WO2022063723A1 - Kompositbauteil - Google Patents

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WO2022063723A1
WO2022063723A1 PCT/EP2021/075802 EP2021075802W WO2022063723A1 WO 2022063723 A1 WO2022063723 A1 WO 2022063723A1 EP 2021075802 W EP2021075802 W EP 2021075802W WO 2022063723 A1 WO2022063723 A1 WO 2022063723A1
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composite
styrene
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odor
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PCT/EP2021/075802
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French (fr)
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Rudolf Pfaendner
Andreas Menrath
Carl-Christoph Hoehne
Elke Metzsch-Zilligen
Philipp DENK
Jens Erdmann
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Definitions

  • plastics Due to the presence of volatile components originating from the synthesis processes and from the formulation with additives during processing and use, many plastics have an odor that is perceived as unpleasant or undesirable in selected areas of use, such as in the interior of vehicles or rooms . This applies in particular to plastic recyclates, which are damaged both by the aging process and by contamination from the first use, e.g. as packaging.
  • the packaging material for food contains a particularly high proportion of odour-causing substances or can be formed during normal processing by thermal processes.
  • Other examples of odour-causing ingredients in plastics are degradation products from formulation components or also fillers or fibers from natural materials. In order to expand the possible uses of the odor-prone plastics described and their markets, efforts are therefore being made to develop methods which bring about a significant reduction in the perceptible odor.
  • Known processing methods include, for example, the removal of volatile substances during processing by vacuum degassing and, if necessary, by adding water or water-forming substances as entraining agents (often referred to as "stripping") in order to increase the degassing effect (e.g. DE 10335486, 2004, HG Schrader, EP 1921108, 2008, HG Schrader, EP 2209553, BYK-Chemie GmbH.
  • Additives that are added to the plastics to reduce odors are, for example, compounds based on inorganic phyllosilicates (eg US Pat.
  • the object of the present invention was therefore to provide a composite component and a method for its production which enables reliable odor reduction of plastic parts, is advantageous in terms of the process and is economically viable.
  • This object is achieved with the features of patent claim 1 with regard to a composite component, with the features of patent claim 19 with regard to a method for producing the composite component according to the invention.
  • the respective dependent patent claims represent advantageous further developments.
  • the invention thus relates to a composite component comprising a core and at least one layer enclosing the core, comprising a first composite containing or consisting of at least one thermoplastic polymer and at least one odor-reducing additive.
  • Composite components are obtained which have a reduced odor or lower amounts of volatile components, which opens up broader areas of application. At the same time, economic advantages can be obtained through the use of small amounts of additives.
  • an odor-reducing additive is understood to mean, in particular, an additive which, when stored at 80° C., improves the odor by at least two values on a scale from 0 to 10 compared to a pure core material without the corresponding additive. where a value of 0 corresponds to an imperceptible odor and a value of 10 to a very strong odor.
  • the odors are determined and evaluated as indicated below.
  • the required amount of the odor-reducing additive used depends on the chemical structure, the layer thickness of the layer enclosing the core, the proportion of volatile odor-producing components in the core, the ratio of core to the enclosing layer and the desired odor improvement.
  • the layer thickness of the layer enclosing the core can be 50 ⁇ m to 1 cm, preferably 100 ⁇ m to 2 mm, it being preferred that the composite is completely enclosed.
  • the layer thickness of the enclosing layer can vary due to the construction of the molded part. For economic reasons, the enclosing layer is chosen to be as thin as possible in relation to the core.
  • the dimensions of the core can be, for example, 100 ⁇ m, e.g. in the form of a film, up to 10 cm, e.g. in the form of a profile, depending on the application.
  • a thicker layer enclosing the core is preferably selected, while a correspondingly thin enclosing layer is selected in the case of small dimensions of the core, such as a film.
  • a high additive concentration in the enclosing layer is preferably selected for a core that is more odor-prone.
  • a core made from a highly odor-prone recyclate from packaging applications with a thickness of 3 mm and an enclosing layer with a minimum layer thickness of 220 ⁇ m and an additive concentration of 3 % enables the odor to be improved by 8 levels .
  • At least the odor-reducing additive is selected from the group consisting of zeolites; hydrotalcites; alkali aluminocarbonates (dawsonite); silicates; organic odor-reducing additives, and mixtures and combinations thereof.
  • Preferred zeolites are, for example, selected from the group consisting of .us compounds according to the general formula
  • hydrotalcites that can be used for the purposes of the present invention are selected in particular from the group consisting of compounds according to the general formula
  • A is an anion with the valence n, preferably OH', HCO 3 ', CHsCOO', CßHsCOO, CO 3 2- , SO 4 2- , HPO 4 2- , n is a number from 1-2,
  • hydrotalcites are selected from the group consisting of Al 2 O 3 • 6 MgO • CO 2 • 12 H 2 O, Mg 4 .5AI 2 (OH) 13 • CO 3 • 3, 5H2O , 4MgO • AlO3 •CO2• 9H2O , 4MgO •Al2O3•CO2• 6H2O , ZnO• 3MgO •Al2O3•CO2• 8-9H2O and ZnO • 3MgO • AI2O3 . CO2 • 5-6 H2 O;
  • Preferred alkali metal aluminocarbonates are in particular selected from the group consisting of compounds according to the general formula
  • M an element selected from the group consisting of H, Li, Na, K, Mg 1/2 , Ca 1/2 , Sr 1/2 , Zn 1/2 ;
  • Z is a substituent selected from the group consisting of CO 2 , SO 2 , (thiosulfate) and/or C2O2 (oxalate); m if M is Mg 1/2 , Ca 1/2 , a number between 1 and 2, in all other cases a number between 1 and 3; n is a number between 1 and 4; o a number between 2 and 4; and p is a number between 0 and 30, and preferably the alkali metal aluminocarbonates (dawsonite) are selected from the group consisting of potassium aluminocarbonate Sodium aluminothiosulfate ⁇ (Na 20 ).(Al 2 O 3 ).(S 2 O 2 ) 2 .2 H2O ⁇ , potassium alumosulfite ⁇ (K2O)-(AI 2 O 3 )-(SO 2 ) 2 -2 H 2 O ⁇ , calcium aluminooxalate ⁇ (CaO)-(AI 2 O 3
  • Preferred silicates that are suitable for the purposes of the present invention are selected in particular from the group consisting of montmorillonite, bentonite, beidellite, mica, hectorite, saponite, vermiculite, ledikite, magadite, illite, kaolinite, wollastonite, attapulgite, biotite lepidolite, kaolinite, margarite, muscovite, paragonite, halloysite, antigorite, nontronite, phlogopite, faujasite, gmelinite, brewsterite, nepheline syenite, and mixtures and combinations thereof;
  • suitable as organic odor-reducing additives are preferred, selected from the group consisting of cage compounds, oxiranes, anhydrides and salts of hydroxycarboxylic acids.
  • Preferred cage compounds are selected from the group consisting of cyclodextrins, particularly alpha, beta and gamma cyclodextrins of the following general structure where n is an integer from 5 to 10, in particular 6, 7 or 8.
  • cyclodextrins are suitable for the purposes of the present invention:
  • the cyclodextrins can also be chemically modified, e.g. B. surface modified, substituted e.g. by carboxylic acids or immobilized.
  • oxiranes are selected in particular from the group consisting of polyacrylates with oxirane groups such as polyglycidyl acrylates or polyglycidyl methacrylates and their copolymers, for example with styrene, ethylene, acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate or methacrylates such as Methyl methacrylate, grafted glycidyl (meth)acrylates as described, for example, in WO 2018007869, and oxiranes with the following structures:
  • Anhydrides suitable for the purposes of the present invention are selected in particular from the group of polymers with maleic anhydride such as polystyrene-co-maleic anhydride, polyethylene-co-maleic anhydride or grafted structures such as polyethylene-g-maleic anhydride, polypropylene-g-maleic anhydride anhydride, SEBS-g-maleic anhydride, SBS-g-maleic anhydride;
  • maleic anhydride such as polystyrene-co-maleic anhydride, polyethylene-co-maleic anhydride or grafted structures such as polyethylene-g-maleic anhydride, polypropylene-g-maleic anhydride anhydride, SEBS-g-maleic anhydride, SBS-g-maleic anhydride;
  • Salts of hydroxycarboxylic acids can be selected, for example, from the group consisting of inorganic or organic salts of aliphatic saturated or unsaturated hydroxycarboxylic acids having at least 6 carbon atoms, preferably ricinoleic acid and dihydroxystearic acid, the salts preferably being inorganic salts with Zn, Cu, Zr as cations, particularly preferably the zinc salt of ricinoleic acid.
  • Zeolites are particularly preferred as additives.
  • the suitable additives are commercially available and can be of synthetic origin or, in the case of inorganic additives, of natural origin.
  • the preferred synthetic zeolites are available, for example, under the trade name Zeoflair from Zeochem, Rüti, Switzerland, or zeolites of natural origin, for example under the trade name ZeoCem from ZeoCem, Bystre, Slovakia.
  • the at least one odor-reducing additive, based on the first composite has a weight content of 0.01 to 25% by weight, preferably 0.05 to 20% by weight, more preferably 0. 1 to 10% by weight, particularly preferably 0.2 to 5% by weight.
