use dicarboxylic acids having a larger number of carbon atoms, for example having up to 30 carbon atoms.
  • Examples which may be mentioned are: 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, ⁇ -ketoglutaric acid, adipic acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid, suberic acid (suberic acid), C 16 -dicarboxylic acid, cis-dicarboxylic acid and itaconic acid.
  • the dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives may be used singly or as a mixture of two or more thereof.
  • Adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof are preferably used. Particular preference is given to using adipic acid or sebacic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof. Particular preference is given to the following aliphatic-aromatic polyesters: polybutyleneadipate coterephthalate (PBAT), polybutylene sebacate coterephthalate (PBSeT) or mixtures of these two polyesters.
  • PBAT polybutyleneadipate coterephthalate
  • PBSeT polybutylene sebacate coterephthalate
  • the aromatic dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives ii-b may be used singly or as a mixture of two or more thereof. Particular preference is given to using terephthalic acid or its ester-forming derivatives, such as dimethyl terephthalate.
  • terephthalic acid or its ester-forming derivatives such as dimethyl terephthalate.
  • the diols ii-c - 1, 4-butanediol and 1, 3-propanediol - are available as a renewable raw material. It is also possible to use mixtures of the diols mentioned.
  • a chain extender ii-d
  • the polyesters ii generally have a number average molecular weight (Mn) in the range from 5000 to 100,000, in particular in the range from 10,000 to 75,000 g / mol, preferably in the range from 15,000 to 38,000 g / mol, a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 to 300,000, preferably 60000 to 200,000 g / mol and a Mw / Mn ratio of 1 to 6, preferably 2 to 4 on.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • the viscosity number is between 50 and 450, preferably from 80 to 250 g / ml (measured in o-dichlorobenzene / phenol (weight ratio 50/50).)
  • the melting point is in the range of 85 to 150, preferably in the range of 95 to 140 ° C. ,
  • MVR Melt volume rate
  • EN ISO 1133-1 DE 190 ° C, 2.16 kg weight
  • the acid numbers according to DIN EN 12634 are generally from 0.01 to 1.2 mg KOH / g, preferably from 0.01 to 1.0 mg KOH / g and particularly preferably from 0.01 to 0.7 mg KOH / g ,
  • Component iii may be either a thermoplastic polyurethane (also referred to below as TPU) or a thermoplastic copolyester (also referred to below as TPE).
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPE thermoplastic copolyester
  • the preparation is carried out by reacting (a) isocyanates (hard phase) with (b) isocyanate-reactive compounds / polyol having a number average molecular weight of from 0.5 ⁇ 10 3 g / mol to 5 ⁇ 10 3 g / mol (soft phase) and optionally (C) chain extenders having a molecular weight of 0.05 x 10 3 g / mol to 0.499 x 10 3 g / mol optionally in the presence of (d) catalysts and / or (e) conventional excipients and / or additives.
  • the components (a) isocyanate, (b) isocyanate-reactive compounds / polyol, (c) chain extenders are mentioned individually or together as structural components.
  • the synthesis components including the catalyst and / or the usual auxiliaries and / or additives are also called feedstocks.
  • the amounts used of the constituent components (b) and (c) can be varied in their molar ratios, the hardness and the melt viscosity increasing with increasing content of chain extender (c), while the melt flow index decreases.
  • thermoplastic polyurethanes for example those having a Shore A hardness (measured in accordance with DIN ISO 7619-1 (3s): 2012-02 of less than or equal to 95, preferably from 75 to 85 Shore A
  • harder TPU for example those having a hardness Shore A greater than 98, preferably from 55 to 75 Shore D
  • the molar ratios of (b) :( c) are in the range from 1: 5.5 to 1:15, preferably from 1: 6 to 1:12, so that the resulting mixtures of (b) and (c)
  • the synthesis components (a), (b), in a preferred embodiment also (c), in the presence of a catalyst (d) and optionally auxiliaries and / or additives (e) are reacted in amounts such that the Equivalence ratio of NCO groups of the diisocyanates (a) to the sum of the hydroxyl groups of components (b) and (c) 0.95 to 1, 10: 1, preferably 0.98 to 1, 08: 1 and in particular 0 0, 99 to 1, 02: 1.
  • TPUs are produced in which the TPU has a weight-average molecular weight of at least 10,000 g / mol.
  • the upper limit for the weight-average molecular weight of the TPU is generally determined by the processability as well as the desired property spectrum and is generally not more than 800,000 g / mol.
  • the average molecular weights given above for the TPU as well as the constituent components (a) and (b) are the weight average determined by gel permeation chromatography.
  • the weight average molecular weight of the TPUs is from 60,000 to 200,000 g / mol.
  • organic isocyanates it is preferred to use aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic isocyanates, more preferably tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- and / or octamethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate -1, 5, 2-ethyl-butylene-diisocyanate-1, 4, pentamethylene-diisocyanate-1, 5, butylene-diisocyanate-1, 4, 1-iso-cyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl cyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and / or 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (HXDI), 2,4-paraphenylene diisocyanate (PPDI),
  • MDI or hexamethylene diisocyanate (HDI) is particularly preferably used.
  • isocyanate-reactive compounds (b) preference is given to those having a number-average molecular weight of between 500 g / mol and 8000 g / mol and preferably from 600 to 3000 g / mol.
  • the surface energy of the TPUs used is in the range of 25 to 50 mN / m, and preferably in the range of 30 to 45 mN / m.
  • the surface energies are determined using the Owens-Wendt-Raebel-Kaelble method according to DIN 55660-2: 201 1 -12.
  • TPUs which are based on polyesterols, which in turn are composed of 1,4-butanediol and succinic acid or 1,4-butanediol and adipic acid, are particularly compatible in the polyester mixtures according to the invention. Such TPUs are therefore preferred.
  • the isocyanate-reactive compound (b) has on statistical average at least 1, 8 and at most 3.0 Zerewitinoff-active hydrogen atoms, this number is also referred to as functionality of the isocyanate-reactive compound (b) and gives the theoretically down-converted from one amount of substance to a molecule Amount of the isocyanate-reactive groups of the molecule.
  • the functionality is preferably between 1, 8 and 2.6, more preferably between 1, 9 and 2.2 and especially 2.
  • the isocyanate-reactive compound is substantially linear and is an isocyanate-reactive substance or a mixture of various substances, in which case the mixture satisfies the said requirement. These long-chain compounds are used in a mole fraction of 1 equivalent mol% to 80 equivalent mol%, based on the isocyanate group content of the polyisocyanate.
  • the isocyanate-reactive compound (b) has a reactive group selected from the hydroxyl group, the amino group, the mercapto group or the carboxylic acid group. It is preferably the hydroxyl group.
  • the isocyanate-reactive compound (b) is particularly preferably selected from the group of the polyesterols, the polyetherols or the polycarbonate diols, which are also grouped together under the term "polyols".
  • polyester diols preferably polycaprolactone, and / or polyether polyols, preferably polyether diols, more preferably those based on ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, preferably polypropylene glycol.
  • a particularly preferred polyether polyol is polytetrahydrofuran (PTHF), polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol (PPG).
  • Particularly preferred polyols are those selected from the following group: copolyesters based on adipic acid, succinic acid, pentanedioic acid, sebacic acid or mixtures thereof and mixtures of 1,2-ethanediol and 1,4-butanediol, copolyesters based on adipic acid, succinic acid, pentanedioic acid, Sebazic acid or mixtures thereof and mixtures of 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol, polyesters based on adipic acid and 3-methyl-pentanediol-1, 5 and / or polytetramethylene glycol (polytetrahydrofuran, PTHF), polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol ( PPG) particularly preferably copolyester based on adipic acid and ethanediol, 1, 3-propanediol, 1, 4-butan
  • Typical number average molecular weights (Mn) for the polyesterols b) are 500 to 5000 g / mol and preferably 500 to 3000 g / mol.
  • chain extenders (c) are used, these are preferably aliphatic, araliphatic, aromatic and / or cycloaliphatic compounds having a molecular weight of 0.05 x 10 3 g / mol to 0.499 x 10 3 g / mol, preferably 2 with isocyanate reactive groups, which are also referred to as functional groups.
  • the chain extender (c) at least one chain extender selected from the group consisting of 1, 2-ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1, 4-butanediol, 2,3- Butanediol, 1, 5-pentanediol, 1, 6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1, 4-cyclohexanediol, 1, 4-dimethanolcyclohexane, hydroquinone bis (2-hydroxyethyl) ether (HQEE) and neopentyl glycol.
  • HQEE hydroquinone bis (2-hydroxyethyl) ether
  • chain extenders selected from the group consisting of ethane diol, 1, 4-butanediol and 1, 6-hexanediol.
  • catalysts (d) are used with the synthesis components. These are in particular catalysts which accelerate the reaction between the NCO groups of the isocyanates (a) and the hydroxyl groups of the isocyanate-reactive compound (b) and, if used, the chain extender (c).
  • Preferred catalysts are tertiary amines, in particular triethylamine, dimethylcyclohexylamine, N-methylmorpholine, ⁇ , ⁇ '-dimethylpiperazine, 2- (dimethylaminoethoxy) ethanol, diazabicyclo (2,2,2) octane.
  • the catalysts are organic metal compounds such as titanic acid esters, iron compounds, preferably iron (II) acetylacetonate, tin compounds, preferably those of carboxylic acids, particularly preferably tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts, more preferably dibutyltin diacetate , Dibutyltin dilaurate, or bismuth salts of carboxylic acids, preferably bismuth decanoate.
  • titanic acid esters iron compounds, preferably iron (II) acetylacetonate
  • tin compounds preferably those of carboxylic acids, particularly preferably tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts, more preferably dibutyltin diacetate , Dibutyltin dilaurate, or bismuth salts of carboxylic acids, preferably bismut
  • catalysts are: tin dioctoate, bismuth decanoate. Titanium acid esters Further preferred are:
  • the catalyst (d) is preferably used in amounts of from 0.0001 to 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the isocyanate-reactive compound (b).
  • customary auxiliaries (e) can also be added to structural components (a) to (c). Mention may be made, for example, of surface-active substances, fillers, flameproofing agents, nucleating agents, oxidation stabilizers, lubricants and mold release agents, nucleating agents, dyes and pigments, optionally stabilizers, preferably against hydrolysis, light, heat or discoloration, inorganic and / or organic fillers, reinforcing agents and / or or plasticizer.
  • Stabilizers in the context of the present invention are additives which protect a plastic or a plastic mixture against harmful environmental influences.
  • examples are primary and secondary antioxidants, hindered phenols, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, hydrolysis protectors, quenchers and flame retardants.
  • examples of commercial stabilizers are given in Plastics Additives Handbook, 5th Edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Kunststoff, 2001 ([1]), p.98-S136.
  • the UV absorbers have a number average molecular weight of greater than 0.3 ⁇ 10 3 g / mol, in particular greater than 0.39 ⁇ 10 3 g / mol. Further The preferred UV absorbers should have a molecular weight of not greater than 5 ⁇ 10 3 g / mol, particularly preferably not greater than 2 ⁇ 10 3 g / mol.
  • UV absorber is the group of benzotriazoles.
  • benzotriazoles are Tinuvin ® 213, Tinuvin ® 234, Tinuvin ® 571 and Tinuvin ® 384 and the Eversorb ® 82nd
  • the UV absorbers are usually metered in amounts of from 0.01% by weight to 5% by weight, based on the total weight of TPU, preferably from 0.1% by weight to 2.0% by weight, in particular 0.2% by weight % to 0.5% by weight.
  • a UV stabilization based on an antioxidant and a UV absorber described above is still not sufficient to ensure good stability of the TPU according to the invention against the harmful influence of UV rays.
  • HALS hindered amine light stabilizer
  • the activity of the HALS compounds is based on their ability to form nitroxyl radicals, which interfere with the mechanism of the oxidation of polymers. HALS are considered to be highly efficient UV stabilizers for most polymers.
  • HALS compounds are well known and commercially available. Examples of commercially available HALS stabilizers can be found in Plastics Additive Handbook, 5th edition, H. Zweifel, Hanser Publishers, Kunststoff, 2001, pp. 123-136.
  • Hindered Amine Light Stabilizers are preferably Hindered Amine Light Stabilizers in which the number average molecular weight is greater than 500 g / mol. Further, the molecular weight of the preferred HALS compounds should not be greater than 10 x 10 3 g / mol, more preferably no greater than 5 x 10 3 g / mol.
  • hindered amine light stabilizers are bis (1, 2,2,6,6-pentamethylpiperidyl) sebacate (Tinuvin ® 765, Ciba Specialty Chemicals Inc.) and the condensation product of 1 - hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl- 4-hydroxypiperidine and succinic acid (Tinuvin ® 622).
  • the condensation product of 1-hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidines and succinic acid when the titanium content of the finished product is less than 150 ppm, preferably less than 50 ppm, in particular less than 10 ppm, based on the starting components used.
  • HALS compounds are preferably used in a concentration of 0.01 wt .-% to 5 wt .-%, more preferably from 0.1 wt .-% to 1 wt .-%, in particular of 0.15 Wt .-% to 0.3 wt .-% based on the total weight of the thermoplastic polyurethane based on the starting components used.
  • a particularly preferred UV stabilization comprises a mixture of a phenolic stabilizer, a benzotriazole and a HALS compound in the preferred amounts described above.
  • auxiliaries and additives mentioned above can be found in the specialist literature, e.g. from Plastics Additives Handbook, 5th edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Kunststoff, 2001.
  • the preparation of the TPU can be carried out batchwise or continuously by the known processes, for example with reaction extruders or the strip process by the "one-shot” or the prepolymer process, preferably by the one-shof process.
  • the components (a), (b) reacting, in preferred embodiments, also the components (c), (d) and / or (e) are mixed successively or simultaneously with each other Polymerization reaction used immediately.
  • the synthesis components (a), (b) and in preferred embodiments also (c), (d) and / or (e) are introduced individually or as a mixture into the extruder and, preferably at temperatures of 100 ° C to 280 ° C, preferably 140 ° C to 250 ° C, reacted.
  • the resulting polyurethane is extruded, cooled and granulated.
  • the polymer In the extruder process, the polymer is usually processed directly after production into lenticular granules in underwater granulation. In the case of strip processes, in turn, a cube granulation can be carried out directly after production, or the material can be remelted directly or after storage in an extruder and then further processed into lentil granules.
  • thermoplastic polyurethane is prepared in a first step from the synthesis components isocanate (a), isocyanate-reactive compound (b) chain extenders (c) and in preferred embodiments the other starting materials (d) and / or (e) and incorporated in a second step (f).
  • Additives such as flame retardants are only added during granulation by means of underwater granulation in the case of the belt process, since an extruder is used for this purpose, which permits better mixing. It is also common to extrude solids such as fillers only after TPU synthesis, as some may affect TPU synthesis
  • the preparation described above is preferably used for the production as an injection molding calendering powder sinter or extrusion article.
  • a twin-screw extruder is used, since the twin-screw extruder works positively conveying and so a more precise adjustment of the temperature and discharge rate is possible on the extruder.
  • TPU is gently processed in injection molding and extrusion with a single-screw extruder. For blending etc. often a twin-screw extruder is used.
  • a thermoplastic copolyester TPE
  • component iii a thermoplastic copolyester
  • thermoplastic elastomers are for example thermoplastic polyester elastomers (TPEE), for example polyether esters or polyester esters and thermoplastic copolyamides (TPA) such as, for example, polyethercopolyamides.
  • TPEE thermoplastic polyester elastomers
  • TPA thermoplastic copolyamides
  • thermoplastic polyether esters and polyester esters can be prepared by all conventional methods known from the literature by transesterification or esterification of aromatic and aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 C atoms or esters thereof with suitable aliphatic and aromatic diols and polyols. Corresponding preparation methods are described, for example, in "Polymer Chemistry", Interscience Publ., New York, 1961, p.1 1 1 -127, Kunststoffhandbuch, Volume VIII, C. Hanser Verlag, Kunststoff 1973 and Journal of Polymer Science, Part A1, 4, pages 1851 -1859 (1966).
  • Suitable aromatic dicarboxylic acids are, for example, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their esters.
  • Suitable aliphatic dicarboxylic acids are, for example, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and decanedicarboxylic acid as saturated dicarboxylic acids and maleic acid, fumaric acid, aconitic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid and tetrahydroterephthalic acid as unsaturated dicarboxylic acids.
  • Suitable diol components are, for example, diols of the general formula HO- (CH 2) n -OH, where n is an integer from 2 to 20.
  • Suitable diols are, for example, ethylene glycol, propanediol (1, 3), butanediol (1, 4) or hexanediol (1, 6).
  • Polyetherols, by the transesterification of which the thermoplastic polyether ester can be prepared are preferably those of the general formula HO- (CH 2) n -O- (CH 2) m -OH, where n and m can be the same or different and n and m independently of one another in each case an integer between 2 and 20 mean.
  • Unsaturated diols and polyetherols which can be used to prepare the polyetherester are, for example, butene diol (1, 4) and aromatic moiety containing diols and polyetherols.
  • the hard phases of the block copolymers are usually formed from aromatic dicarboxylic acids and short-chain diols, the soft phases from preformed aliphatic, difunctional polyesters having a molecular weight Mw between 500 and 3000 g / mol.
  • a coupling of the hard and soft phases can additionally be effected by reactive compounds such as diisocyanates, which react, for example, with terminal alcohol groups.
  • Thermoplastic polyetheramides suitable for the process according to the invention can be obtained by all conventional methods known from the literature by reaction of amines and carboxylic acids or their esters. Amines and / or carboxylic acids hereby also contain ether units of the type R-O-R, where R is an aliphatic or aromatic organic radical. In general, monomers selected from the following classes of compounds are used:
  • R ' can be aromatic or aliphatic and preferably contains ether units of the type R-O-R.
  • R stands for an aliphatic or aromatic organic radical, aromatic dicarboxylic acids, for example phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their esters and aromatic dicarboxylic acids containing ether units of the type ROR, where R is an aliphatic or aromatic organic radical, aliphatic dicarboxylic acids, for example cyclohexane 1, 4-dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and decanedicarboxylic acid as saturated dicarboxylic acids and maleic acid, fumaric acid, aconitic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid and tetrahydohydroterephthalic acid as unsaturated dicarboxylic acids, and aliphatic dicarboxylic acids containing ROR units, wherein
  • TPEEs suitable as component iii are: Hytrel, Arnitel, Riteflex or Pelprene and examples of suitable TPAs are: Pebax, Vestamid, Grilflex.
  • thermoplastic elastomers having a block copolymer structure used according to the invention preferably contain vinylaromatic, butadiene and isoprene as well as polyolefin and vinylic units, for example ethylene, propylene and vinyl acetate units. Preference is given to styrene-butadiene copolymers.
  • the thermoplastic elastomers used according to the invention preferably have a Shore hardness in the range of A40 to D80. Shore hardnesses in the range from A44 to D60 are preferred, in particular in the range from A65 to A99. Most preferably, the Shore hardness is in the range of A65 to A96. The Shore hardnesses are determined in accordance with DIN 53505.
  • the melting point of the thermoplastic elastomers used according to the invention is preferably below 300.degree. C., preferably at a maximum of 250.degree. C. and in particular at a maximum of 220.degree.
  • the elongation at break of the thermoplastic elastomers according to the invention is greater than 100% measured according to DIN EN ISO 527-2: 2012, preferably greater than 200%, more preferably greater than 300% and in particular greater than 400%. Furthermore, the elongation at break is preferably at most 1000%, preferably at most 800%.
  • thermoplastic elastomers used according to the invention may be partially crystalline or amorphous.
  • the TPEs may contain in effective amounts other additives such as dyes, pigments, fillers, flame retardants, synergists for flame retardants, antistatic agents, stabilizers, surface-active substances, plasticizers and infrared opacifiers.
  • additives such as dyes, pigments, fillers, flame retardants, synergists for flame retardants, antistatic agents, stabilizers, surface-active substances, plasticizers and infrared opacifiers.
  • PLA polylactic acid
  • Polylactic acid having the following property profile is preferably used: • a melt volume rate (MVR at 190 ° C and 2.16 kg according to ISO 1133-1 DE of 20 to 50 and especially from 30 to 40 cm 3/10 minutes)
  • Preferred polylactic acids are, for example, NatureWorks® 6201 D, 6202 D, 6251 D, 3051 D and in particular 3251 D and crystalline polylactic acid types from NatureWorks.
  • the polylactic acid iv is used in a percentage by weight, based on the components i and v, from 0 to 45%, preferably from 5 to 30%.
  • the polylactic acid iv preferably forms the disperse phase and the polyester i forms the continuous or is part of a co-continuous phase.
  • Polymer blends with polyester i in the continuous phase or as part of a co-continuous phase have a higher heat resistance than polymer blends in which polylactic acid iv forms the continuous phase.
  • the ratio of the component i to the component iv in the compound from which the articles were made are, preferably greater than 2.2 and especially preferably greater than 2.5.
  • the modulus of elasticity can be significantly increased.
  • the polymer blends 0 to 45 wt .-%, in particular 10 to 35% by weight, based on the total weight of components i to v, of at least one mineral filler v selected from the group consisting of: calcium carbonate, graphite, gypsum , Carbon black, iron oxide, calcium chloride, dolomite, kaolin, quartz, sodium carbonate, titanium dioxide, tungstonite, mica, montmorillonite, talc, thermoplasticized or non-thermoplasticized starch, and mineral fibers.
  • glass fibers and glass hollow spheres can be used as fillers.
  • the compound according to the invention of the components i to v may contain further additives known to the person skilled in the art.
  • plastics technology such as stabilizers; Nucleating agents such as the already mentioned mineral fillers iv or crystalline polylactic acid; Lubricants and release agents such as stearates (especially calcium stearate); Plasticizers such as citric acid esters (especially acetyl tributyl citrate), glyceric acid esters such as triacetylglycerol or ethylene glycol derivatives, surfactants such as polysorbates, palmitates or laurates; Waxes such as, for example, erucic acid amide, stearic acid amide or behenamide, beeswax or beeswax esters; Antistatic agent, UV absorber; UV-stabilizer; Antifog agents or dyes.
  • the additives are in Concentrations of 0 to 2 wt .-%, in particular 0.1 to 2 wt .-% based on the compound of the invention used i to v.
  • Plasticizers may be present in 0.1 to 10% by weight in the inventive compound i to v.
  • biodegradable for a substance or a substance mixture is fulfilled if this substance or the substance mixture according to DIN EN 13432 has a percentage degree of biodegradation of at least 90% after 180 days. In general, biodegradability causes the polyester (mixtures) to decompose in a reasonable and detectable time.
  • Degradation can be effected enzymatically, hydrolytically, oxidatively and / or by the action of electromagnetic radiation, for example UV radiation, and is usually effected for the most part by the action of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi and algae.
  • the biodegradability can be quantified, for example, by mixing polyesters with compost and storing them for a certain period of time. For example, according to DIN EN 13432 (referring to ISO 14855), C02-free air is allowed to flow through matured compost during composting and subjected to a defined temperature program.
  • biodegradability is determined by the ratio of the net CO 2 release of the sample (after deduction of CO 2 release by the compost without sample) to the maximum CO 2 release of the sample (calculated from the carbon content of the sample) as a percentage of biodegradation Are defined.
  • Biodegradable polyesters (mixtures) usually show clear degradation phenomena such as fungal growth, cracking and hole formation after only a few days of composting.
  • Injection molding which is also referred to as injection molding or injection molding is a molding process that is used very often in plastics processing. In injection molding can be produced very economically direct usable moldings in large quantities. The procedure is simplified as follows: In an injection molding machine consisting of a heatable cylinder in which the worm shaft rotates, the respective thermoplastic material ("molding compound”) is melted and injected into a mold made of metal (“tool"). The cavity of the tool determines the shape and surface texture of the finished part. Today, parts of well under one gram can be produced in the double-digit kilogram range.
  • Injection molding can produce commodities with high accuracy economically and in a short time.
  • the nature of the surface of the respective component can be chosen almost freely by the designers. From smooth surfaces for optimal From applications such as graining for touch-friendly areas to patterns or engraving, a variety of surface structures can be visualized.
  • the injection molding process is suitable for economic reasons, in particular for the production of larger quantities.
  • polymer mixtures particularly preferably 14 to 40 cm 3/10 are useful with a MVR (190 ° C, 2.16 kg) according to ISO 1133-1 from 01.03.2012 min from 8 to 50 cm 3/10 min, , Application-technical measurements:
  • the modulus of elasticity was determined by means of a tensile test on tensile bars with a thickness of about 420 ⁇ m in accordance with ISO 527-3: 2003.
  • the Charpy impact strength was determined according to DIN EN 179-2 / 1 eU: 2010 + Amd.A notched DIN EN 179-2 / 1 eA (measured at 23 ° C, 50% relative humidity).
  • the specimen 80mm x 10mm x4mm, stored near its ends as a horizontal bar, is stressed by a single impact of a pendulum with the impact line in the middle between the two specimen abutments and (the specimen) with a high Nominal constant speed (2.9 or 3.8 m / s) is bent.
  • the heat resistance HDT-B was determined according to DIN EN ISO 75-2: 2004-9. A standard specimen is subjected to a three-point bend under constant load to produce a bending stress (HDT / B 0.45 MPa), which is given in the relevant part of this International Standard. The temperature is increased at a uniform speed (120 K / h), and the temperature value at which a predetermined standard deflection corresponding to the fixed bending elongation increase (0.2%) is reached is measured.
  • Aliphatic-aromatic polyester ii II-1 polybutylene adipate-co-terephthalate: Ecoflex FS A1300 BASF SE (MVR company at 8.5 cm 3/10 min (190 ° C, 2.16 kg)
  • Polylactic acid IV IV-1 Polylactic acid (PLA) Ingeo® 3251 D from NatureWorks (MVR at 35 cm 3/10 min
  • the compounds listed in Table 1 were produced on a Coperion MC 40 extruder. The temperatures at the outlet were set to 220 ° C. Subsequently, the extrudate was granulated under water. Following granule preparation, the granules are dried at 60 ° C. in vacuo.