  • the at least one layer enclosing the core has in particular a layer thickness of 1/100 to 1/5 of the thickness of the core and/or 0.1 to 10 mm, preferably 0.2 to 2 mm.
  • thermoplastic polymer preferably all thermoplastic polymers, of the first composite are selected from the group consisting of fresh plastics or plastic recyclates.
  • the thermoplastic polymers are virgin plastics.
  • the core is also advantageously formed from a second composite which contains at least one thermoplastic and/or at least one duroplastic material, preferably the core is formed from a composite which contains at least one thermoplastic material, with the at least one particularly preferably thermoplastic material of the second composite is identical to the at least one thermoplastic material of the first composite.
  • the recyclability of the composite is ensured. It is particularly preferred here if the second composite contains a plastic recyclate or is formed from it.
  • the second composite particularly preferably consists entirely of a recyclate. In a further preferred embodiment, the second composite contains 20 to 80 parts of recyclate and 80 to 20 parts of new material.
  • a plastic recyclate is a plastic recyclate according to the conceptual definition according to the standard DIN EN 15347:2007.
  • DIN EN 15353:2007 is relevant for PET plastic recyclates.
  • PS recyclates are described in more detail in DIN EN 15342:2008.
  • PE recyclates are dealt with in DIN EN 15344:2008.
  • PP recyclates are characterized in DIN EN 15345:2008.
  • the present patent application adopts the definitions of these international standards as its own.
  • plastic recyclates In contrast to fresh plastics, plastic recyclates usually show previous damage, ie new chemical groups are generated on the polymer chain by oxidative, (photo)oxidative and/or (thermo)oxidative processes.
  • these are predominantly carbonyl groups, which are not present in fresh goods or are only present to a very small extent.
  • the concentration of the carbonyl groups is therefore at the same time a measure of the pre-damage of the polymer.
  • the concentration of carbonyl groups can be determined using known analytical methods such as infrared spectroscopy, as described, for example, in E. Richaud et al. Pole. degr. Rod. 2009, 94, 410-420.
  • the absorption of the carbonyl vibration is measured in the range of 1720 cm 4 .
  • plastic recyclate from Wertstoffsam- collection from industry, commerce or consumers such as from packaging, such as flexible packaging such as foils or bags, rigid packaging such as cups or containers, transport containers such barrels or boxes, automotive parts such as bumpers, battery boxes, trim parts, wheel trims, fiber waste such as carpets and/or E+E scrap.
  • packaging such as flexible packaging such as foils or bags, rigid packaging such as cups or containers, transport containers such barrels or boxes, automotive parts such as bumpers, battery boxes, trim parts, wheel trims, fiber waste such as carpets and/or E+E scrap.
  • plastic recyclate fibers made of cellulose, such as Regeneratcellulose (eg Lyocell or Rayon) and / or natural fibers such as hemp, jute, sisal, kenaf, flax, bamboo, cotton, raffia and / or fillers such as wood flour or contain wood fibers.
  • Regeneratcellulose eg Lyocell or Rayon
  • natural fibers such as hemp, jute, sisal, kenaf, flax, bamboo, cotton, raffia
  • fillers such as wood flour or contain wood fibers.
  • the core can also contain other odor-causing substances that are introduced via fibers, fillers, residues from the synthesis such as monomers or oligomers.
  • the core can consist of fresh material or recyclate.
  • the odor-causing fibers or fillers are often natural products or products that are processed biotechnologically, such as cellulose, lignin, wood flour such as hardwood flour or softwood flour, hemp, jute, sisal, kenaf, flax, bamboo, cotton, raffia , cork, banana, coconut or pineapple fibers but also residues and waste materials such as animal feathers, egg shells, plant seed shells such as coffee beans, shells of crustaceans, wheat chaff and straw, ground elastomers and their recyclates, such as rubber powder, as well Amino acids and peptides such as enzymes.
  • the core can also comprise the at least one odor-reducing additive of the layer enclosing the core.
  • This odor-reducing additive can, for example, be added to the core before the production of the composite component according to the invention or to the materials from which the core is formed.
  • concentrations of the odor-reducing additive in the core and in the enclosing layer can be different.
  • the core it is also possible for the core to be free of odor-reducing additives.
  • the core can contain odorous substances that can be encapsulated and thus enclosed by applying the at least one layer enclosing the core.
  • the core can be in the form of a solid body, a film, a foam or a hollow body.
  • the composite component according to the present invention can in particular be in the form of an injection molded part, foam; Tubes, profiles, hollow bodies, tapes, which are produced via extrusion, injection molding, blow molding, e.g. for the electrical and electronics industry, construction industry, transport industry (car, plane, ship, train), a household and electrical appliance, vehicle part, consumer item, packaging , A piece of furniture are present or forms part thereof.
  • the at least one thermoplastic polymer of the first and/or second composite is selected from the group consisting of a) polymers made from olefins or diolefins such as polyethylene (LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE, MDPE, HDPE , UHMWPE), metallocene PE (m-PE), polypropylene, polyisobutylene, poly-4-methyl-pentene-l, polybutadiene, polyisoprene, such as.
  • a) polymers made from olefins or diolefins such as polyethylene (LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE, MDPE, HDPE , UHMWPE), metallocene PE (m-PE), polypropylene, polyisobutylene, poly-4-methyl-pentene-l, polybutadiene, polyisoprene, such as.
  • NR natural rubber
  • polycyclooctene polyalkylene-carbon monoxide copolymers
  • copolymers in the form of random or block structures such as polypropylene-polyethylene (EP), EPM or EPDM with, for example, 5-ethylidene-2-norbornene Comonomer, ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene acrylic esters such as ethylene butyl acrylate, ethylene acrylic acid and its salts (ionomers), and terpolymers such as ethylene acrylic acid glycidyl (meth) acrylate, graft polymers such eg polypropylene graft-maleic anhydride, polypropylene graft-acrylic acid, polyethylene graft-acrylic acid, polyethylene-polybutyl acrylate-graft-maleic anhydride and blends such as eg LDPE/LLDPE or long-chain-branched polypropylene copolymers which are produced with alpha-olefin
  • polymers of cyclic ethers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetrahydrofuran, i) polyurethanes, of hydroxy-terminated polyethers or polyesters and aromatic or aliphatic isocyanates such as 2,4- or 2,6-toluene diisocyanate or methylenediphenyl diisocyanate, in particular also linear polyurethanes (TPU), polyureas, j) polyamides such as polyamide-6, 6.6, 6.10, 4.6, 4.10, 6.12, 10.10, 10.12, 12.12, polyamide 11, polyamide 12 and (partly) aromatic polyamides such as polyphthalamides, for example produced from terephthalic acid and/or isophthalic acid and aliphatic diamines such as hexamethylenediamine or m-xylylenediamine or from aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid or Sebac
  • the polymers specified under a) to o) are copolymers, they can be present in the form of random, block or tapered structures. Furthermore, the polymers mentioned can be present in the form of linear, branched, star-shaped or hyper-branched structures. If the polymers specified under a) to o) are stereoregular polymers, they can be present in the form of isotactic, stereotactic, but also atactic forms or as stereoblock copolymers.
  • the polymers specified under a) to o) can have both amorphous and (partially) crystalline morphologies.
  • the core material can also contain duroplastics or elastomers to a lesser extent, preferably less than 5%, very particularly preferably less than 1%.
  • the first and/or the second composite can contain at least one further additive selected from the group consisting of primary and/or secondary antioxidants, in particular primary and/or secondary antioxidants selected from the group consisting of phosphites, phosphonites , thiols, phenolic antioxidants, sterically hindered amines, hydroxylamines and mixtures or combinations thereof, UV absorbers, light stabilizers, recyclate stabilizers, metal deactivators, filler deactivators, antiozonants, nucleating agents, antinucleating agents, impact modifiers, plasticizers, lubricants, rheology modifiers , thixotropic agents, chain extenders, optical brighteners, antimicrobial agents (e.g.,
  • biocides antistatic agents, slip agents, antiblocking agents, coupling agents, crosslinking agents, branching agents, anticrosslinking agents, hydrophilizing agents, hydrophobicizing agents, adhesion promoters, Dispersing agents, compatibilizers, oxygen scavengers, acid scavengers, blowing agents, prodegradants, defoaming agents, marking agents, antifogging agents, additives to increase electrical conductivity and/or thermal conductivity, infrared absorbers or infrared reflectors, gloss improvers, matting agents, repellents, fillers , Reinforcing materials, flame retardants, dyes, pigments and mixtures thereof.
  • the at least one additive is preferably in an amount of 0.01 to 9.99% by weight, preferably 0.01 to 4.98% by weight, particularly preferably 0.02 to 2.00% by weight. %, based on the total of the first or second composite.
  • the molding preferably contains primary and secondary antioxidants, acid scavengers and adhesion promoters in one or both components. In a further preferred embodiment, if a plastic recyclate is used, this contains in particular recyclate stabilizers or compatibilizers.
  • the outer layer also contains additional prefers light stabilizers.
  • Suitable recyclate stabilizers are, in particular, compositions which contain a) a phenolic antioxidant, b) a phosphite or phosphonite and c) a salt of a long-chain fatty acid or a metal oxide.
  • Recyclate stabilizers which contain a) a phenolic antioxidant or b) a phosphite or phosphonite and c) an alditol or cyclitol are particularly preferred.