  • the compounded material is carried out on a Ferromatik Millacron K65 injection molding machine with a 30.00 mm screw.
  • the injection mold was a single or multiple cavity mold tool with open hot runner or cold runner.
  • the CAMPUS tools were manufactured according to the standards ISO 179/1 eU: 2010 and ISO 527-1 / -2: 2012.
  • the mold temperature was 25 ° C and filled with a pressure of 560 bar and a pressure of 800 bar.
  • Transmissive spectroscopic (TEM) images of the polymer mixtures listed in Table 2 each show a cocontinuous phase of the polybutylene succinate (component i) and the polylactic acid (component iv).
  • the TPU forms a core-shell structure, wherein component ii and possibly component i are located in the cell interior of the TPU. Comparative System V-3 does not form such a core-shell structure.

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Abstract

The invention relates to a polymer mixture containing: i) 65 - 94 wt.%, with respect to the total weight of components i - iii, of a polyester made from aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic dioles and ii) 1 - 15 wt.%, with respect to the total weight of components i - iii, of an aliphatic-aromatic polyester containing: ii-a) 30 - 70 mol %, with respect to component ii-a to ii-b, of an aliphatic dicarboxylic acid; ii-b) 30 - 70 mol%, with respect to components ii-a to ii-b, of an aromatic dicarboxylic acid; ii-c) 98 - 100 mol %, with respect to components ii-a to ii-b, 1,3 propanediol or 1,4-butanediol; ii-d) 0 -1 wt.-%, with respect to components ii-a to ii-c of a chain extender or splitter; iii) 5 - 20 wt.%, with respect to the total weight of components i - iii, of a thermoplastic polyurethane or thermoplastic copolyester; iv) 0 - 45 wt.%, with respect to the total weight of components i - v, poly(lactic acid); v) 0 - 45 wt.%, with respect to the total weight of components i - v, of a mineral filler. The invention also relates to injection-moulded articles containing said polyester mixtures.

Description

Schlagzähfeste Polyestermischung  Impact-resistant polyester blend
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Polyestermischung enthaltend: i) 65 bis 94 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und ii) 1 bis 15 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines aliphatisch-aromatischen Polyesters enthaltend: ii-a) 30 bis 70 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, einer aliphatischen Dicarbonsäure, vorzugsweise einer C6-Ci8-Dicarbonsäure; ii-b) 30 bis 70 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, einer aromatischen Dicarbonsäure, vorzugsweise Terephthalsäure; ii-c) 98 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, 1 ,3 Propandiol oder 1 ,4-Butandiol; ii-d) 0 bis 1 Gew.- %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-c eines Kettenver- längerers oder Verzweigers; iii) 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines thermoplastischen Polyurethans oder thermoplastischen Copolyesters; iv) 0 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, Poly- milchsäure; v) 0 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, eines mineralischen Füllstoffs. Weiterhin betrifft die Erfindung Spritzgussartikel enthaltend diese Polyestermischungen. The invention relates to a polyester mixture containing: i) from 65 to 94% by weight, based on the total weight of components i to iii, of a polyester composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and ii) from 1 to 15% by weight, based on the Total weight of components i to iii, of an aliphatic-aromatic polyester comprising: ii-a) 30 to 70 mol%, based on the components ii-a to ii-b, of an aliphatic dicarboxylic acid, preferably a C6-Ci8 dicarboxylic acid; ii-b) 30 to 70 mol%, based on components ii-a to ii-b, of an aromatic dicarboxylic acid, preferably terephthalic acid; ii-c) 98 to 100 mol%, based on the components ii-a to ii-b, 1, 3 propanediol or 1, 4-butanediol; ii-d) 0 to 1% by weight, based on the components ii-a to ii-c of a chain extender or branching agent; iii) 5 to 20% by weight, based on the total weight of components i to iii, of a thermoplastic polyurethane or thermoplastic copolyester; iv) from 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of polylactic acid; v) 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of a mineral filler. Furthermore, the invention relates to injection molded articles containing these polyester mixtures.
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 Spritzgussanwendungen 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. Den Polymermischungen fehlt jedoch die erfindungsgemäße Polyesterkomponente ii (aliphatisch-aromaischer Polyester). Die in der US 2009/0171023 beschriebenen Polyestermischungen können hinsichtlich ihres E-Moduls und ihrer Kerbschlagzähigkeit nicht immer voll befriedigen. Polyesters composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and their use as injection-molded articles are well known in the literature. In particular, the aliphatic polyesters such as polybutylene succinate (PBS) have a low modulus of elasticity and at the same time a low impact strength. Some injection molding applications are therefore out of the question for this class of polyester. US 2009/0171023 describes polyester mixtures, wherein the above-mentioned polyesters block copolymers with different hard phase (polyester, polycarbonate, polyacrylate, polyacetal, polyolefin or polyurethane) and a soft phase of a polyetherol are added. The polymer blends, however, lack the inventive polyester component ii (aliphatic-aromatic polyester). The polyester blends described in US 2009/0171023 can not always be fully satisfactory in terms of their modulus of elasticity and notched impact strength.
Ziel war es demnach Polyestermischungen bereit zu stellen, die sowohl eine verbesserte Kerb- Schlagzähigkeit aufweisen und gleichzeitig über ein ausreichend hohes E-Modul verfügen. The aim was therefore to provide polyester blends which both have improved notched impact strength and at the same time have a sufficiently high modulus of elasticity.
Überraschenderweise konnte dieses Ziel mit den folgenden Polymermischungen erreicht werden, die enthalten: i) 65 bis 94 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, einesSurprisingly, this goal could be achieved with the following polymer blends containing: i) 65 to 94% by weight, based on the total weight of components i to iii, of one
Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und ii) 1 bis 15 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines aliphatisch-aromatischen Polyesters enthaltend: ii-a) 30 bis 70 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, einer aliphatischen Dicarbonsäure, vorzugsweise einer C6-Ci8-Dicarbonsäure; ii-b) 30 bis 70 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, einer aromatischen Dicarbonsäure, vorzugsweise Terephthalsäure; ii-c) 98 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, 1 ,3 Propandiol oder 1 ,4-Butandiol; ii-d) 0 bis 1 Gew.- %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-c eines Kettenver- längerers oder Verzweigers; Polyesters composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and ii) 1 to 15% by weight, based on the total weight of components i to iii, of an aliphatic-aromatic polyester comprising: ii-a) 30 to 70 mol%, based on the components ii-a to ii-b, an aliphatic dicarboxylic acid, preferably a C6-Ci8 dicarboxylic acid; ii-b) 30 to 70 mol%, based on components ii-a to ii-b, of an aromatic dicarboxylic acid, preferably terephthalic acid; ii-c) 98 to 100 mol%, based on the components ii-a to ii-b, 1, 3 propanediol or 1, 4-butanediol; ii-d) 0 to 1% by weight, based on the components ii-a to ii-c of a chain extender or branching agent;
5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis thermoplastischen Polyurethans oder thermoplastischen Copolyesters; iv) 0 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, Poly- milchsäure; v) 0 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, eines mineralischen Füllstoffs. Bevorzugt sind die folgenden Polymermischungen, wobei die Komponente iii) ein thermoplastisches Polyurethan ist. Im Folgenden wird die Erfindung näher beschrieben. 5 to 20 wt .-%, based on the total weight of the components i to thermoplastic polyurethane or thermoplastic copolyester; iv) from 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of polylactic acid; v) 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of a mineral filler. The following polymer mixtures are preferred, component iii) being a thermoplastic polyurethane. The invention will be described in more detail below.
Unter Komponente i werden Polyester aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsaure und aliphatischen Diolen verstanden. Als Dicarbonsäuren sind aliphatische C2-C3o-Disäuren oder Mischungen davon geeignet. Die Dicarbonsäuren machen in der Regel mehr als 50, vorzugsweise mehr als 70 mol% und insbesondere bevorzugt mehr als 99 mol% der Säure-Wiederholungseinheiten aus. Component i is understood as meaning polyesters composed of aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diols. Suitable dicarboxylic acids are aliphatic C 2 -C 30 -diacids or mixtures thereof. The dicarboxylic acids usually make up more than 50, preferably more than 70, mol% and especially preferably more than 99 mol% of the acid repeating units.
Unter aliphatischen C2-C3o-Dicarbonsäuren sind beispielhaft zu nennen sind: Oxalsäure, Malon- säure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, 2-Methylglutarsäure, 3-Methylglutarsäure, o Examples of aliphatic C 2 -C 30 -dicarboxylic acids include: oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, or the like
Ketoglutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Brassylsäure, Fumarsäure, 2,2-Dimethylglutarsäure, Suberinsäure (Korksäure), Diglykolsäure, Oxalessigsäu- re, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Itaconsäure und Maleinsäure. Dabei können die Dicarbonsäuren oder deren esterbildenden Derivate, einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr da- von eingesetzt werden.  Ketoglutaric, adipic, pimelic, azelaic, sebacic, brassylic, fumaric, 2,2-dimethylglutaric, suberic (suberic), diglycolic, oxaloacetic, glutamic, aspartic, itaconic and maleic acids. The dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives may be used singly or as a mixture of two or more thereof.
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 ester- bildenden Derivate oder Mischungen davon eingesetzt. Bernsteinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Brassylsäure haben zudem den Vorteil, dass sie aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich sind. Succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof are preferably used. Particular preference is given to using succinic acid, adipic acid or sebacic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof. Succinic acid, azelaic acid, sebacic acid and brassylic acid also have the advantage that they are accessible from renewable raw materials.
Unter Säurederivaten sind Ci-C6-Alkylester zu verstehen, wobei die Methyl und Ethylester be- sonders bevorzugt sind. Acid derivatives are to be understood as meaning C 1 -C 6 -alkyl esters, the methyl and ethyl esters being particularly preferred.
Als Diole kommen aliphatische C2-Ci8-Diole wie Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol,Suitable diols are aliphatic C 2 -C 18 diols, such as ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol,
1 .2- Butandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 2,4-Dimethyl-2-ethylhexan-1 ,3-diol, 2,2-Dimethyl-1, 2-butanediol, 1, 4-butanediol, 1, 5-pentanediol, 2,4-dimethyl-2-ethylhexane-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 2,2-1, 3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-isobutyl-1,3-propanediol and 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediol in question, ethylene glycol, 1, 3-propanediol, 1, 4-butanediol and 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 Dimethyl-1, 3-propanediol (neopentyl glycol) are preferred. The latter also have the advantage that they are accessible as a renewable resource. It is also possible to use mixtures of different alkanediols. Also suitable as diols are cycloaliphatic C 6 -C 18 diols, such as 1,4-cyclohexanedimethanol
(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), Polybutylensuc- cinatadipat (PBSA), Polybutylensuccinatsebacat (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: (cis / trans), 1, 4-di (hydroxymethyl) cyclohexane or 2,5-tetrahydrofurandimethanol in question, with 1, 4-cyclohexanedimethanol being preferred. Aliphatic polyesters i are understood as meaning polyesters of aliphatic diols and aliphatic dicarboxylic acids such as polybutylene succinate (PBS), polybutylene adipate (PBA), polybutylene sucocyanate adipate (PBSA), polybutylene succinate sebacate (PBSSe), polybutylene sebacate (PBSe) or corresponding polyesteramides or polyester urethanes. The aliphatic polyesters are marketed, for example, by the companies Showa Highpolymers under the name Bionolle and by Mitsubishi under the name GSPIa. More recent developments are described in WO 2010/03471 1. Preferably, aliphatic polyesters i contain the following components:
i-a) 90 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten i-a bis i-b, Bernsteinsäure;  i-a) 90 to 100 mol%, based on the components i-a to i-b, of succinic acid;
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; 0 to 10 mol%, based on the components i-a to i-b, of one or more C6-C20 dicarboxylic acids and in particular adipic acid, azelaic acid, sebacic acid or brassylic acid;
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 oder Verzweigers. 99 to 100 mol%, based on the components i-a to i-b, 1, 3 propanediol or 1, 4-butanediol; i-d) 0 to 1% by weight, based on the components i-a to i-c of a chain extender or branching agent.
Bevorzugte aliphatische Polyester sind Polybutylensuccinatsebacat (PBSSe) und insbesondere bevorzugt Polybutylensuccinat (PBS). In der Regel enthalten die Polyester i-a bis i-d (im Folgenden A1 genannt) 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, eines Verzweigers und/oder 0,1 bis 1 ,0 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters, eines Kettenverlängerers eingesetzt. Der Verzweiger ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem polyfunktionellen Isocyanat, Isocyanurat, Oxazolin, Epoxid, Peroxid, Carbonsäureanhydrid, einem mindestens trifunktionellen Alkohol oder einer mindestens trifunktionellen Carbonsäure. Als Kettenverlängerer kommen insbesondere difunktionelle Isocyanate, Isocyanurate, Oxazoline, Carbonsäureanhydrid 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 ab- baubare 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. Preferred aliphatic polyesters are polybutylene succinate sebacate (PBSSe) and most preferably polybutylene succinate (PBS). In general, the polyesters ia to id (referred to below as A1) contain 0 to 2% by weight, preferably 0.05 to 1.0% by weight and more preferably 0.1 to 0.3% by weight to the total weight of the polyester, a branching agent and / or 0.1 to 1.0% by weight, based on the total weight of the polyester, of a chain extender. The branching agent is preferably selected from the group consisting of: a polyfunctional isocyanate, isocyanurate, oxazoline, epoxide, peroxide, carboxylic anhydride, an at least trifunctional alcohol or an at least trifunctional carboxylic acid. Particularly suitable chain extenders are difunctional isocyanates, isocyanurates, oxazolines, carboxylic anhydride or epoxides. Particularly preferred branching agents have three to six functional groups. Examples include: tartaric acid, citric acid, malic acid; Trimethylolpropane, trimethylolethane; Pentaerythritol; Polyether triols and glycerin, trimesic acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid and pyromellitic dianhydride. Preference is given to polyols such as trimethylolpropane, pentaerythritol and in particular glycerol. The component can be used to build biodegradable polyesters with a structural viscosity. The biodegradable polyesters are easier to process. In the context of the present invention, a diisocyanate as chain extender is primarily linear or branched alkylene diisocyanates or cycloalkylene diisocyanates having 2 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 12 carbon atoms, for example 1, 6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or methylene bis (4-isocyanatocyclo) hexane), understood. Particularly preferred aliphatic diisocyanates are isophorone diisocyanate and in particular 1,6-hexamethylene diisocyanate.
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) Mn 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 Ketten- verlängerer besonders geeignet ist beispielsweise Joncryl® ADR 4368. Polyfunctional epoxides as chain extenders are understood as meaning, in particular, an epoxide-group-containing copolymer based on styrene, acrylates and / or methacrylates. The epoxy groups bearing units are preferably glycidyl (meth) acrylates. Copolymers having a glycidyl methacrylate content of greater than 20, particularly preferably greater than 30 and especially preferably greater than 50% by weight, of the copolymer have proven to be advantageous. The epoxy equivalent weight (EEW) in these polymers is preferably 150 to 3000, and more preferably 200 to 500 g / equivalent. The weight average molecular weight Mw of the polymers is preferably from 2,000 to 25,000, in particular from 3,000 to 8,000. The number-average molecular weight M n of the polymers is preferably from 400 to 6,000, in particular from 1,000 to 4,000. The polydispersity (Q) is generally between 1 .5 and 5 epoxy groups-containing copolymers of the above type are sold for example by BASF Resins BV under the trademark Joncryl ® ADR. As a chain Extender particularly suitable Joncryl ® ADR, for example, the 4368th
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. In general, it makes sense to add the branching (at least trifunctional) compounds at an earlier stage of the polymerization. The polyesters A1 generally have a number average molecular weight (Mn) in the range from 5000 to 100,000, in particular in the range from 10,000 to 75,000 g / mol, preferably in the range from 15,000 to 38,000 g / mol, a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 to 300,000, preferably 60000 to 200,000 g / mol and a Mw / Mn ratio of 1 to 6, preferably 2 to 4 on. The viscosity number according to ISO 1628-5 (measured in 0.05 g / ml solution of phenol / o-dichlorobenzene (1: 1)) is between 30 and 450, preferably from 100 to 400, ml / g (measured in o-dichlorobenzene / phenol (Weight ratio 50/50) The melting point is in the range of 85 to 130, preferably in the range of 95 to 120 ° C.
Zu den bevorzugten Polyestern ii zählen Polyester, die als wesentliche Komponenten enthalten: ii-a) 30 bis 70 mol-%, vorzugsweise 40 bis 60 und insbesondere bevorzugt 50 bis 60 mol-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) bis ii-b), einer aliphatischen Dicarbonsäure oder Mischungen davon, vorzugsweise eine C6-Ci8-Dicarbonsäuren und insbesondere bevorzugt: Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Brassylsäure oder Mischungen davon, ii-b) 30 bis 70 mol-%, vorzugsweise 40 bis 60 und insbesondere bevorzugt 40 bis 50 mol-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) und ii-b), einer aromatischen Dicarbonsäure oder Mischungen davon, vorzugsweise Terephthalsäure, The preferred polyesters ii include polyesters which contain as essential components: ii-a) 30 to 70 mol%, preferably 40 to 60 and more preferably 50 to 60 mol%, based on the components ii-a) to ii b), an aliphatic dicarboxylic acid or mixtures thereof, preferably a C 6 -C 18 -dicarboxylic acids and particularly preferred: adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and brassylic acid or mixtures thereof, ii-b) 30 to 70 mol%, preferably 40 to 60 and particularly preferably 40 to 50 mol%, based on components ii-a) and ii-b), of an aromatic dicarboxylic acid or mixtures thereof, preferably terephthalic acid,
98,5 bis 100 mol-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) bis ii-b), 1 ,4-Butandiol und 1 ,3- Propandiol; und 98.5 to 100 mol%, based on the components ii-a) to ii-b), 1, 4-butanediol and 1, 3-propanediol; and
0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) bis ii-c), eines Kettenverlängerers, insbesondere eines di- oder polyfunktionellen Isocyanats, vorzugsweise Hexamethylendiisocyanats und gegebenenfalls eines Verzweigers vorzugsweise: Trimethylolpropan, Pentaerythrit und insbesondere Glycerin. 0 to 1 wt .-%, preferably 0.1 to 0.2 wt .-%, based on the components ii-a) to ii-c), of a chain extender, especially a di- or polyfunctional isocyanate, preferably hexamethylene diisocyanate and optionally a branching agent preferably: trimethylolpropane, pentaerythritol and especially glycerol.
Insbesondere bevorzugt sind Polyester ii enthaltend: ii-a) 50 bis 60 mol-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) bis ii-b), einer aliphatischen Dicarbonsäure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Adipinsäure, Azelainsäure, Seba- cinsäure und Brassylsäure oder Mischungen davon, ii-b) 40 bis 50 mol-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) und ii-b), Terephthalsäure, ii-c) 98,5 bis 100 mol-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) bis ii-b), 1 ,4-Butandiol; und Particular preference is given to polyesters ii comprising: ii-a) from 50 to 60 mol%, based on components ii-a) to ii-b), of an aliphatic dicarboxylic acid selected from the group consisting of adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and Brassylic acid or mixtures thereof, ii-b) 40 to 50 mol%, based on the components ii-a) and ii-b), terephthalic acid, ii-c) 98.5 to 100 mol%, based on the components ii -a) to ii-b), 1, 4-butanediol; and
0,1 bis 0,2 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten ii-a) bis ii-c), eines Kettenverlängerers Hexamethylendiisocyanats und gegebenenfalls eines Verzweigers Trimethylolpropan, Pentaerythrit und insbesondere Glycerin. 0.1 to 0.2 wt .-%, based on the components ii-a) to ii-c), of a chain extender hexamethylene diisocyanate and optionally a branching agent trimethylolpropane, pentaerythritol and in particular glycerol.
Als aliphatische Disäuren und die entsprechenden Derivate ii-a kommen im Allgemeinen solche mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, in Betracht. Sie können sowohl linear als auch verzweigt sein. Prinzipiell können jedoch auch Dicarbonsäuren mit einer größeren Anzahl an Kohlenstoffatomen, beispielsweise mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen, eingesetzt werden. Suitable aliphatic diacids and the corresponding derivatives ii-a are generally those having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 13 carbon atoms. They can be both linear and branched. In principle, however, it is also possible to use dicarboxylic acids having a larger number of carbon atoms, for example having up to 30 carbon atoms.
Beispielhaft zu nennen sind: 2-Methylglutarsäure, 3-Methylglutarsäure, α-Ketoglutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Brassylsäure, Suberinsäure (Korksäure), Ci6-Dicarbonsäure, Cis-Dicarbonsäure und Itaconsäure. Dabei können die Dicarbonsäuren oder deren esterbildenden Derivate, einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden. Examples which may be mentioned are: 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, α-ketoglutaric acid, adipic acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid, suberic acid (suberic acid), C 16 -dicarboxylic acid, cis-dicarboxylic acid and itaconic acid. The dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives may be used singly or as a mixture of two or more thereof.
Bevorzugt werden Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Brassylsäure oder deren jeweilige esterbildenden Derivate oder Mischungen davon eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Adipinsäure oder Sebacinsäure oder deren jeweilige esterbildenden Derivate oder Mischungen davon eingesetzt. Insbesondere bevorzugt sind die folgenden aliphatisch-aromatischen Polyester: Polybutylena- dipat-coterephthalat (PBAT), Polybutylensebacat-coterephthalat (PBSeT) oder Mischungen dieser beiden Polyester. Adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof are preferably used. Particular preference is given to using adipic acid or sebacic acid or their respective ester-forming derivatives or mixtures thereof. Particular preference is given to the following aliphatic-aromatic polyesters: polybutyleneadipate coterephthalate (PBAT), polybutylene sebacate coterephthalate (PBSeT) or mixtures of these two polyesters.
Die aromatischen Dicarbonsäuren oder deren esterbildende Derivate ii-b können einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden. Besonders bevorzugt wird Tereph- thalsäure oder deren esterbildende Derivate wie Dimethylterephthalat, verwendet. Die Diole ii-c - 1 ,4-Butandiol und 1 ,3- Propandiol - sind als nachwachsender Rohstoff zugänglich. Es können auch Mischungen der genannten Diole verwendet werden. The aromatic dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives ii-b may be used singly or as a mixture of two or more thereof. Particular preference is given to using terephthalic acid or its ester-forming derivatives, such as dimethyl terephthalate. The diols ii-c - 1, 4-butanediol and 1, 3-propanediol - are available as a renewable raw material. It is also possible to use mixtures of the diols mentioned.
In der Regel werden 0 bis 1 Gew-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 ,0 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters, eines Verzwei- gers und/oder 0,05 bis 1 Gew-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 ,0 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters, eines Kettenverlängerers (ii-d) eingesetzt. Bevorzugt sind die gleichen Verzweiger und Kettenverlängerer (ii-d) wie die zuvor detailliert beschriebenen Verzweiger und Kettenverlängerer (i-d). Die Polyester ii 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 liegt zwischen 50 und 450, vorzugsweise von 80 bis 250 g/mL (gemessen in o-Dichlorbenzol/Phenol (Gewichtsverhältnis 50/50). Der Schmelzpunkt liegt im Bereich von 85 bis 150, bevorzugt im Bereich von 95 bis 140°C. In general, 0 to 1% by weight, preferably 0.1 to 1, 0 wt .-% and particularly preferably 0.1 to 0.3 wt .-%, based on the total weight of the polyester, a Verzwe- gers and or 0.05 to 1% by weight, preferably 0.1 to 1.0% by weight, based on the total weight of the polyester, of a chain extender (ii-d). Preferred are the same branching agents and chain extenders (ii-d) as the branching agents and chain extenders (i-d) previously described in detail. The polyesters ii generally have a number average molecular weight (Mn) in the range from 5000 to 100,000, in particular in the range from 10,000 to 75,000 g / mol, preferably in the range from 15,000 to 38,000 g / mol, a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 to 300,000, preferably 60000 to 200,000 g / mol and a Mw / Mn ratio of 1 to 6, preferably 2 to 4 on. The viscosity number is between 50 and 450, preferably from 80 to 250 g / ml (measured in o-dichlorobenzene / phenol (weight ratio 50/50).) The melting point is in the range of 85 to 150, preferably in the range of 95 to 140 ° C. ,
Der MVR (Schmelzvolumenrate) nach EN ISO 1 133-1 DE (190°C, 2,16 kg Gewicht) liegt im Allgemeinen bei 0,5 bis 20, bevorzugt bei 5 bis 15 cm3/10 min. Die Säurezahlen nach DIN EN 12634 liegen im Allgemeinen bei 0,01 bis 1 ,2 mg KOH/g, vorzugsweise bei 0,01 bis 1 ,0 mg KOH/g und insbesondere bevorzugt bei 0,01 bis 0,7 mg KOH/g. MVR (melt volume rate) according to EN ISO 1133-1 DE (190 ° C, 2.16 kg weight) is generally 0.5 to 20, preferably 5 to 15 cm 3/10 min. The acid numbers according to DIN EN 12634 are generally from 0.01 to 1.2 mg KOH / g, preferably from 0.01 to 1.0 mg KOH / g and particularly preferably from 0.01 to 0.7 mg KOH / g ,
Die Komponente iii kann entweder ein thermoplastisches Polyurethan (im Folgenden auch TPU genannt) oder ein Thermoplastischer Copolyester (im Folgenden auch TPE genannt) sein. Thermoplastische Polyurethane iii sind hinlänglich bekannt. Die Herstellung erfolgt durch Umsetzung von (a) Isocyanaten (Hartphase) mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen / 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 Gegenwart 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 75 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. Component iii may be either a thermoplastic polyurethane (also referred to below as TPU) or a thermoplastic copolyester (also referred to below as TPE). Thermoplastic polyurethanes iii are well known. The preparation is carried out by reacting (a) isocyanates (hard phase) with (b) isocyanate-reactive compounds / polyol having a number average molecular weight of from 0.5 × 10 3 g / mol to 5 × 10 3 g / mol (soft phase) and optionally (C) chain extenders having a molecular weight of 0.05 x 10 3 g / mol to 0.499 x 10 3 g / mol optionally in the presence of (d) catalysts and / or (e) conventional excipients and / or additives. The components (a) isocyanate, (b) isocyanate-reactive compounds / polyol, (c) chain extenders are mentioned individually or together as structural components. The synthesis components including the catalyst and / or the usual auxiliaries and / or additives are also called feedstocks. To adjust the hardness and melt index of the TPU, the amounts used of the constituent components (b) and (c) can be varied in their molar ratios, the hardness and the melt viscosity increasing with increasing content of chain extender (c), while the melt flow index decreases. For the production of softer thermoplastic polyurethanes, for example those having a Shore A hardness (measured in accordance with DIN ISO 7619-1 (3s): 2012-02 of less than or equal to 95, preferably from 75 to 85 Shore A, preference may be given to those which are essentially difunctional Polyols (b) also referred to as polyhydroxyl compounds (b) and the chain extenders (c) are advantageously used in molar ratios of 1: 1 to 1: 5, preferably 1: 1, 5 to 1: 4.5, so that the resulting mixtures of the structural components (b) and (c) have a hydroxyl equivalent weight of greater than 200, and in particular from 230 to 450, while for the production of harder TPU, for example those having a hardness Shore A greater than 98, preferably from 55 to 75 Shore D, the molar ratios of (b) :( c) are in the range from 1: 5.5 to 1:15, preferably from 1: 6 to 1:12, so that the resulting mixtures of (b) and (c) a hydroxyl equivalent weight of 1 10 to 200, preferably e from 120 to 180.