  • Suitable primary antioxidants are sterically hindered phenols or amines, with the following structures being particularly preferred as phenolic antioxidants:
  • Suitable secondary antioxidants are, for example, phosphites, phosphonite or thioesters, a preferred phosphite is the following structure:
  • Preferred thioesters are the following:
  • Suitable light stabilizers are, for example, UV absorbers such as benzophenones, benzotriazoles, cinnamates, hydroxyphenyltriazines or hindered amines, so-called HALS compounds, such as tetramethylpiperidine derivatives.
  • Preferred HALS compounds are the following:
  • the present invention relates to a method for producing a composite component according to one of the preceding claims, in which a core of at least one layer comprising a first composite containing or consisting of at least one thermoplastic polymer and at least one odor-reducing additive is enclosed.
  • the present method according to the invention can be carried out, for example, by means of injection molding, foaming or encasing the core with the first composite or by means of coextrusion (profile extrusion, multilayer film extrusion) of the core together with the first composite, multi-component injection molding (sandwich injection molding, assembly injection molding, 2K injection moulding), in-mould labeling processes, multi-component blow molding, tape laying processes or consolidation processes.
  • processing is a processing method based on in-mold labeling (referred to here as in-mold covering), in which case one or more films are placed in the injection mold as an outer layer and the recyclate or the odor-laden material is "back-injected".
  • in-mold covering a processing method based on in-mold labeling (referred to here as in-mold covering), in which case one or more films are placed in the injection mold as an outer layer and the recyclate or the odor-laden material is "back-injected”.
  • odor-reducing additives and any additional additives are incorporated into the plastic using conventional processing methods, with the polymer being melted and mixed with the additive composition according to the invention and any other additives, preferably using mixers, kneaders or extruders .
  • Preferred processing machines are extruders such as single-screw extruders, twin-screw extruders, planetary roller extruders, annular extruders, internal mixers, co-kneaders, which are preferably equipped with vacuum degassing.
  • the processing can take place under air or possibly under inert gas conditions. It is also possible to add the additives directly during processing, e.g. during co-extrusion or co-injection molding.
  • additive compositions according to the invention can be produced and introduced in the form of so-called masterbatches or concentrates, which contain, for example, 10-90% of the compositions according to the invention in a polymer.
  • a ZSK 27 36D co-rotating twin-screw extruder from Leistritz was used for compounding.
  • the cylinder temperature was 205°C with a throughput of 10 kg per hour.
  • the screw speed was 200 rpm, the extruder motor utilization was 40-43% and the pressure at the die was 20 bar.
  • the melt temperature of the polymer compound was 200-202 °C during compounding.
  • the respective additive was added to the melted polymer by means of a side metering.
  • the extrudate was cooled in a water bath and then granulated. With each additive and the new PP goods PP 575P and PP 520P, 10 kg of compound with a respective additive content of 3% by weight were produced, see Table 1.
  • Table 1 Composition of the PP virgin material compounds.
  • sandwich panels which consist of a core (core) and an outer layer (skin) enclosing the core
  • a Ferromatik K110 from Milacron was used in combination with a sandwich intermediate panel from A&E, Dresden for timing the material injection and a Sandwich plate tool IKP cycle 150 x 150 x 3 mm 3 used.
  • the recycled PP, which forms the material of the core was fed via the horizontal main unit (unit 1) and virgin PP or the previously produced PP virgin material compounds, which form the core-enclosing material, were fed via the vertical unit ( Aggregate 2) processed.
  • the odor emissions from the sandwich panels were carried out by three people.
  • the mean value of the ratings is formed.
  • Sandwich panels from each material combination were stored at 80°C with exclusion of air and light and the odor emissions were evaluated once a week for five to eight weeks.
  • compositions or composites according to the invention show significantly reduced odor development during storage compared to the comparative examples, i.e. a better rating.
  • the virgin PP of the skin layer and the proportion of additives were varied. From each material combination, which can be found in Table 4, were at least 15 sandwich injection molded panels produced.
  • Table 4 Manufactured sandwich injection molded panels. Evaluation of the odor emission
  • compositions or composites according to the invention show significantly reduced odor development during storage compared to the comparative examples, i.e. a better rating.
  • Table 6 shows that at least 15 sandwich injection molded panels were produced.
  • Table 6 Manufactured sandwich injection molded panels.
  • compositions or composites according to the invention are provided.
  • SP 14 show a significantly reduced development of odor during storage compared to the comparative examples, i.e. a better rating.
  • Table 8 Manufactured sandwich injection molded panels.
  • compositions or composites according to the invention exhibit significantly reduced odor development during storage compared to the comparative examples, i.e. a better rating.
  • HDPE M80064 Natural substance-filled, odor-intensive HDPE lignin compound (HDPE M80064 from Sabic + Softwood Kraft Lignin Indulin AT® from Ingevity) was used as a
  • compositions or composites according to the invention show when stored at 80° C. compared to the comparative examples

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Abstract

Viele Kunststoffe weisen durch das Vorhandensein flüchtiger Komponenten ausgehend von den Syntheseprozessen und von der Formulierung mit Zusatzstoffen bei der Verarbeitung und bei der Anwendung einen Geruch auf, der bei ausgewählten Einsatzgebieten wie z.B. im Innenbereich von Fahrzeugen oder Räumen als unangenehm empfunden wird oder unerwünscht ist. Dies gilt insbesondere für Kunststoffrecyclate, die sowohl durch den Alterungsprozess als auch durch Verunreinigungen aus der ersten Anwendung wie z.B. als Verpackungsmaterial für Lebensmittel einen besonders hohen Anteil geruchsbildender Stoffe beinhalten oder bei der üblichen Verarbeitung durch thermische Prozesse gebildet werden können. Weitere Beispiele für geruchsbelastende Inhaltsstoffe von Kunststoffen sind Abbauprodukte von Formulierungsbestandteilen oder auch Füllstoffe oder Fasern aus Naturmaterialien. Um die Anwendungsmöglichkeiten von den beschriebenen geruchsbelasteten Kunststoffen und ihre Märkte zu erweitern besteht daher das Bestreben, Methoden zu entwickeln, die eine signifikante Verringerung des wahrnehmbaren Geruchs bewirken.

Description

Kompositbauteil
Viele Kunststoffe weisen durch das Vorhandensein flüchtiger Komponenten ausgehend von den Syntheseprozessen und von der Formulierung mit Zusatz- stoffen bei der Verarbeitung und bei der Anwendung einen Geruch auf, der bei ausgewählten Einsatzgebieten wie z.B. im Innenbereich von Fahrzeugen oder Räumen als unangenehm empfunden wird oder unerwünscht ist. Dies gilt ins- besondere für Kunststoffrecyclate, die sowohl durch den Alterungsprozess als auch durch Verunreinigungen aus der ersten Anwendung wie z.B. als Verpa- ckungsmaterial für Lebensmittel einen besonders hohen Anteil geruchsbilden- der Stoffe beinhalten oder bei der üblichen Verarbeitung durch thermische Pro- zesse gebildet werden können. Weitere Beispiele für geruchsbelastende In- haltsstoffe von Kunststoffen sind Abbauprodukte von Formulierungsbestand- teilen oder auch Füllstoffe oder Fasern aus Naturmaterialien. Um die Anwen- dungsmöglichkeiten von den beschriebenen geruchsbelasteten Kunststoffen und ihre Märkte zu erweitern besteht daher das Bestreben, Methoden zu ent- wickeln, die eine signifikante Verringerung des wahrnehmbaren Geruchs be- wirken.
Grundsätzlich sind Methoden zur Geruchsreduzierung von Kunststoffen be- kannt, die sowohl verfahrenstechnische Maßnahmen als auch die Zugabe von geeigneten Additiven umfassen. Bekannte Verarbeitungsverfahren umfassen beispielsweise die Entfernung von flüchtigen Substanzen bei der Verarbeitung durch Vakuumentgasung und ggf. durch die Zugabe von Wasser oder wasser- bildenden Substanzen als Schleppmittel (häufig als „Stripping" bezeichnet), um die Entgasungswirkung zu steigern (z.B. DE 10335486, 2004, H. G. Schrader, EP 1921108, 2008, H. G. Schrader, EP 2209553, BYK-Chemie GmbH). Additive, die den Kunststoffen zur Geruchsreduzierung zugegeben werden, sind beispiels- weise Verbindungen auf der Basis von anorganischen Schichtsilikaten (z.B. US 4795482, Union Carbide Corp., DE 10062558, Degussa, WO 2017060171, I- merys Talc Europe) oder reaktiven organischen Verbindungen (R. Pfaendner, Pol. Degr. Stab. (2006) 91, S. 2249 - 2256, EP 1250938, 2002, Goldschmidt Chemical Corporation, JP S62-086031, Dainisicheika Color Chem.).
Allerdings erfüllen die bekannten Methoden zur Geruchsreduzierung nicht alle Anforderungen, insbesondere führen diese zur Prozessverlangsamung und/o- der einem hohen Energieeintrag („Schleppmittel") oder zu hohen notwendigen Additivkonzentrationen, die entweder die Kunststoffeigenschaften beeinflus- sen und/oder unwirtschaftlich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher ein Kompositbauteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen, das eine sichere Geruchsreduzierung von Kunststoffteilen ermöglicht, prozessseitig vorteilhaft und wirtschaftlich tragbar ist. Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Kompositbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung des erfin- dungsgemäßen Kompositbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst. Die jeweilig abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Wei- terbildungen dar.