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 Komponenten (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. To prepare the TPUs, the synthesis components (a), (b), in a preferred embodiment also (c), in the presence of a catalyst (d) and optionally auxiliaries and / or additives (e) are reacted in amounts such that the Equivalence ratio of NCO groups of the diisocyanates (a) to the sum of the hydroxyl groups of components (b) and (c) 0.95 to 1, 10: 1, preferably 0.98 to 1, 08: 1 and in particular 0 0, 99 to 1, 02: 1.
Vorzugsweise werden TPU hergestellt, bei denen das TPU ein gewichtsmittleres 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. Preferably, TPUs are produced in which the TPU has a weight-average molecular weight of at least 10,000 g / mol. The upper limit for the weight-average molecular weight of the TPU is generally determined by the processability as well as the desired property spectrum and is generally not more than 800,000 g / mol. The average molecular weights given above for the TPU as well as the constituent components (a) and (b) are the weight average determined by gel permeation chromatography. Typically, the weight average molecular weight of the TPUs is from 60,000 to 200,000 g / mol. As organic isocyanates (a) it is preferred to use aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic isocyanates, more preferably tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- and / or octamethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate -1, 5, 2-ethyl-butylene-diisocyanate-1, 4, pentamethylene-diisocyanate-1, 5, butylene-diisocyanate-1, 4, 1-iso-cyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl cyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and / or 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (HXDI), 2,4-paraphenylene diisocyanate (PPDI), 2,4-tetramethylene xylene diisocyanate ( TMXDI), 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1- Methyl 2,4- and / or -2,6-cyclohexane diisocyanate, 2,2'-, 2,4'- and / or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1, 5-naphthylene diisocyanate (NDI) , 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4- biphenyl diisocyanate (TODI), 1, 2-diphenylethane diisocyanate and / or phenylene diisocyanate. 4.4 " MDI or hexamethylene diisocyanate (HDI) is particularly preferably used. [Als Als] As isocyanate-reactive compounds (b), preference is given to those having a number-average molecular weight of between 500 g / mol and 8000 g / mol and preferably from 600 to 3000 g / mol.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Oberflächenenergie der verwendeten TPUs im Bereich von 25 bis 50 mN/m, und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 45 mN/m. Die Oberfä- chenenergien werden mit dem Owens-Wendt-Raebel-Kaelble-Verfahren nach DIN 55660- 2:201 1 -12 bestimmt. In a preferred embodiment, the surface energy of the TPUs used is in the range of 25 to 50 mN / m, and preferably in the range of 30 to 45 mN / m. The surface energies are determined using the Owens-Wendt-Raebel-Kaelble method according to DIN 55660-2: 201 1 -12.
In den erfindungsgemäßen Polyestermischungen sind insbesondere TPUs kompatibel, die auf Polesterolen basieren, die sich wiederum aus 1 ,4-Butandiol und Bernsteinsäure oder 1 ,4- Butandiol und Adipinsäure zusammensetzen. Derartige TPUs sind daher 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 zwi- sehen 1 ,9 und 2,2 und insbesondere 2. TPUs which are based on polyesterols, which in turn are composed of 1,4-butanediol and succinic acid or 1,4-butanediol and adipic acid, are particularly compatible in the polyester mixtures according to the invention. Such TPUs are therefore preferred. The isocyanate-reactive compound (b) has on statistical average at least 1, 8 and at most 3.0 Zerewitinoff-active hydrogen atoms, this number is also referred to as functionality of the isocyanate-reactive compound (b) and gives the theoretically down-converted from one amount of substance to a molecule Amount of the isocyanate-reactive groups of the molecule. The functionality is preferably between 1, 8 and 2.6, more preferably between 1, 9 and 2.2 and especially 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 eingesetzt. 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. Besonders bevorzugt ist die gegenüber Isocyanat reaktive Verbindung (b) ausgewählt aus der Gruppe der Polyesterole, der Polyetherole oder der Polycarbonatdiole, die auch unter dem Begriff "Polyole" zusammengefaßt werden. The isocyanate-reactive compound is substantially linear and is an isocyanate-reactive substance or a mixture of various substances, in which case the mixture satisfies the said requirement. These long-chain compounds are used in a mole fraction of 1 equivalent mol% to 80 equivalent mol%, based on the isocyanate group content of the polyisocyanate. Preferably, the isocyanate-reactive compound (b) has a reactive group selected from the hydroxyl group, the amino group, the mercapto group or the carboxylic acid group. It is preferably the hydroxyl group. The isocyanate-reactive compound (b) is particularly preferably selected from the group of the polyesterols, the polyetherols or the polycarbonate diols, which are also grouped together under the term "polyols".
Insbesondere bevorzugt sind Polyesterdiole, Polycaprolacton, und/oder Polyetherpolyole bevorzugt Polyetherdiole, weiter bevorzugt solche auf der Basis von Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid, bevorzugt Polypropylenglykol. Ein besonder bevorzugtes Polyetherpolyol ist Polytetrahydrofuran (PTHF), Polyethylenglykol (PEG) oder Polypropylenglykol (PPG).  Particular preference is given to polyester diols, polycaprolactone, and / or polyether polyols, preferably polyether diols, more preferably those based on ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, preferably polypropylene glycol. A particularly preferred polyether polyol is polytetrahydrofuran (PTHF), polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol (PPG).
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 basierend 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), Polyethylenglykol (PEG) oder Polypropylenglykol (PPG) besonders bevorzugt Copolyester basierend auf Adipinsäure und Ethandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol oder 1 ,6-Hexandiol oder Mischungen aus diesen Diolen oder Polyester auf der Basis von Adipinsäure, Bernsteinsäure, Pentandisäure, Sebazinsäure oder deren Mischungen und Polytetramethylenglykol oder Mischungen hiervon. Particularly preferred polyols are those selected from the following group: copolyesters based on adipic acid, succinic acid, pentanedioic acid, sebacic acid or mixtures thereof and mixtures of 1,2-ethanediol and 1,4-butanediol, copolyesters based on adipic acid, succinic acid, pentanedioic acid, Sebazic acid or mixtures thereof and mixtures of 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol, polyesters based on adipic acid and 3-methyl-pentanediol-1, 5 and / or polytetramethylene glycol (polytetrahydrofuran, PTHF), polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol ( PPG) particularly preferably copolyester based on adipic acid and ethanediol, 1, 3-propanediol, 1, 4-butanediol or 1, 6-hexanediol or mixtures of these diols or polyesters based on adipic acid, succinic acid, pentanedioic acid, sebacic acid or mixtures thereof and Polytetramethylene glycol or mixtures thereof.
Typische zahlenmittlere Molekulargewichte (Mn) für die Polyesterole b) sind 500 bis 5000 g/mol und vorzugsweise 500 bis 3000 g/mol. Typical number average molecular weights (Mn) for the polyesterols b) are 500 to 5000 g / mol and preferably 500 to 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 Isocyanat reaktiven Gruppen, die auch als funktionelle Gruppen bezeichnet werden. In preferred embodiments, chain extenders (c) are used, these are preferably aliphatic, araliphatic, aromatic and / or cycloaliphatic compounds having a molecular weight of 0.05 x 10 3 g / mol to 0.499 x 10 3 g / mol, preferably 2 with isocyanate reactive groups, which are also referred to as functional groups.
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 Katalysatoren 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. Preferably, the chain extender (c) at least one chain extender selected from the group consisting of 1, 2-ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1, 4-butanediol, 2,3- Butanediol, 1, 5-pentanediol, 1, 6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1, 4-cyclohexanediol, 1, 4-dimethanolcyclohexane, hydroquinone bis (2-hydroxyethyl) ether (HQEE) and neopentyl glycol. Particularly suitable are chain extenders selected from the group consisting of ethane diol, 1, 4-butanediol and 1, 6-hexanediol. In preferred embodiments, catalysts (d) are used with the synthesis components. These are in particular catalysts which accelerate the reaction between the NCO groups of the isocyanates (a) and the hydroxyl groups of the isocyanate-reactive compound (b) and, if used, the chain extender (c). Preferred catalysts are tertiary amines, in particular triethylamine, dimethylcyclohexylamine, N-methylmorpholine, Ν, Ν'-dimethylpiperazine, 2- (dimethylaminoethoxy) ethanol, diazabicyclo (2,2,2) octane. In another preferred embodiment, the catalysts are organic metal compounds such as titanic acid esters, iron compounds, preferably iron (II) acetylacetonate, tin compounds, preferably those of carboxylic acids, particularly preferably tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts, more preferably dibutyltin diacetate , Dibutyltin dilaurate, or bismuth salts of carboxylic acids, preferably bismuth decanoate.
Besonderes bevorzugte Katalysatoren sind: Zinndioctoat, Wismutdecanoat. Titansäureester Weiter bevorzugt sind: Particularly preferred catalysts are: tin dioctoate, bismuth decanoate. Titanium acid esters Further preferred are:
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 Hand- book, 5th Edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, München, 2001 ([1 ]), S.98-S136. The catalyst (d) is preferably used in amounts of from 0.0001 to 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the isocyanate-reactive compound (b). In addition to catalysts (d), customary auxiliaries (e) can also be added to structural components (a) to (c). Mention may be made, for example, of surface-active substances, fillers, flameproofing agents, nucleating agents, oxidation stabilizers, lubricants and mold release agents, nucleating agents, dyes and pigments, optionally stabilizers, preferably against hydrolysis, light, heat or discoloration, inorganic and / or organic fillers, reinforcing agents and / or or plasticizer. Stabilizers in the context of the present invention are additives which protect a plastic or a plastic mixture against harmful environmental influences. Examples are primary and secondary antioxidants, hindered phenols, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, hydrolysis protectors, quenchers and flame retardants. Examples of commercial stabilizers are given in Plastics Additives Handbook, 5th Edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Munich, 2001 ([1]), p.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. In a preferred embodiment, the UV absorbers have a number average molecular weight of greater than 0.3 × 10 3 g / mol, in particular greater than 0.39 × 10 3 g / mol. Further The preferred UV absorbers should have a molecular weight of not greater than 5 × 10 3 g / mol, particularly preferably not greater than 2 × 10 3 g / mol.
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. Particularly suitable as UV absorber is the group of benzotriazoles. Examples of particularly suitable benzotriazoles are Tinuvin ® 213, Tinuvin ® 234, Tinuvin ® 571 and Tinuvin ® 384 and the Eversorb ® 82nd The UV absorbers are usually metered in amounts of from 0.01% by weight to 5% by weight, based on the total weight of TPU, preferably from 0.1% by weight to 2.0% by weight, in particular 0.2% by weight % to 0.5% by weight. Often a UV stabilization based on an antioxidant and a UV absorber described above is still not sufficient to ensure good stability of the TPU according to the invention against the harmful influence of UV rays. In this case, in addition to the antioxidant and the UV absorber, a hindered amine light stabilizer (HALS) may also be added to the TPU according to the invention. The activity of the HALS compounds is based on their ability to form nitroxyl radicals, which interfere with the mechanism of the oxidation of polymers. HALS are considered to be highly efficient UV stabilizers for most polymers.