Die Erfindung betrifft somit ein Kompositbauteil, umfassend einen Kern, sowie mindestens eine den Kern einschließende Schicht, umfassend ein erstes Kom- posit, enthaltend oder bestehend aus mindestens einem thermoplastischen Polymer und mindestens einem geruchsreduzierenden Additiv.
Es werden Kompositbauteile erhalten, die einen reduzierten Geruch bzw. ge- ringere Mengen an flüchtigen Bestandteilen aufweisen, womit breitere Anwen- dungsbereiche erschlossen werden. Gleichzeitig können durch den Einsatz ge- ringer Zusatzmengen an Additiven wirtschaftliche Vorteile erhalten werden.
Unter einem geruchsreduzierenden Additiv wird erfindungsgemäß insbeson- dere ein Additiv verstanden, das bei einer Lagerung bei 80°C den Geruch ge- genüber einem reinen Kernmaterial ohne das entsprechende Additiv den Ge- ruch auf einer Skala von 0 bis 10 um mindestens zwei Werte verbessert, wobei ein Wert von 0 einen nicht wahrnehmbaren Geruch und ein Wert von 10 einem sehr starken Geruch entspricht.
Die Bestimmung und Bewertung der Gerüche erfolgt dabei wie untenstehend angegeben.
Die oben angegebene Messung kann z.B. wie folgt vorgenommen werden:
3 Gew.-% des geruchsreduzierenden Additivs werden in die den Kern einschlie- ßende Schicht eingebracht, diese wird an der dünnsten gemessenen Stelle 220- 350 |im dick ausgestaltet. Es erfolgt eine Lagerung der Proben über 5-8 Wochen bei 80°C in metallbeschichteten Beuteln. Im Turnus von 1 Woche wurde der Geruch der Platten durch 3 Personen in Bezug auf die Freisetzung des Geruchs des Kernmaterials bewertet - hierbei wird der Mittelwert der 3 Bewertungen gebildet - und der Skala zugeordnet.
Die notwendige Menge des eingesetzten geruchsreduzierenden Additivs hängt von der chemischen Struktur, der Schichtdicke der den Kern einschließenden Schicht, dem Anteil flüchtiger geruchsproduzierender Komponenten im Kern, dem Verhältnis Kern zur einschließenden Schicht und der gewünschten Ge- ruchsverbesserung ab.
Beispielsweise kann die Schichtdicke der den Kern einschließenden Schicht 50 pm bis 1 cm betragen, vorzugsweise 100 pm bis 2 mm, dabei ist bevorzugt, dass das Komposit vollständig umschlossen ist. Weiterhin ist es möglich, dass auf- grund der Formteil-Konstruktion die Schichtdicke der einschließenden Schicht eine unterschiedliche Stärke aufweisen kann. Aus wirtschaftlichen Erwägungen wird man die einschließende Schicht möglichst dünn im Verhältnis zum Kern wählen.
Die Dimensionen des Kerns können beispielhaft 100 pm z.B. in Form einer Folie bis 10 cm z.B. in Form eines Profils je nach Anwendung betragen.
Bei einem stark geruchsbelasteten Kernmaterial und einer großen Schichtdicke wird vorzugsweise eine dickere den Kern einschließende Schicht gewählt, wäh- rend bei kleinen Dimensionen des Kerns wie z.B. einer Folie eine entsprechend dünne einschließenden Schicht gewählt wird.
Für einen stärker geruchsbelasteten Kern wird bevorzugt eine hohe Additivkon- zentration in der einschließenden Schicht gewählt.
Beispielsweise hat sich gezeigt, dass ein Kern aus einem stark geruchsbelaste- ten Recyclat aus Verpackungsanwendungen mit einer Dicke von 3 mm und ei- ner einschließenden Schicht mit einer minimalen Schichtdicke von 220 pm bei einer Additivkonzentration von 3 % eine Verbesserung des Geruchs um 8 Stufen ermöglicht.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass mindestens das geruchsre- duzierendes Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zeolithen; Hydrotalciten; Alkalialumocarbonaten (Dawsonite); Silikaten; organischen ge- ruchsreduzierenden Additiven sowie Mischungen und Kombinationen hiervon.
Bevorzugte Zeolithe sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend .us Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel
Mx/n[(AIO2]x(SiO2)y . W H2O wobei n die Ladung des Kations M;
M ein Element der ersten oder zweiten Hauptgruppe, insbesondere Li, Na, K, Mg, Ca, Sr oder Ba; y:x einen Wert von 0,8 bis 15, bevorzugt von 0,8 bis 1,2, und w eine Zahl von 0 bis 300, bevorzugt von 0,5 bis 5 ist, insbesondere die Zeolithe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Natriumalumosilikaten der Formeln Na12Al12Si12O48-. 27 H2O [Zeolith A], Na6AI6Si5O24 • 2 NaX • 7,5 H2O (X= OH, Halogen, CIO4 [Sodalith]); Na6Al6Si30O72 . 24 H2O; Na8Al8Si40O95 . 24 H2O; Na16Al16Si24O80. 16 H2O; Na16Al16Si32O96 . 16 H2O; Na56Al56Si136O384 . 250 H2O [Zeolith Y], Na86Al86Si106O384 . 264 H2O [Zeolith X]; sowie Zeolithe bei denen die Na-Atome der zuvor genannten Zeolithe teilweise bzw. vollständig durch Li-, K-, Mg-, Ca-, Sr- oder Zn-Atome ausgetauscht sind, wie insbesondere (Na,K)10Al10Si22O64 . 20 H2O, Ca4,5Na3[(AIO2)12(SiO2)12 . 30 H2O und K9Na3[(AIO2)12SiO2)12] . 27 H2O;
Beispielhafte Hydrotalcite, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ein- gesetzt werden können, sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe beste- hend aus Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel
(M2+)1-x • (M3+)x • (OH)2 • (An -)x/n • m H2O wobei
M2+ eines oder mehrere der Metalle aus der Gruppe Mg, Ca, Sr oder Zn,
M3+ AI oder B,
A ein Anion mit der Valenz n, bevorzugt OH’, HCO3’, CHsCOO’, CßHsCOO, CO3 2-, SO4 2-, HPO4 2-, n eine Zahl von 1-2 ist,
0 < x < 0,5 ist, und m eine Zahl von 0-20 ist, insbesondere die Hydrotalcite ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus AI2O3 • 6 MgO • CO2 • 12 H2O, Mg4,5AI2(OH)13 • CO3 • 3,5 H2O, 4 MgO • AIO3 • CO2 • 9 H2O, 4 MgO • AI2O3 • CO2 • 6 H2O, ZnO • 3 MgO • AI2O3 • CO2 • 8-9 H2O und ZnO • 3 MgO • AI2O3 . CO2 • 5-6 H2O;
Bevorzugte Alkalialumocarbonate (Dawsonite) sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel
{(M2O)m • (AI2O3) • Zo • p H2O} wobei
M ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Li, Na, K, Mg1/2, Ca1/2, Sr1/2, Zn1/2;
Z ein Substituent, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CO2, SO2,
Figure imgf000007_0001
(Thiosulfat) und/oder C2O2 (Oxalat); m wenn M Mg1/2, Ca1/2, ist, eine Zahl zwischen 1 und 2, in allen an- deren Fällen eine Zahl zwischen 1 und 3; n eine Zahl zwischen 1 und 4; o eine Zahl zwischen 2 und 4; und p eine Zahl zwischen 0 und 30 ist, und bevorzugt die Alkalialumocarbonate (Dawsonite) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kaliumalumocarbonat
Figure imgf000007_0002
Natriumalumothiosulfat {(Na20).(Al2O3).(S2O2)2.2 H2O}, Kaliumalumosulfit {(K2O)-(AI2O3)-(SO2)2-2 H2O}, Calciumalumooxalat {(CaO)-(AI2O3)-(C2O2)2.5 H2O}, Magnesiumalumotetraborat {(MgO)-(Al2O3).(B4O6)2.5 H2O}, Natriumalumo- dihydroxycarbonat, Kaliumalumodihydroxycarbonat sowie natürlich vorkom- mende Alkalialumocarbonat-Mineralien, wie z.B. Indigirit, Tunisit, Alumohydro- calcit oder Strontiodresserit;
Bevorzugte Silikate, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Montmoril- lonit, Bentonit, Beidellit, Mica, Hectorit, Saponit, Vermiculit, Ledikit, Magadit, lllit, Kaolinit, Wollastonit, Attapulgit, Biotit, Lepidolit, Kaolinit, Margarit, Musco- vit, Paragonit, Halloysit, Antigorit, Nontronit, Phlogopit, Faujasit, Gmelinit, Brewsterit, Nephelinsyenit sowie Mischungen und Kombinationen hiervon; Ebenso eignen sich bevorzugt als organische geruchsreduzierende Additive, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Käfigverbindungen, Oxiranen, An- hydriden sowie Salzen von Hydroxycarbonsäuren.