HALS-Verbindungen sind allgemein bekannt und kommerziell erhältlich. Beispiele für kommerziell erhältliche HALS-Stabilisatoren finden sich in Plastics Additive Handbook, 5th edition, H. Zweifel, Hanser Publishers, München, 2001 , S. 123-136. HALS compounds are well known and commercially available. Examples of commercially available HALS stabilizers can be found in Plastics Additive Handbook, 5th edition, H. Zweifel, Hanser Publishers, Munich, 2001, pp. 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. Hindered Amine Light Stabilizers are preferably Hindered Amine Light Stabilizers in which the number average molecular weight is greater than 500 g / mol. Further, the molecular weight of the preferred HALS compounds should not be greater than 10 x 10 3 g / mol, more preferably no greater than 5 x 10 3 g / mol.
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). Insbe- sondere 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. Particularly preferred hindered amine light stabilizers are bis (1, 2,2,6,6-pentamethylpiperidyl) sebacate (Tinuvin ® 765, Ciba Specialty Chemicals Inc.) and the condensation product of 1 - hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl- 4-hydroxypiperidine and succinic acid (Tinuvin ® 622). In particular preferred is the condensation product of 1-hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidines and succinic acid (Tinuvin ® 622) when the titanium content of the finished product is less than 150 ppm, preferably less than 50 ppm, in particular less than 10 ppm, based on the starting components used. HALS compounds are preferably used in a concentration of 0.01 wt .-% to 5 wt .-%, more preferably from 0.1 wt .-% to 1 wt .-%, in particular of 0.15 Wt .-% to 0.3 wt .-% based on the total weight of the thermoplastic polyurethane based on the starting components used.
Eine besonders bevorzugte UV Stabilisierung enthält eine Mischung aus einem phenolischen Stabilisator, einem Benzotriazol und einer HALS-Verbindung in den oben beschriebenen bevorzugten Mengen. A particularly preferred UV stabilization comprises a mixture of a phenolic stabilizer, a benzotriazole and a HALS compound in the preferred amounts described above.
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. Further details of the auxiliaries and additives mentioned above can be found in the specialist literature, e.g. from Plastics Additives Handbook, 5th edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Munich, 2001.
Die Herstellung der TPU kann nach den bekannten Verfahren diskontinuierlich oder kontinuierlich, beispielsweise mit Reaktionsextrudern oder dem Bandverfahren nach dem„one-shot-„oder 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, bevorzugt 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. The preparation of the TPU can be carried out batchwise or continuously by the known processes, for example with reaction extruders or the strip process by the "one-shot" or the prepolymer process, preferably by the one-shof process. In the "one-shot" process, the components (a), (b) reacting, in preferred embodiments, also the components (c), (d) and / or (e) are mixed successively or simultaneously with each other Polymerization reaction used immediately. In the extruder process, the synthesis components (a), (b) and in preferred embodiments also (c), (d) and / or (e) are introduced individually or as a mixture into the extruder and, preferably at temperatures of 100 ° C to 280 ° C, preferably 140 ° C to 250 ° C, reacted. The resulting polyurethane is extruded, cooled and granulated.
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 Lagerung in einen Extruder neu aufgeschmolzen und dann zu Linsengranulat weiterverarbeitet werden. In the extruder process, the polymer is usually processed directly after production into lenticular granules in underwater granulation. In the case of strip processes, in turn, a cube granulation can be carried out directly after production, or the material can be remelted directly or after storage in an extruder and then further processed into lentil granules.
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 In a preferred process, a thermoplastic polyurethane is prepared in a first step from the synthesis components isocanate (a), isocyanate-reactive compound (b) chain extenders (c) and in preferred embodiments the other starting materials (d) and / or (e) and incorporated in a second step (f). Additives such as flame retardants are only added during granulation by means of underwater granulation in the case of the belt process, since an extruder is used for this purpose, which permits better mixing. It is also common to extrude solids such as fillers only after TPU synthesis, as some may affect TPU synthesis
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. The preparation described above is preferably used for the production as an injection molding calendering powder sinter or extrusion article. Preferably, a twin-screw extruder is used, since the twin-screw extruder works positively conveying and so a more precise adjustment of the temperature and discharge rate is possible on the extruder.
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 (TPE) als Komponente iii eingesetzt werden. TPU is gently processed in injection molding and extrusion with a single-screw extruder. For blending etc. often a twin-screw extruder is used. Instead of the TPU, a thermoplastic copolyester (TPE) can also be used as component iii.
Geeignete thermoplastische Elastomere (TPE) sind zum Beispiel thermoplastische Polyesterelastomere (TPEE), beispielsweise Polyetherester oder Polyesterester und thermoplastische Copolyamide (TPA) wie beispielsweise Polyethercopolyamide. Suitable thermoplastic elastomers (TPE) are for example thermoplastic polyester elastomers (TPEE), for example polyether esters or polyester esters and thermoplastic copolyamides (TPA) such as, for example, polyethercopolyamides.
Die thermoplastischen Polyetherester und Polyesterester können nach allen gängigen, literaturbekannten Verfahren durch Umesterung beziehungsweise Veresterung von aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 20 C-Atomen beziehungsweise deren Estern mit geeigneten aliphatischen und aromatischen Diolen und Polyolen hergestellt werden. Entsprechende Herstellverfahren sind zum Beispiel beschrieben in„Polymer Chemistry", Interscience Publ., New York, 1961 , S.1 1 1 -127; Kunststoffhandbuch, Band VIII, C. Hanser Verlag, München 1973 und Journal of Polymer Science, Part A1 , 4, Seiten 1851 -1859 (1966).  The thermoplastic polyether esters and polyester esters can be prepared by all conventional methods known from the literature by transesterification or esterification of aromatic and aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 C atoms or esters thereof with suitable aliphatic and aromatic diols and polyols. Corresponding preparation methods are described, for example, in "Polymer Chemistry", Interscience Publ., New York, 1961, p.1 1 1 -127, Kunststoffhandbuch, Volume VIII, C. Hanser Verlag, Munich 1973 and Journal of Polymer Science, Part A1, 4, pages 1851 -1859 (1966).
Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind zum Beispiel Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure beziehungsweise deren Ester. Geeignete aliphatische Dicarbonsäuren sind zum Beispiel Cyclohexan-1 ,4-Dicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure und Decandicarbonsäure als gesättigte Dicarbonsäuren sowie Maleinsäure, Fumarsäure, Aconit- säure, Itaconsäure, Tetrahydrophthalsäure und Tetrahydroterephthalsäure als ungesättigte Dicarbonsäuren. Suitable aromatic dicarboxylic acids are, for example, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their esters. Suitable aliphatic dicarboxylic acids are, for example, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and decanedicarboxylic acid as saturated dicarboxylic acids and maleic acid, fumaric acid, aconitic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid and tetrahydroterephthalic acid as unsaturated dicarboxylic acids.
Als Diolkomponente eignen sich beispielsweise Diole der allgemeinen Formel HO-(CH2)n-OH, wobei n eine ganze Zahl von 2 bis 20 ist. Geeignete Diole sind zum Beispiel Ethylenglykol, Pro- pandiol-(1 ,3), Butandiol-(1 ,4) oder Hexandiol-(1 ,6). Polyetherole, durch deren Umesterung der thermoplastische Polyetherester hergestellt werden kann, sind vorzugsweise solche der allgemeinen Formel HO-(CH2)n-0-(CH2)m-OH, wobei n und m gleich oder verschieden sein können und n und m unabhängig voneinander jeweils eine ganze Zahl zwischen 2 und 20 bedeuten. Suitable diol components are, for example, diols of the general formula HO- (CH 2) n -OH, where n is an integer from 2 to 20. Suitable diols are, for example, ethylene glycol, propanediol (1, 3), butanediol (1, 4) or hexanediol (1, 6). Polyetherols, by the transesterification of which the thermoplastic polyether ester can be prepared, are preferably those of the general formula HO- (CH 2) n -O- (CH 2) m -OH, where n and m can be the same or different and n and m independently of one another in each case an integer between 2 and 20 mean.
Ungesättigte Diole und Polyetherole, die zur Herstellung des Polyetheresters eingesetzt werden können, sind zum Beispiel Butendiol-(1 ,4) sowie aromatische Einheiten enthaltende Diole und Polyetherole. Unsaturated diols and polyetherols which can be used to prepare the polyetherester are, for example, butene diol (1, 4) and aromatic moiety containing diols and polyetherols.
Neben den genannten Carbonsäuren beziehungsweise deren Estern sowie den genannten Alkoholen können alle weiteren gängigen Vertreter dieser Verbindungsklassen zur Bereitstellung der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Polyetherester und Polyesterester verwendet werden. Die Hartphasen der Blockcopolymere werden üblicherweise aus aromatischen Di- carbonsäuren und kurzkettigen Diolen gebildet, die Weichphasen aus vorgebildeten aliphatischen, difunktionellen Polyestern mit einem Molekulargewicht Mw zwischen 500 und 3000 g/mol. Eine Kopplung der Hart- und Weichphasen kann zusätzlich durch Reaktivverbinder wie Diisocyanaten erfolgen, die zum Beispiel mit endständigen Alkoholgruppen reagieren. In addition to the carboxylic acids mentioned or their esters and the alcohols mentioned, all other common representatives of these classes of compounds can be used to provide the polyether esters and polyester esters used in the process according to the invention. The hard phases of the block copolymers are usually formed from aromatic dicarboxylic acids and short-chain diols, the soft phases from preformed aliphatic, difunctional polyesters having a molecular weight Mw between 500 and 3000 g / mol. A coupling of the hard and soft phases can additionally be effected by reactive compounds such as diisocyanates, which react, for example, with terminal alcohol groups.
Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete thermoplastische Polyetheramide können nach allen gängigen, literaturbekannten Verfahren durch Reaktion von Aminen und Carbonsäuren beziehungsweise deren Estern erhalten werden. Amine und/oder Carbonsäuren enthalten hier- bei zudem Ethereinheiten des Typs R-O-R, wobei R ein aliphatischer oder aromatischer organischer Rest ist. Im Allgemeinen werden Monomere ausgewählt aus den folgenden Verbindungsklassen eingesetzt: Thermoplastic polyetheramides suitable for the process according to the invention can be obtained by all conventional methods known from the literature by reaction of amines and carboxylic acids or their esters. Amines and / or carboxylic acids hereby also contain ether units of the type R-O-R, where R is an aliphatic or aromatic organic radical. In general, monomers selected from the following classes of compounds are used:
HOOC-R'-NH2, wobei R' aromatisch oder aliphatisch sein kann und vorzugsweise Ethereinheiten des Typs R-O-R enthält. R steht dabei für einen aliphatischen oder aromatischen organischen Rest, aromatische Dicarbonsäuren, beispielsweise Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthal- säure beziehungsweise deren Ester sowie aromatische Dicarbonsäuren enthaltend Ethereinheiten des Typs R-O-R, wobei R ein aliphatischer oder aromatischer organischer Rest ist, aliphatische Dicarbonsäuren, beispielsweise Cyclohexan-1 ,4-Dicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure und Decandicarbonsäure als gesättigte Dicarbonsäuren sowie Maleinsäure, Fumarsäure, Aconitsäure, Itaconsäure, Tetrahydrophthalsäure und Tetra- hydroterephthalsäure als ungesättigte Dicarbonsäuren, sowie aliphatische Dicarbonsäuren enthaltend Ethereinheiten des Typs R-O-R, wobei R ein aliphatischer und/oder aromatischer organischer Rest ist, HOOC-R'-NH 2, where R 'can be aromatic or aliphatic and preferably contains ether units of the type R-O-R. R stands for an aliphatic or aromatic organic radical, aromatic dicarboxylic acids, for example phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their esters and aromatic dicarboxylic acids containing ether units of the type ROR, where R is an aliphatic or aromatic organic radical, aliphatic dicarboxylic acids, for example cyclohexane 1, 4-dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and decanedicarboxylic acid as saturated dicarboxylic acids and maleic acid, fumaric acid, aconitic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid and tetrahydohydroterephthalic acid as unsaturated dicarboxylic acids, and aliphatic dicarboxylic acids containing ROR units, wherein R is an aliphatic and / or is aromatic organic residue,
Diamine der allgemeinen Formel H2N-R"-NH2, wobei R" aromatisch und aliphatisch sein kann und vorzugsweise Ethereinheiten des Typs R-O-R enthält und R ein aliphatischer und/oder aromatischer organischer Rest ist, Lactame, beispielsweise ε-Caprolactam, Pyrrolidon oder Laurolactam sowie Aminosäuren. Diamines of the general formula H2N-R "-NH2, where R" can be aromatic and aliphatic and preferably contains ROR-type ether units and R is an aliphatic and / or aromatic organic radical, Lactams, for example ε-caprolactam, pyrrolidone or laurolactam and amino acids.
Beispiele für als Komponente iii geeignete TPEEs sind: Hytrel, Arnitel, Riteflex oder Pelprene und Beispiele für geeignete TPAs sind: Pebax, Vestamid, Grilflex. Examples of TPEEs suitable as component iii are: Hytrel, Arnitel, Riteflex or Pelprene and examples of suitable TPAs are: Pebax, Vestamid, Grilflex.