Bevorzugte Käfigverbindungen sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cyclodextrinen, insbesondere alpha, beta und gamma-Cyclodextrinen der fol- genden allgemeinen Struktur
Figure imgf000008_0001
wobei n eine ganze Zahl von 5 bis 10, insbesondere 6, 7 oder 8 ist.
Insbesondere eignen sich die nachfolgenden Cyclodextrine für die Zwecke der vorliegenden Erfindung:
Figure imgf000008_0002
Die Cyclodextrine können ebenfalls chemisch modifiziert, z. B. Oberflächenmo- difiziert, substituiert z.B. durch Carbonsäuren oder immobilisiert vorliegen.
Beispielhafte Oxirane sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylaten mit Oxirangruppen wie z.B. Polyglycidylacrylate oder Polygly- cidylmethacrylate und deren Copolymere z.B. mit Styrol, Ethylen, Acrylaten wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat oder Methacrylaten wie Methylmethacrylat, gepfropfte Glycidyl(meth)acrylate wie z.B. in WO 2018007869 beschrieben sowie Oxirane mit den nachfolgenden Strukturen:
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Anhydride sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Polymeren mit Maleinsäureanhydrid wie z.B. Polysty- rol-co-Maleinsäureanhydrid, Polyethylen-co-Maleinsäureanhydrid oder gepfropfte Strukturen wie z.B. Polyethylen-g-Maleinsäureanhydrid, Polypropylen-g-Maleinsäure- anhydrid, SEBS-g-Maleinsäureanhydrid, SBS-g-Maleinsäureanhydrid;
Salze von Hydroxycarbonsäuren können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus anorganischen oder organischen Salzen von aliphati- schen gesättigten oder ungesättigten Hydroxycarbonsäuren mit mindestens 6 C-Atome auf, bevorzugt Ricinolsäure und Di hydroxystearin säure, wobei die Salze bevorzugt anorganische Salze mit Zn, Cu, Zr als Kationen sind, besonders bevorzugt das Zinksalz der Rizinolsäure.
Darüber hinaus ist es möglich bei Bedarf verschiedene geruchsreduzierende Additive zu kombinieren z.B. kann es vorteilhaft sein eine Kombination von ei- nem anorganisches Additiv mit einem organischen Additiv einzusetzen um ad- sorbierende und reaktive Mechanismen zu verbinden.
Als Additive bevorzugt sind insbesondere Zeolithe.
Die geeigneten Additive sind im Handel erhältlich und können synthetischen Ursprungs oder bei anorganischen Additiven natürlichen Ursprungs sein. Die bevorzugten synthetischen Zeolithe sind beispielsweise unter dem Handelsna- men Zeoflair von der Firma Zeochem, Rüti, Schweiz oder Zeolithe natürlichen Ursprungs beispielsweise unter dem Handelsnamen ZeoCem von der Firma Ze- oCem, Bystre, Slowakei erhältlich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine geruchs- reduzierende Additiv, bezogen auf das erste Komposit, in einem Gewichtsgeh- alt von 0,01 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-% enthalten.
Die mindestens eine den Kern einschließende Schicht weist insbesondere eine Schichtdicke von 1/100 bis 1/5 der Dicke des Kerns und/oder 0,1 bis 10 mm, bevorzugt 0,2 bis 2 mm auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindes- tens ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt sämtliche thermoplastische Po- lymere des ersten Komposits ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Frischkunststoffen oder Kunststoffrecyclaten. Für die Zwecke des ersten Kom- posits ist es insbesondere bevorzugt, wenn die thermoplastischen Polymere Frischkunststoffe darstellen.
Weiter vorteilhaft ist der Kern aus einem zweiten Komposit gebildet, das min- destens einen thermoplastischen und/oder mindestens einen duroplastischen Kunststoff enthält, bevorzugt der Kern aus einem Komposit gebildet ist, der mindestens einen thermoplastischen Kunststoff enthält, wobei besonders be- vorzugt der mindestens eine thermoplastische Kunststoff des zweiten Kompo- sits identisch ist mit dem mindestens einen thermoplastischen Kunststoff des ersten Komposits. Hierbei wird insbesondere die Recyclingfähigkeit des Kom- posites sichergestellt. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn der zweite Komposit ein Kunst- stoffrecyclat enthält oder hieraus gebildet ist. Besonders bevorzugt besteht das zweite Komposit vollständig aus einem Recyclat. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält des zweite Komposit 20 bis 80 Teile Recyclat und 80 bis 20 Teile Neuware.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter einem Kunststoff-Recyclat ein Kunststoff-Recyclat nach der begrifflichen Definition gemäß Norm DIN EN 15347:2007 verstanden. Im Weiteren bestehen für viele Arten von Kunst- stoffrecyclaten einschlägige internationale Normen. Für PET-Kunststoff-Re- cyclate ist beispielsweise die DIN EN 15353:2007 einschlägig. PS-Recyclate werden in DIN EN 15342:2008 näher beschrieben. PE-Recyclate werden in DIN EN 15344:2008 behandelt. PP-Recyclate werden in DIN EN 15345:2008 charakterisiert. Zum Zwecke der entsprechenden speziellen Kunststoff-Recyc- late macht sich die vorliegende Patentanmeldung die Definitionen dieser internationalen Normen zu Eigen.
Kunststoff-Recyclate weisen im Gegensatz zu Frischkunststoffen zumeist eine Vorschädigung auf, d.h. durch oxidative, (photo)oxidative und/oder (thermo)oxidative Prozesse werden neue chemische Gruppen an der Poly- merkette erzeugt. Bei Polyolefinen z.B. sind dies vorwiegend Car- bonylgruppen, die bei Frischware nicht oder nur in sehr untergeordnetem Maß vorhanden sind. Die Konzentration der Carbonylgruppen ist daher gleichzeitig ein Maß für die Vorschädigung des Polymeren. Die Konzent- ration an Carbonylgruppen kann nach bekannten analytischen Verfahren wie z.B. Infrarot-Spektroskopie bestimmt werden, wie sie beispielsweise in E. Richaud et al. Pol. Degr. Stab. 2009, 94, 410-420 beschrieben ist. Hier- bei erfolgt eine Messung der Absorption der Carbonylschwingung im Be- reich von 1720 cm4.
Weiter ist es von Vorteil, wenn das Kunststoffrecyclat aus Wertstoffsammlun- gen aus der Industrie, dem Handel oder von Verbrauchern, wie z.B. aus Verpa- ckungen, z.B. flexible Verpackungen wie Folien oder Beutel, starre Verpackun- gen wie Becher oder Behälter, Transportbehältern wie z.B. Fässern oder Kisten, Automobilteilen wie Stoßfängern, Batteriekästen, Verkleidungsteile, Radzier- blenden, Faserabfällen wie Teppichen und/oder E+E Schrott stammt.
Hierbei kann das Kunststoffrecyclat Fasern aus Cellulose, wie z.B. Regeneratcel- lulose (z.B. Lyocell oder Rayon) und/oder aus Naturfasern, wie z.B. Hanf, Jute, Sisal, Kenaf, Flachs, Bambus, Baumwolle, Raffia und/oder Füllstoffe wie z.B. Holzmehl oder Holzfasern enthalten.
Weiterhin kann der Kern auch andere geruchsbelastende Stoffe enthalten, die über Fasern, Füllstoffe, Rückstände aus der Synthese wie z.B. Monomere oder Oligomere eingebracht werden. Dabei kann der Kern aus Frischware oder Rezyklat bestehen. Bei den geruchsbelastenden Fasern oder Füllstoffen handelt es sich häufig um Naturprodukte oder um Produkte, die biotechnologisch auf- bereitet werden wie z.B. Cellulose, Lignin, Holzmehl wie z.B. Hartholzmehl oder Weichholzmehl, Hanf, Jute, Sisal, Kenaf, Flachs, Bambus, Baumwolle, Raffia, Kork, Bananen- Kokusnuss oder Ananasfasern aber auch Reststoffe und Abfall- stoffe wie z.B. Tierfedern, Eierschalen, Schalen von Pflanzensamen wie z.B. Kaf- feebohnen, Schalen von Crustaceen, Weizenspreu und -Stroh, gemahlene Elastomere und deren Rezyklate, wie z.B. Gummimehl, sowie Aminosäuren und Peptide wie z.B. Enzyme.
Zudem kann der Kern ebenso das mindestens eine geruchsreduzierende Addi- tiv der den Kern einschließenden Schicht umfassen. Dieses geruchsreduzie- rende Additiv kann beispielsweise vor Herstellung des erfindungsgemäßen Kompositbauteils dem Kern zugesetzt werden bzw. den Materialien, aus denen der Kern gebildet wird, zugesetzt werden. Weiterhin können die Konzentratio- nen des geruchsreduzierenden Additivs im Kern und in der einschließenden Schicht unterschiedlich sein.
Ebenso ist es allerdings möglich, dass der Kern frei von geruchsreduzierenden Additiven ist.
Beispielsweise kann der Kern geruchsbelastende Stoffe enthalten, die durch Aufbringen der mindestens einen den Kern einschließenden Schicht eingekap- selt und somit eingeschlossen werden können. Beispielsweise kann der Kern in Form eines Festkörpers, einer Folie, eines Schaums oder eines Hohlkörpers ausgebildet sein.