Neben den genannten Carbonsäuren beziehungsweise deren Estern sowie den genannten A- minen, Lactamen und Aminosäuren können alle weiteren gängigen Vertreter dieser Verbindungsklassen zur Bereitstellung des im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Polyether- amins verwendet werden. Zudem sind Mischprodukte aus Polytetrahydrofuran und Amidbau- steinen bekannt, die ebenfalls eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Elastomere mit Blockcopolymerstruktur, enthalten bevorzugt vinylaromatische, Butadien- und Isopren- sowie Polyolefin- und vinylische Einheiten, beispielsweise Ethylen-, Propylen- und Vinylacetateinheiten. Bevorzugt sind Styrol- Butadien-Copolymere. Die erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Elastomere weisen vorzugsweise eine Shore-Härte im Bereich von A40 bis D80 auf. Bevorzugt sind Shore-Härten im Bereich von A44 bis D60, insbesondere im Bereich von A65 bis A99. Ganz besonders bevorzugt liegt die Shore- Härte im Bereich von A65 bis A96. Die Shore-Härten werden bestimmt nach der DIN 53505. Der Schmelzpunkt der erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Elastomere liegt vor- zugsweise unterhalb von 300°C, bevorzugt bei maximal 250°C und insbesondere bei maximal 220°C. Die Bruchdehnung der erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomere ist größer als 100% gemessen nach DIN EN ISO 527-2:2012, vorzugsweise größer als 200%, mehr bevorzugt größer als 300% und insbesondere größer als 400%. Weiterhin ist die Bruchdehnung vorzugsweise maximal 1000%, bevorzugt maximal 800%. In addition to the abovementioned carboxylic acids or their esters as well as the stated amines, lactams and amino acids, all further customary representatives of these classes of compounds can be used to provide the polyetheramine used in the process according to the invention. In addition, mixed products of polytetrahydrofuran and amide building blocks are known, which can also be used. The thermoplastic elastomers having a block copolymer structure used according to the invention preferably contain vinylaromatic, butadiene and isoprene as well as polyolefin and vinylic units, for example ethylene, propylene and vinyl acetate units. Preference is given to styrene-butadiene copolymers. The thermoplastic elastomers used according to the invention preferably have a Shore hardness in the range of A40 to D80. Shore hardnesses in the range from A44 to D60 are preferred, in particular in the range from A65 to A99. Most preferably, the Shore hardness is in the range of A65 to A96. The Shore hardnesses are determined in accordance with DIN 53505. The melting point of the thermoplastic elastomers used according to the invention is preferably below 300.degree. C., preferably at a maximum of 250.degree. C. and in particular at a maximum of 220.degree. The elongation at break of the thermoplastic elastomers according to the invention is greater than 100% measured according to DIN EN ISO 527-2: 2012, preferably greater than 200%, more preferably greater than 300% and in particular greater than 400%. Furthermore, the elongation at break is preferably at most 1000%, preferably at most 800%.
Die erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Elastomere können teilkristallin oder amorph sein. The thermoplastic elastomers used according to the invention may be partially crystalline or amorphous.
Die TPEs können in wirksamen Mengen weitere Zusatzstoffe wie Farbstoffe, Pigmente, Füllstof- fe, Flammschutzmittel, Synergisten für Flammschutzmittel, Antistatika, Stabilisatoren, oberflächenaktive Substanzen, Weichmacher und Infrarot-Trübungsmittel enthalten. The TPEs may contain in effective amounts other additives such as dyes, pigments, fillers, flame retardants, synergists for flame retardants, antistatic agents, stabilizers, surface-active substances, plasticizers and infrared opacifiers.
Als steife Komponente iv wird Polymilchsäure (PLA) eingesetzt. As rigid component iv polylactic acid (PLA) is used.
Polymilchsäure mit dem folgenden Eigenschaftsprofil wird bevorzugt 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) Polylactic acid having the following property profile is preferably used: • a melt volume rate (MVR at 190 ° C and 2.16 kg according to ISO 1133-1 DE of 20 to 50 and especially from 30 to 40 cm 3/10 minutes)
• einem Schmelzpunkt unter 240° C;  • a melting point below 240 ° C;
• einem Glaspunkt (Tg) größer 55°C  • a glass point (Tg) greater than 55 ° C
· einem Wassergehalt von kleiner 1000 ppm  · A water content of less than 1000 ppm
• einem Monomeren-Restgehalt (Lactid) von kleiner 0.3%  A residual monomer content (lactide) of less than 0.3%
• einem Molekulargewicht von größer 80 000 Dalton.  • a molecular weight greater than 80,000 daltons.
Bevorzugte Polymilchsauren sind beispielsweise NatureWorks® 6201 D, 6202 D, 6251 D, 3051 D und insbesondere 3251 D sowie kristallinen Polymilchsäuretypen der Fa. NatureWorks. Preferred polylactic acids are, for example, NatureWorks® 6201 D, 6202 D, 6251 D, 3051 D and in particular 3251 D and crystalline polylactic acid types from NatureWorks.
Die Polymilchsaure iv wird in einem Gewichtsprozent-Anteil, bezogen auf die Komponenten i und v, von 0 bis 45%, vorzugsweise von 5 bis 30% eingesetzt. Hierbei bildet vorzugsweise die Polymilchsaure iv die disperse Phase und der Polyester i die kontinuierliche oder ist Teil einer cokontinuierlichen Phase. Polymermischungen mit Polyester i in der kontinuierlichen Phase oder als Teil einer cokontinuierlichen Phase weisen eine höhere Wärmeformbeständigkeit auf als Polymermischungen, in denen Polymilchsäure iv die kontinuierliche Phase bildet. Um eine gute Wärmeformbeständigkeit im Spritzgussartikel zu gewährleisten (HDT-B Temperatur nach DIN EN ISO 75-2:2004-09 von 85 bis 105 °C) sollte das Verhältnis der Komponente i zur Kom- ponente iv im Compound, aus dem die Artikel hergestellt werden, vorzugsweise größer 2,2 und insbesondere bevorzugt größer 2,5 betragen. Durch Zusatz von Polymilchsäure kann das E- Modul deutlich erhöht werden. The polylactic acid iv is used in a percentage by weight, based on the components i and v, from 0 to 45%, preferably from 5 to 30%. In this case, the polylactic acid iv preferably forms the disperse phase and the polyester i forms the continuous or is part of a co-continuous phase. Polymer blends with polyester i in the continuous phase or as part of a co-continuous phase have a higher heat resistance than polymer blends in which polylactic acid iv forms the continuous phase. In order to ensure a good heat resistance in the injection molded article (HDT-B temperature according to DIN EN ISO 75-2: 2004-09 from 85 to 105 ° C), the ratio of the component i to the component iv in the compound from which the articles were made are, preferably greater than 2.2 and especially preferably greater than 2.5. By adding polylactic acid, the modulus of elasticity can be significantly increased.
In der Regel werden der Polymermischungen 0 bis 45 Gew.-%, insbesondere 10 bis 35 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, mindestens eines mineralischen Füllstoffs v 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. In general, the polymer blends 0 to 45 wt .-%, in particular 10 to 35% by weight, based on the total weight of components i to v, of at least one mineral filler v selected from the group consisting of: calcium carbonate, graphite, gypsum , Carbon black, iron oxide, calcium chloride, dolomite, kaolin, quartz, sodium carbonate, titanium dioxide, tungstonite, mica, montmorillonite, talc, thermoplasticized or non-thermoplasticized starch, and mineral fibers. Preferred are calcium carbonate, kaolin, mica, talc and thermoplasticized or non-thermoplasticized starch. Furthermore, glass fibers and glass hollow spheres can be used as fillers.
Weiterhin kann der erfindungsgemäße Compound der Komponenten i bis v weitere dem Fach- mann 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 Ethylenglykolderi- vate, Tenside wie Polysorbate, Palmitate oder Laurate; Wachse wie beispielsweise Erucasäu- reamid, Stearinsäureamid oder Behenamid, Bienenwachs oder Bienenwachsester; Antistati- kum, 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 v eingesetzt. Weichmacher können in 0,1 bis 10 Gew.-% in dem erfindungsgemäßen Compound i bis v enthalten sein. 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. Furthermore, the compound according to the invention of the components i to v may contain further additives known to the person skilled in the art. For example, the usual additives in plastics technology such as stabilizers; Nucleating agents such as the already mentioned mineral fillers iv or crystalline polylactic acid; Lubricants and release agents such as stearates (especially calcium stearate); Plasticizers such as citric acid esters (especially acetyl tributyl citrate), glyceric acid esters such as triacetylglycerol or ethylene glycol derivatives, surfactants such as polysorbates, palmitates or laurates; Waxes such as, for example, erucic acid amide, stearic acid amide or behenamide, beeswax or beeswax esters; Antistatic agent, UV absorber; UV-stabilizer; Antifog agents or dyes. The additives are in Concentrations of 0 to 2 wt .-%, in particular 0.1 to 2 wt .-% based on the compound of the invention used i to v. Plasticizers may be present in 0.1 to 10% by weight in the inventive compound i to v. For the purposes of the present invention, the feature "biodegradable" for a substance or a substance mixture is fulfilled if this substance or the substance mixture according to DIN EN 13432 has a percentage degree of biodegradation of at least 90% after 180 days. In general, biodegradability causes the polyester (mixtures) to decompose in a reasonable and detectable time. Degradation can be effected enzymatically, hydrolytically, oxidatively and / or by the action of electromagnetic radiation, for example UV radiation, and is usually effected for the most part by the action of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi and algae. The biodegradability can be quantified, for example, by mixing polyesters with compost and storing them for a certain period of time. For example, according to DIN EN 13432 (referring to ISO 14855), C02-free air is allowed to flow through matured compost during composting and subjected to a defined temperature program. Here, the biodegradability is determined by the ratio of the net CO 2 release of the sample (after deduction of CO 2 release by the compost without sample) to the maximum CO 2 release of the sample (calculated from the carbon content of the sample) as a percentage of biodegradation Are defined. Biodegradable polyesters (mixtures) usually show clear degradation phenomena such as fungal growth, cracking and hole formation after only a few days of composting.
Andere Methoden zur Bestimmung der Bioabbaubarkeit werden beispielsweise in ASTM D 5338 und ASTM D 6400-4 beschrieben. Other methods of determining biodegradability are described, for example, in ASTM D 5338 and ASTM D 6400-4.
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. Injection molding, which is also referred to as injection molding or injection molding is a molding process that is used very often in plastics processing. In injection molding can be produced very economically direct usable moldings in large quantities. The procedure is simplified as follows: In an injection molding machine consisting of a heatable cylinder in which the worm shaft rotates, the respective thermoplastic material ("molding compound") is melted and injected into a mold made of metal ("tool"). The cavity of the tool determines the shape and surface texture of the finished part. Today, parts of well under one gram can be produced in the double-digit kilogram range.
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 opti- sehe Anwendungen, über Narbungen für berührungsfreundliche Bereiche, bis hin zu Mustern oder Gravuren lassen sich eine Vielfalt von Oberflächenstrukturen darstellen. Injection molding can produce commodities with high accuracy economically and in a short time. The nature of the surface of the respective component can be chosen almost freely by the designers. From smooth surfaces for optimal From applications such as graining for touch-friendly areas to patterns or engraving, a variety of surface structures can be visualized.
Das Spritzgussverfahren eignet sich aus wirtschaftlichen Gründen insbesondere für die Produk- tion größerer Stückzahlen. The injection molding process is suitable for economic reasons, in particular for the production of larger quantities.
Artikel wie Pralinenschachteleinlagen, Spielekartoneinsätze, Klappblister für alle möglichen Kleinartikel an Lochrasterwänden im Einzelhandel, Joghurt- oder Margarinebecher sind weit verbreitet. Items such as candy box inserts, game board inserts, folding blisters for all kinds of small items on perforated grid walls in retail, yoghurt or margarine cups are widely used.
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: For the injection molding process, in particular, polymer mixtures particularly preferably 14 to 40 cm 3/10 are useful with a MVR (190 ° C, 2.16 kg) according to ISO 1133-1 from 01.03.2012 min from 8 to 50 cm 3/10 min, , Application-technical measurements:
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 Ge- schwindigkeit (2,9 oder 3,8 m/s) gebogen wird. The modulus of elasticity was determined by means of a tensile test on tensile bars with a thickness of about 420 μm in accordance with ISO 527-3: 2003. The Charpy impact strength was determined according to DIN EN 179-2 / 1 eU: 2010 + Amd.A notched DIN EN 179-2 / 1 eA (measured at 23 ° C, 50% relative humidity). The specimen (80mm x 10mm x4mm), stored near its ends as a horizontal bar, is stressed by a single impact of a pendulum with the impact line in the middle between the two specimen abutments and (the specimen) with a high Nominal constant speed (2.9 or 3.8 m / s) is bent.
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 Internatio- nalen Norm angegeben wird. Die Temperatur wird mit gleichförmiger Geschwindigkeit (120 K/h) erhöht, und der Temperaturwert, bei dem eine festgelegte Standarddurchbiegung, die der festgelegten Biegedehnungserhöhung (0.2%) entspricht, erreicht wird, wird gemessen. The heat resistance HDT-B was determined according to DIN EN ISO 75-2: 2004-9. A standard specimen is subjected to a three-point bend under constant load to produce a bending stress (HDT / B 0.45 MPa), which is given in the relevant part of this International Standard. The temperature is increased at a uniform speed (120 K / h), and the temperature value at which a predetermined standard deflection corresponding to the fixed bending elongation increase (0.2%) is reached is measured.