Das Kompositbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere in Form eines Spritzgussteils, Schaums; Rohrs, Profils, Hohlkörpers, Bändchen, die über Extrusion, Spritzguss, Blasformen z.B. für die Elektro- und Elektronikin- dustrie, Bauindustrie, Transportindustrie (Auto, Flugzeug, Schiff, Bahn), eines Haushalts- und Elektrogeräts, Fahrzeugteils, Konsumartikels, einer Verpackung, eines Möbels vorliegen oder einen Bestandteil hiervon bildet.
Weiter ist es von Vorteil, dass das mindestens eine thermoplastische Polymer des ersten und/oder zweiten Komposits ausgewählt ist aus der Gruppe beste- hend aus a) Polymeren aus Olefinen oder Diolefinen wie z.B. Polyethylen (LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE, MDPE, HDPE, UHMWPE), Metallocen-PE (m- PE), Polypropylen, Polyisobutylen, Poly-4-methyl-penten-l, Polybu- tadien, Polyisopren, wie z.B . auch Naturkautschuk (NR), Polycyc- loocten, Polyalkylen-Kohlenmonoxid-Copolymere, sowie Copoly- mere in Form von statistischen oder Blockstrukturen wie z.B. Polyp- ropylen-Polyethylen (EP), EPM oder EPDM mit z.B. 5-Ethyliden-2- Norbornen als Comonomer, Ethylen-Vinylacetat (EVA), Ethylen Ac- rylester, wie z.B. Ethylen-Butylacrylat, Ethylen-Acrylsäure und de- ren Salze (lonornere), sowie Terpolymere wie z.B. Ethylen-Acryl- säure-Glycidyl(meth)acrylat, Pfropfpolymere wie z.B. Polypropylen- graft-Maleinsäureanhydrid, Polypropylen-graft-Acrylsäure, Po- lyethylen graft-Acrylsäure, Polyethylen-Polybutylacrylat-graft-Mal- einsäureanhydrid sowie Blends wie z.B. LDPE/LLDPE oder auch langkettenverzweigte Polypropylen-Copolymere die mit alphaOle- finen als Comonomere hergestellt werden wie z.B. mit 1-Buten, 1- Hexen, l-0cten oder 1-Octadecen, b) Polystyrol, Polymethylstyrol, Poly-alpha-methylstyrol, Polyvinyl- naphthalin, Polyvinylbiphenyl, Polyvinyltoluol, Styrol-Butadien (SB), Styrol-Butadien-Styrol (SBS), Styrol Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS), Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol, Styrolisopren, Styrol-Isopren Styrol (SIS), Styrol-butadien-acrylnitril (ABS), Styrol-acrylnitril (SAN), Sty- rol-acrylnitril-acrylat (ASA), Styrol-Ethylen, Styrol-Maleinsäurean- hydrid-Polymere einschließlich entsprechender Pfropfcopolymere wie z.B. Styrol auf Butadien, Maleinsäureanhydrid auf SBS oder SEBS, sowie Pfropfcopolymere aus Methylmethacrylat, Styrol-Buta- dien und ABS (MABS), sowie hydrierte Polystyrol-Derivate wie z.B. Polyvinyl cyclohexan, c) halogenenthaltenden Polymeren wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC), Polychloropren und Polyvinylidenchlorid (PVDC), Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid oder aus Vinylchlorid und Vi- nylacetat, chloriertes Polyethylen, Polyvinylidenfluorid, Epich- lorhydrin Homo und Copolymere insbesondere mit Ethylenoxid (ECO), d) Polymeren von ungesättigten Estern wie z.B. Polyacrylate und Poly- methacrylate wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutylac- rylat, Polylaurylacrylat; Polystearylacrylat; Polyglycidylacrylat, Poly- glycidylmethacrylat, Polyacrylnitril, Polyacrylamide, Copolymere wie z.B. Polyacrylnitril-Polyal kylacrylat, e) Polymeren aus ungesättigten Alkoholen und Derivaten, wie z.B. Po- lyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyallylphthalat, Polyallylmelamin, f) Polyacetalen, wie z.B. Polyoxymethylen (POM) oder Copolymere mit z.B. Butanal, Polyphenylenoxiden und Blends mit Polystyrol o- der Polyamiden, g) Polyphenylenoxiden und Blends mit Polystyrol oder Polyamiden. h) Polymeren von cyclischen Ethern wie z.B. Polyethylenglycol, Polyp- ropylenglycol, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetrahydro- furan, i) Polyurethanen, aus hydroxyterminierten Polyethern oder Polyes- tern und aromatischen oder aliphatischen Isocyanaten wie z.B. 2,4- oder 2,6 Toluylendiisocyanat oder Methylendiphenyldiisocyanat insbesondere auch lineare Polyurethane (TPU), Polyharnstoffen, j) Polyamiden wie z.B. Polyamid-6, 6.6, 6.10, 4.6, 4.10, 6.12, 10.10, 10.12, 12.12, Polyamid 11, Polyamid 12 sowie (teil-)aromatische Po- lyamide wie z.B. Polyphthalamide, z.B. hergestellt aus Terephthal- säure und/oder Isophthalsäure und aliphatischen Diaminen wie z.B. Hexamethylendiamin oder m-Xylylendiamin oder aus aliphatischen Dicarbonsäuren wie z.B. Adipinsäure oder Sebazinsäure und aroma- tischen Diaminen wie z.B. 1,4- oder 1,3-Diaminobenzol, Blends von unterschiedlichen Polyamiden wie z.B. PA-6 und PA 6.6 bzw. Blends von Polyamiden und Polyolefinen wie z.B. PA/PP, k) Polyimiden, Polyamidimiden, Polyetherimiden, Polyesterimiden, Poly(ether)ketonen, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyarylsul- fonen, Polyphenylensulfiden, Polybenzimidazolen, Polyhydantoi- nen, l) Polyestern aus aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren und Diolen oder aus Hydroxy-Carbonsäuren wie z.B. Polyethylen- terephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylen- terephthalat (PTI), Polyethylennaphthylat (PEN), Poly-l,4-dimethy- lolcyclohexanterephthalat, Polyhydroxybenzoat, Polyhydroxynaph- thalat, Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PHB), Polyhydro- xyvalerat (PHV), Polyethylensuccinat, Polytetramethylensuccinat, Polycaprolacton, m) Polycarbonaten, Polyestercarbonaten, sowie Blends wie z.B. PC/ABS, PC/PBT, PC/PET/PBT, PC/PA, n) Cellulosederivaten wie z.B. Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Cellu- losepropionat, Cellulosebutyrat, o) Silikonen, z.B. auf der Basis von Dimethylsiloxanen, Methyl-Phenyl- siloxanen oder Diphenylsiloxanen z.B. Vinylgruppen terminiert, p) sowie Mischungen, Kombinationen oder Blends aus zwei oder mehr der zuvor genannten Polymere.
Sofern es sich bei den unter a) bis o) angegebenen Polymeren um Copolymere handelt, können diese in Form von statistischen („random"), Block- oder „tape- red" Strukturen vorliegen. Weiterhin können die genannten Polymeren in Form von linearen, verzweigten, sternförmigen oder hyperverzweigten Strukturen vorliegen. Sofern es sich bei den unter a) bis o) angegebenen Polymeren um stereoregu- läre Polymere handelt, können diese in Form von isotaktischen, stereotakti- schen, aber auch ataktischen Formen oder als Stereoblockcopolymere vorlie- gen.
Weiterhin können die unter a) bis o) angegebenen Polymere sowohl amorphe als auch (teil-) kristalline Morphologien aufweisen.
In untergeordentem Maße kann das Kernmaterial auch Duroplaste oder Elasto- mere enthalten, bevorzugt kleiner 5 %, ganz besonders bevorzugt kleiner 1 %.
Ferner kann der erste und/oder der zweite Komposit mindestens einen weite- rer Zusatzstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären und/oder sekundären Antioxidantien, insbesondere primären und/oder sekundären An- tioxidantien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphiten, Phospho- niten, Thiolen, phenolischen Antioxidantien, sterisch gehinderten Aminen, Hydroxylaminen sowie Mischungen oder Kombinationen hiervon, UV-Absor- bern, Lichtstabilisatoren, Recyclatstabilisatoren, Metalldesaktivatoren, Füll- stoffdesaktivatoren, Antiozonantien, Nukleierungsmitteln, Antinukleierungs- mitteln, Schlagzähigkeitsverbesserern, Weichmachern, Gleitmitteln, Rheolo- giemodifikatoren, Thixotropiemitteln, Kettenverlängerern, optischen Aufhel- lern, antimikrobiellen Wirkstoffen (z.B. Biozide), Antistatika, Slipmitteln, Anti- blockmitteln, Kopplungsmitteln, Vernetzungsmitteln, Verzweigungsmitteln, Antivernetzungsmitteln, Hydrophilisierungsmitteln, Hydrophobisierungsmit- teln, Haftvermittlern, Dispergiermitteln, Kompatibilisatoren, Sauerstofffän- gern, Säurefängern, Treibmitteln, Prodegradantien, Entschäumungsmitteln, Markierungsmitteln, Antifoggingmitteln, Additive zur Erhöhung der elektri- schen Leitfähigkeit und/oder Wärmeleitfähigkeit, Infrarot-Absorber oder Infra- rot-Reflektoren, Glanzverbesserer, Mattierungsmittel, Repellents, Füllstoffen, Verstärkungsstoffen, Flammschutzmitteln, Farbstoffen, Pigmenten und Mi- schungen hiervon, enthalten.
Der mindestens eine Zusatzstoff ist in diesem Fall bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 9,99 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 4,98 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 2,00 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtheit des ersten bzw. zweiten Komposits, enthalten. Bevorzugt enthält das Formteil in einer oder in beiden Komponenten primäre und sekundäre Antioxidantien, Säurefänger und Haftvermittler, in einer weite- ren bevorzugten Ausführungsform, sofern ein Kunststoff-Recyclat verwendet wird, enthält dieses insbesondere Recyclatstabilisatoren oder Kompatibilisato- ren. Die äußere Schicht enthält weiterhin zusätzlich bevorzugt Lichtstabilisato- ren.
Geeignete Recyclatstabilisatoren sind insbesondere Zusammensetzungen, die a) ein phenolisches Antioxidans, b) ein Phosphit oder Phosphonit und c) ein Salz einer langkettigen Fettsäure oder ein Metalloxid beinhalten. Besonders bevor- zugt sind Recyclatstabilisatoren, die a) ein phenolisches Antioxidans oder b) ein Phosphit oder Phosphonit und c) ein Alditol oder Cyclitol enthalten.
Geeignete primäre Antioxidantien sind beispielsweise sterisch gehinderte Phenole oder Amine, besonders bevorzugt als phenolische Antioxidantien sind die folgenden Strukturen:
Figure imgf000018_0001
Geeignete sekundäre Antioxidantien sind beispielsweise Phosphite, Phospho- nite oder Thioester, ein bevorzugtes Phosphit ist die folgende Struktur:
Figure imgf000018_0002
Bevorzugte Thioester sind die folgenden:
Figure imgf000019_0001
Geeignete Lichtstabilisatoren sind beispielsweise UV-Absorber wie z.B. Benzo- phenone, Benzotriazole, Cinnamate, Hydroxyphenyltriazine oder gehinderte Amine, sogenannte HALS-Verbindungen, wie z.B. Tetramethylpiperidin-Deri- vate.
Bevorzugte HALS-Verbindungen sind die folgenden:
Figure imgf000019_0002
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kompositbauteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Kern von mindestens einer Schicht, umfassend ein erstes Komposit, enthaltend oder bestehend aus mindestens einem thermoplastischen Polymer und min- destens einem geruchsreduzierenden Additiv, eingeschlossen wird. Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise mittels Um- spritzen, Umschäumen oder Ummanteln des Kerns mit dem ersten Komposit oder mittels Coextrusion (Profil-Extrusion, Multilayerfolien-Extrusion) des Kerns zusammen mit dem ersten Komposit, Mehrkomponentenspritzgießen (Sandwichspritzgießen, Montage-Spritzguss, 2K-Spritzgießen), In-Mould-La- beling-Verfahren, Mehrkomponenten-Blasformen erfolgen, Tapelegeprozesse oder Konsolidierungsprozesse erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Verarbeitungsform ist ein an das in-mold labelling an- gelehnte Verarbeitungsverfahren (hier als in-mold covering bezeichnet), dabei wird eine oder mehrere Folien in das Spritzgießwerkzeug als äußere Schicht eingelegt und das Rezyklat oder das geruchsbelastete Material „hinterspritzt".
Die Einarbeitung der oben beschriebenen geruchsreduzierenden Additive und ggf. der zusätzlichen Additive in den Kunststoff erfolgt durch übliche Verarbei- tungsmethoden, wobei das Polymere aufgeschmolzen und mit der erfindungs- gemäßen Additivzusammensetzung und den ggf. weiteren Zusätzen gemischt wird, vorzugsweise durch Mischer, Kneter oder Extruder. Als Verarbeitungsma- schinen bevorzugt sind Extruder wie z.B. Einschneckenextruder, Zweischne- ckenextruder, Planetwalzenextruder, Ringextruder, Innenmischer, Co-Kneter, die vorzugsweise mit einer Vakuumentgasung ausgestattet sind. Die Verarbei- tung kann dabei unter Luft oder ggf. unter Inertgasbedingungen erfolgen. Es ist weiterhin möglich, die Additive direkt bei der Verarbeitung z.B. bei der Co- extrusion oder beim Co-Spritzguss zuzugeben.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Additivzusammensetzungen in Form von sogenannten Masterbatchen oder Konzentraten, die beispielsweise 10-90 % der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einem Polymeren enthal- ten, hergestellt und eingebracht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand der nachfolgenden beispielhaften Ausführungen näher beschrieben, ohne die Erfindung auf die spezifischen Pa- rameter zu beschränken. Für die Ausführungsbeispiele wurde Recycling-Polypropylen Dipolen PP70 und Dipolen PP70S von mtm Plastics (Niedergebra, Deutschland), naturfüllstoffhal- tiges Polyethylen Compound (HDPE - M80064 von Sabic + Softwood Kraft Lig- nin-Indulin AT® von Ingevity Compound (HDPE-Lignin) hergestellt vonm Fraun- hofer IAP, neuwertiges Polypropylen PP 575P und PP 520P von Sabic, neuwer- tiges Polyethylen HDPE Hostalen ProCycle GF4750 von LyondellBasell und als Additive die synthetischen Zeolithe Zeoflair 100 (Zeolith 1), Zeoflair 350 (Zeolith 2) und Zeoflair 381 (Zeolith 4) von ZeoChem (Rüti, Schweiz) und das natürliche Zeolithe ZeoCem 20 Extra Dry (Zeolith 3) von ZeoCem (Bystre, Slowakei) ver- wendet.
Compoundierung
Für die Compoundierung wurde ein gleichläufiger Doppelschneckenextruder ZSK 27 36D von Leistritz verwendet. Die Zylindertemperatur betrug 205 °C bei einem Durchsatz von 10 kg pro Stunde. Die Schneckendrehzahl lag bei 200 min- 1, die Extrudermotorauslastung lag bei 40-43 % und der Druck an der Düse be- trug 20 bar. Die Massetemperatur des Polymercompounds betrug währen der Compoundierung 200-202 °C. Das jeweilige Additiv wurde dem aufgeschmolze- nen Polymer mittels einer Seitendosierung zugeführt. Das Extrudat wurde im Wasserbad gekühlt und anschließend granuliert. Mit jedem Additiv und der PP- Neuware PP 575P und PP 520P wurden 10 kg Compound mit einem jeweiligen Additivanteil von 3 Gew.-% hergestellt, siehe Tabelle 1.
Tabelle 1 Zusammensetzung der PP-Neuware-Compounds.
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Sandwichspritzguss / Zweikomponenten-Spritzgießen
Für die Herstellung von Sandwichplatten, welche aus einem Kern (Kern) und einer den Kern umschließenden äußeren Schicht (Haut) bestehen, wurde eine Ferromatik K110 von Milacron in Kombination mit einer Sandwich-Zwischen- platte von A&E, Dresden zur Taktung der Materialinjektion und einem Sand- wichplattenwerkzeug IKP-Takt 150 x 150 x 3 mm3 verwendet. Das Recycling- PP, welches das Material des Kerns bildet, wurde über das waagerecht liegende Hauptaggregat (Aggregat 1) und PP-Neuware bzw. die zuvor hergestellten PP- Neuware-Compounds, welche das kernumschließende Material bilden, wurde über das senkrecht stehende Aggregat (Aggregat 2) verarbeitet.
Ergebnisse
Die Geruchsemissionen der Sandwichplatten wurde durch drei Personen vor- genommen. Dabei wurde die Sandwichplatte auf einer Skala von 0 bis 10 be- wertet, wobei die Sandwichplatte aus reinem Recycling-PP (u.a. SP1= Ver- gleichsversuch) mit 10 und die Sandwichplatte aus reinem Neuware-PP mit 0 (u.a. SP2= Vergleichsversuch) bewertet wurde. Es wird dabei der Mittelwert der Bewertungen gebildet. Von jeder Materialkombination wurde jeweils Sand- wichplatten unter Luft- und Lichtausschluss bei 80 °C gelagert und diese über fünf bis acht Wochen jede Woche einmal hinsichtlich der auftretenden Ge- ruchsemission bewertet.
A) Recycling-Polypropylen Dipolen PP70 In der Hautschicht wurden zwei synthetische Zeolithe mit 3 % evaluiert. Von jeden Materialkombinationen, welche Tabelle 2 zu entnehmen sind, wurden wenigstens 15 Sandwichspritzgussplatten hergestellt. Tabelle 2: Hergestellte Sandwichspritzgussplatten.
Figure imgf000023_0001
Ergebnis der Bewertung der Geruchsemission
Tabelle 3: Geruchsbewertung; Lagerung bei 80 °C
Figure imgf000023_0002
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Komposite (insbesondere SP4) zeigen bei der Lagerung gegenüber den Vergleichsbeispielen eine deutlich reduzierte Geruchsentwicklung, d.h. eine bessere Bewertung. B) Recycling-Polypropylen Dipolen PP70 - Variation Neuware-PP und Additi- vanteil
Das Neuware-PP der Hautschicht und der Additivanteil wurde variiert. Von je- den Materialkombinationen, welche Tabelle 4 zu entnehmen sind, wurden wenigstens 15 Sandwichspritzgussplatten hergestellt.