1 .Ausgangsstoffe 1. Starting materials
Aliphatischer Polyester i (A1 ): 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)) I aliphatic polyester (A1): i-1 polybutylene succinate: GS-PLA® FZ71 -PD Mitsubishi Chemical Corporation (the MVR is at 22 cm 3/10 min (190 ° C, 2.16 kg according to ISO 1 133))
Aliphatisch-aromatischer Polyester ii: ii- 1 Polybutylenadipat-coterephthalat: ecoflex® FS A1300 der Firma BASF SE (MVR bei 8,5 cm3/10 min (190°C, 2,16 kg) Aliphatic-aromatic polyester ii: II-1 polybutylene adipate-co-terephthalate: Ecoflex FS A1300 BASF SE (MVR company at 8.5 cm 3/10 min (190 ° C, 2.16 kg)
Thermoplastisches Polyurethan iii: iii- 1 Thermoplastisches Polyurethan (TPU) Elastollan® C85A (esterbasiert) der BASF SE;), iii- 2 Thermoplastisches Polyurethan (TPU) Elastollan® A 1 154 D (etherbasiert) der BASF SE Thermoplastic polyurethane iii: iii- 1 Thermoplastic polyurethane (TPU) Elastollan® C85A (ester-based) from BASF SE;), iii- 2 Thermoplastic polyurethane (TPU) Elastollan® A 1 154 D (ether-based) from BASF SE
Polymilchsäure iv: iv- 1 Polymilchsäure (PLA) Ingeo® 3251 D der Firma NatureWorks (MVR bei 35 cm3/10 minPolylactic acid IV: IV-1 Polylactic acid (PLA) Ingeo® 3251 D from NatureWorks (MVR at 35 cm 3/10 min
(190°C, 2,16 kg)) (190 ° C, 2.16 kg))
Füllstoff v: v- 1 Tale IT extra der Firma (Mondo Minerals) Filler v: v- 1 Tale IT extra of the company (Mondo Minerals)
1 . Compoundierung 1 . compounding
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 Granu lat bei 60 °C im Vakuum getrocknet. The compounds listed in Table 1 were produced on a Coperion MC 40 extruder. The temperatures at the outlet were set to 220 ° C. Subsequently, the extrudate was granulated under water. Following granule preparation, the granules are dried at 60 ° C. in vacuo.
2. Herstellung der Artikel (allgemeien 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 Werkzeugtemperatur betrug 25 °C und mit einem Druck von 560 bar und einem Nachdruck von 800 bar gefüllt. 2. Production of the articles (general prescription AV) The compounded material is carried out on a Ferromatik Millacron K65 injection molding machine with a 30.00 mm screw. The injection mold was a single or multiple cavity mold tool with open hot runner or cold runner. The CAMPUS tools were manufactured according to the standards ISO 179/1 eU: 2010 and ISO 527-1 / -2: 2012. The mold temperature was 25 ° C and filled with a pressure of 560 bar and a pressure of 800 bar.
Tabelle 1 : Einfluß der Komponente ii auf die Kerbschlagzähigkeit Table 1: Influence of component ii on the notched impact strength
Beispiel V-1 1 2 3 V-2 4 5 6 Example V-1 1 2 3 V-2 4 5 6
Compounds (Angaben in Gewichtsprozent)  Compounds (in percent by weight)
i-1 90 85 80 75 90 85 80 75 ii-1 0 5 10 15 0 5 10 15 iii-1 10 10 10 10 i-1 90 85 80 75 90 85 80 75 ii-1 0 5 10 15 0 5 10 15 iii-1 10 10 10 10
iii-2 10 10 10 10  iii-2 10 10 10 10
E-Modul (MPa) 670 51 1 443 412 599 543 491 460E-module (MPa) 670 51 1 443 412 599 543 491 460
Charpy (kJ/m2) 5,36 14,4 15,8 18,8 8,1 1 9,03 10,0 1 1 ,0Charpy (kJ / m 2 ) 5.36 14.4 15.8 18.8 8.1 1 9.03 10.0 1 1, 0
HDT/B (° C) 88,6 82,8 82,9 79,9 87,5 85,4 84,0 82,5HDT / B (° C) 88.6 82.8 82.9 79.9 87.5 85.4 84.0 82.5
MVR (cm3/10 min) 21 ,17 18,36 18,41 18,75 19,47 20,67 21 ,42 21 ,24 MVR (cm3 / 10 min) 21 17 18.36 18.41 18.75 19.47 20.67 21, 42 21, 24
Tabelle 2: Spritzgussartikel enthaltend zusätzlich Polymilchsäure unf mineralische Füllstoffe Table 2: Injection molded articles additionally containing polylactic acid and mineral fillers
Beispiel 7 8 9 10 V-3 Example 7 8 9 10 V-3
Compounds (Angaben in Gewichtsprozent)  Compounds (in percent by weight)
i-1 68 58 48 38 43  i-1 68 58 48 38 43
ii-1 5 5 5 5 0  ii-1 5 5 5 5 0
iii-1 12 12 12 12 12  iii-1 12 12 12 12 12
iv-1 5 15 25 35 35  iv-1 5 15 25 35 35
v-1 10 10 10 10 10  v-1 10 10 10 10 10
E-Modul (MPa) 903 1210 1471 1592 1675 E-module (MPa) 903 1210 1471 1592 1675
Charpy (kJ/m2) 6,76 7,39 7,96 9,95 8,12 Charpy (kJ / m 2 ) 6,76 7,39 7,96 9,95 8,12
HDT/B (° C) 87,0 79,8 68,4 56,1 56,1  HDT / B (° C) 87.0 79.8 68.4 56.1 56.1
MVR (cm3/10 min) 13,67 13,84 14,24 19,33 17,1 1 MVR (cm3 / 10 min) 13.67 13.84 14.24 19.33 17.1 1
Wie die Ergebnisse der Tabellen 1 und 2 zeigen, wird die Kerbschlagzähigkeit (Charpy) durch Zusatz der Komponente ii (aliphatisch-aromatischer Polyester) deutlich erhöht. Die As the results of Tables 1 and 2 show, the notched impact strength (Charpy) is significantly increased by the addition of component ii (aliphatic-aromatic polyester). The
Transemmissionsspektroskopische (TEM) Aufnahmen der in Tabelle 2 aufgeführten Polymer- mischungen zeigen jeweils eine kokontinuierliche Phase des Polybutylensuccinats (Komonente i) und der Polymilchsäure (Komponente iv). Bei bspw. der erfindungsgemäßen Probel O bildet das TPU eine Kern-Schale Struktur aus, wobei die Komponente ii und eventuell Komponente i sich im Zellinneren des TPU befinden. Das Vergleichssystem V-3 bildet keine derartige Kern- Schale-Struktur aus. Transmissive spectroscopic (TEM) images of the polymer mixtures listed in Table 2 each show a cocontinuous phase of the polybutylene succinate (component i) and the polylactic acid (component iv). In the case of, for example, the sample O according to the invention, the TPU forms a core-shell structure, wherein component ii and possibly component i are located in the cell interior of the TPU. Comparative System V-3 does not form such a core-shell structure.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Polymermischung enthaltend: i) 65 bis 94 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines Polyesters aufgebaut aus aliphatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Diolen und ii) 1 bis 15 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines aliphatisch-aromatischen Polyesters enthaltend: ii-a) 30 bis 70 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, einer aliphatischen Dicarbonsäure, vorzugsweise einer C6-Ci8-Dicarbonsäure; ii-b) 30 bis 70 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, einer aromatischen Dicarbonsäure, vorzugsweise Terephthalsäure; ii-c) 98 bis 100 mol %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-b, 1 ,3 Propandiol oder 1 ,4-Butandiol; ii-d) 0 bis 1 Gew.- %, bezogen auf die Komponenten ii-a bis ii-c eines Kettenver- längerers oder Verzweigers; iii) 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis iii, eines thermoplastischen Polyurethans oder thermoplastischen Copolyesters; iv) 0 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, Poly- milchsäure; v) 0 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i bis v, eines mineralischen Füllstoffs. 1 . Polymer mixture comprising: i) from 65 to 94% by weight, based on the total weight of components i to iii, of a polyester composed of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols and ii) from 1 to 15% by weight, based on the total weight of components i to iii, an aliphatic-aromatic polyester comprising: ii-a) 30 to 70 mol%, based on the components ii-a to ii-b, of an aliphatic dicarboxylic acid, preferably a C6-Ci8 dicarboxylic acid; ii-b) 30 to 70 mol%, based on components ii-a to ii-b, of an aromatic dicarboxylic acid, preferably terephthalic acid; ii-c) 98 to 100 mol%, based on the components ii-a to ii-b, 1, 3 propanediol or 1, 4-butanediol; ii-d) 0 to 1% by weight, based on the components ii-a to ii-c of a chain extender or branching agent; iii) 5 to 20% by weight, based on the total weight of components i to iii, of a thermoplastic polyurethane or thermoplastic copolyester; iv) from 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of polylactic acid; v) 0 to 45% by weight, based on the total weight of components i to v, of a mineral filler.
2. Polymermischung nach Anspruch 1 , wobei die Komponente i enthält: The polymer blend of claim 1, wherein component i contains:
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; 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, und ia) 90 to 100 mol%, based on the components ia to ib, succinic acid; ib) 0 to 10 mol%, based on the components ia to ib, of one or more C 6 -C 20 dicarboxylic acids; ic) 99 to 100 mol%, based on the components ia to ib, 1, 3 propanediol or 1, 4-butanediol; id) 0 to 2% by weight, based on the components ia to ic of a chain extender or branching agent, and
einen MVR nach DIN EN 1 133-1 vom 01 .03.2012 (190°C, 2,16 kg) von 15 bis 40 cm3/10 min aufweist. has an MVR according to DIN EN 1133-1 from 01 .03.2012 (190 ° C, 2.16 kg) of 15 to 40 cm 3/10 min.
3. Polymermischung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der aliphatisch-aromatische Polyester ii ein Polybutylenadipatco-terephthalat oder Polybutylensebacatco-terephthalat ist und einen MVR nach DIN EN 1 133-1 vom 01.03.2012 (190°C, 2,16 kg) von 5 bis 15 cm3/10 min aufweist. 3. Polymer mixture according to claim 1 or 2, wherein the aliphatic-aromatic polyester ii is a Polybutylenadipatco-terephthalate or Polybutylensebacatco-terephthalate and a MVR according to DIN EN 1 133-1 from 01.03.2012 (190 ° C, 2.16 kg) of having 5 to 15 cm 3/10 min.
4. Polymermischung nach Anspruch 1 bis 3, wobei als Komponente iii ein thermoplasische Polyurethan eingesetzt wird. 4. Polymer mixture according to claim 1 to 3, wherein a thermoplasische polyurethane is used as component iii.
5. Polymermischung nach Anspruch 4, wobei das thermoplasische Polyurethan eine Ober- flächenenergie gemessen nach DIN 55660-2:201 1 -12 zwischen 30 und 45 mN/m aufweist. 5. Polymer mixture according to claim 4, wherein the thermoplastic polyurethane has a surface energy measured according to DIN 55660-2: 201 1 -12 between 30 and 45 mN / m.
6. Polymermischung nach Anspruch 1 bis 5, wobei die Polymermischung 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten I bis v, einer Polymilchsaure mit einem MVR nach DIN EN 1 133-1 vom 01.03.2012 (190°C, 2,16 kg) von 30 bis 40 cm3/10 min enthält. 6. Polymer mixture according to claim 1 to 5, wherein the polymer mixture 10 to 40 wt .-%, based on the components I to V, of a polylactic acid with an MVR according to DIN EN 1 133-1 from 01.03.2012 (190 ° C, 2 , 16 kg) of 30 to 40 cm 3/10 min contains.
7. Polymermischung nach Anspruch 1 bis 5, wobei die Polymermischung 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten I bis v, eines mineralischen Füllstoffs aufweist. 7. Polymer mixture according to claim 1 to 5, wherein the polymer mixture 5 to 35 wt .-%, based on the components I to V, of a mineral filler.
8. Polymermischung nach Anspruch 7, wobei der mineralische Füllstoff Talk ist. The polymer blend of claim 7 wherein the mineral filler is talc.
9. Spritzgussartikel enthaltend eine Polymermischung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Charpy Schlagzähigkeit gemäß DIN EN 179-1 /1 eU:2010 von größer 8 kJ/m2. 9. Injection-molded article comprising a polymer mixture according to one of claims 1 to 8 having a Charpy impact strength according to DIN EN 179-1 / 1 eU: 2010 of greater than 8 kJ / m 2 .
10. Spritzgussartikel enthaltend eine Polymermischung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 mit einem E-Modul gemessen nach DIN EN ISO 527-3:2003 von größer 1400 MPas. 10. Injection-molded article comprising a polymer mixture according to one of claims 6 to 8 with an E-modulus measured according to DIN EN ISO 527-3: 2003 of greater than 1400 MPas.
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