Tabelle 4: Hergestellte Sandwichspritzgussplatten.
Figure imgf000024_0001
Bewertung der Geruchsemission
Tabelle 5: Geruchsbewertung; Lagerung bei 80 °C
Figure imgf000024_0002
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Komposite (insbesondere SP10) zeigen bei der Lagerung gegenüber den Vergleichsbeispielen eine deut- lich reduzierte Geruchsentwicklung, d.h. eine bessere Bewertung.
C) Variation Recycling-Polypropylen: Dipolen PP70S Das Recycling-PP wurde variiert. Von jeden Materialkombinationen, welche
Tabelle 6 zu entnehmen sind, wurden wenigstens 15 Sandwichspritzgussplat- ten hergestellt.
Tabelle 6: Hergestellte Sandwichspritzgussplatten.
Figure imgf000025_0001
Bewertung der Geruchsemission
Tabelle 7: Geruchsbewertung; Lagerung bei 80 °C
Figure imgf000025_0002
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Komposite (insbesondere
SP 14) zeigen bei der Lagerung gegenüber den Vergleichsbeispielen eine deut- lieh reduzierte Geruchsentwicklung, d.h. eine bessere Bewertung.
D) Recycling-Polypropylen Dipolen PP70S - natürliches Zeolith Das Additive (synthetischer Zeolith) wurde durch einen natürlichen Zeolith substituiert. Von jeden Materialkombinationen, welche Tabelle 8 zu entneh- men sind, wurden wenigstens 15 Sandwichspritzgussplatten hergestellt.
Tabelle 8: Hergestellte Sandwichspritzgussplatten.
Figure imgf000025_0003
Bewertung der Geruchsemission Tabelle 9: Geruchsbewertung; Lagerung bei 80 °C
Figure imgf000026_0001
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Komposite (insbesondere SP15) zeigen bei der Lagerung gegenüber den Vergleichsbeispielen eine deut- lieh reduzierte Geruchsentwicklung, d.h. eine bessere Bewertung.
E) Polyethylen-Lignin-
Naturstoffgefülltes, geruchsintensives HDPE-Lignin Compound (HDPE M80064 von Sabic + Softwood Kraft Lignin Indulin AT® von Ingevity) wurde als
Kernmaterial in Sandwichspritzgussplatten eingesetzt. Frischware HDPE-Haut mit drei unterschiedlichen synthetischen Zeolithen sowie eine Additivanteilva- riation wurden geprüft. Von jeden Materialkombinationen, welche Tabelle 10 zu entnehmen sind, wurden wenigstens 15 Sandwichspritzgussplatten herge- stellt.
Figure imgf000026_0002
Figure imgf000027_0001
* Die Sandwichspritzgussplatten wurden für 12 h bei 80 °C im Umluftofen ge- lagert. An der Sandwichspritzgussplattenoberfläche anhaften Gerüche wurden so entfernt.
Bewertung der Geruchsemission
Tabelle 11: Geruchsbewertung; Lagerung bei 80 °C
Figure imgf000027_0002
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Komposite (insbesondere SP23*) zeigen bei der Lagerung bei 80 °C gegenüber den Vergleichsbeispielen
(SP16, SP21*) eine deutlich reduzierte Geruchsentwicklung, d.h. eine bessere Bewertung.

Claims

Patentansprüche Kompositbauteil, umfassend einen Kern, sowie mindestens eine den Kern einschließende Schicht, umfassend einen ersten Komposit, enthaltend oder bestehend aus mindestens einem thermoplastischen Polymer und mindestens einem geruchsreduzieren- den Additiv. Kompositbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine geruchsreduzierendes Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zeolithen; Hydrotalciten; Alkalialumocarbona- ten (Dawsonite); Silikaten; organischen geruchsreduzierenden Additi- ven sowie Mischungen und Kombinationen hiervon Kompositbauteil nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass a) die Zeolithe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ver- bindungen gemäß der allgemeinen Formel
Mx/n[(AIO2]x(SiO2)y ’ W H20 wobei n die Ladung des Kations M;
M ein Element der ersten oder zweiten Hauptgruppe, ins- besondere Li, Na, K, Mg, Ca, Sr oder Ba; y:x einen Wert von 0,8 bis 15, bevorzugt von 0,8 bis 1,2, und w eine Zahl von 0 bis 300, bevorzugt von 0,5 bis 5 ist, insbesondere die Zeolithe ausgewählt sind aus der Gruppe be- stehend aus Natriumalumosilikaten der Formeln Na12Al12Si12O48-. 27 H2O [Zeolith A], Na6AI6Si5O24 . 2 NaX • 7,5 H2O (X= OH, Halogen, CIO4 [Sodalith]); Na6Al6Si30O72 . 24 H2O; Na8Al8Si40O95 . 24 H2O; Na16Al16Si24O80 . 16 H2O; Na16Al16Si32O96 . 16 H2O; Na56Al56Si136O384. 250 H2O [Zeolith Y], Na86Al86Si1060384 . 264 H2O [Zeolith X]; sowie Zeolithe bei denen die Na-Atome der zuvor genannten Zeolithe teilweise bzw. vollständig durch Li-, K-, Mg-, Ca-, Sr- oder Zn- Atome ausgetauscht sind, wie insbesondere (Na,K)ioAlioSi22064 . 20 H2O, Ca4,5Na3[(AIO2)12(SiO2)12 • 30 H2O und K9Na3[(AIO2)12SiO2)12] • 27 H2O; b) die Hydrotalcite ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel
(M2+)1-x . (M3+)x . (OH)2 • . m H2O
Figure imgf000029_0001
wobei
M2+ eines oder mehrere der Metalle aus der Gruppe Mg, Ca, Sr oder Zn,
M3+ AI oder B,
A ein Anion mit der Valenz n, bevorzugt OH-, HCO3-, CH3COO-, C6H5COO-, CO3 2-, SO4 2-, HPO4 2-, n eine Zahl von 1-2 ist,
0 < x < 0,5 ist, und m eine Zahl von 0-20 ist, insbesondere die Hydrotalcite ausgewählt sind aus der Gruppe be- stehend aus AI2O3. 6 MgO • CO2 • 12 H2O, Mg4,5AI2(OH)13 . CO3 . 3,5 H2O, 4 MgO • AIO3 • CO2 • 9 H2O, 4 MgO • AI2O3 • CO2 • 6 H2O, ZnO • 3 MgO • AI2O3 • CO2 . 8-9 H2O und ZnO • 3 MgO • AI2O3 . CO2 • 5-6 H2O; c) die Alkalialumocarbonate (Dawsonite) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen gemäß der allgemeinen For- mel
{(M2O)m . (AI2O3) . Zo . p H2O} wobei M ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Li, Na, K, Mg1/2, Ca1/2, Sr1/2, Zn1/2;
Z ein Substituent, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CO2, SO2, (CbO7)1/2, B4.6, S2O2 (Thiosulfat) und/oder C2O2 (Oxalat); m wenn M Mg1/2, Ca1/2, ist, eine Zahl zwischen 1 und 2, in allen an- deren Fällen eine Zahl zwischen 1 und 3; n eine Zahl zwischen 1 und 4; o eine Zahl zwischen 2 und 4; und p eine Zahl zwischen 0 und 30 ist, und bevorzugt die Alkalialumocarbonate (Dawsonite) ausge- wählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kaliumalumocarbonat {(K20).(Al203).(C02)2 . 2 H2O}, Natriumalumothiosulfat {(Na20).(Al203).(S202)2.2 H2O}, Kaliumalumosulfit {(K2O)-(AI203).(S02)2-2 H2O}, Calciumalumooxalat {(CaO)-(Al2O3).(C2O2)2.5 H2O}, Magnesiumalumotetraborat {(MgO)-(Al2O3).(B4O6)2-5 H2O}, Natriumalumodihydroxycarbonat, Kaliumalumodihydroxycarbonat sowie natürlich vorkommende Al- kalialumocarbonat-Mineralien, wie z.B. Indigirit, Tunisit, Alumohydrocalcit oder Strontiodresserit; d) die Silikate ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Mont- morillonit, Bentonit, Beidellit, Mica, Hectorit, Saponit, Vermiculit, Ledikit, Magadit, lllit, Kaolinit, Wollastonit, Attapulgit, Biotit, Lepi- dolit, Kaolinit, Margarit, Muscovit, Paragonit, Halloysit, Antigorit, Nontronit, Phlogopit, Faujasit, Gmelinit, Brewsterit, Nephelinsye- nit sowie Mischungen und Kombinationen hiervon; e) die organischen geruchsreduzierenden Additive ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Käfigverbindungen, Oxiranen, Anhydri- den sowie Salzen von Hydroxycarbonsäuren. Kompositbauteil nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass a) die Käfigverbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Cyclodextrine, insbesondere alpha, beta und gamma-Cyclodextrinen der folgenden allgemeinen Struktur
Figure imgf000031_0001
wobei n eine ganze Zahl von 5 bis 10, insbesondere 6, 7 oder 8 ist. b) die Oxirane ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Polyacryla- ten mit Oxirangruppen wie z.B. Polyglycidylacrylate oder Polyglycidyl- methacrylate und deren Copolymere z.B. mit Styrol, Ethylen, Acrylaten wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat oder Me- thacrylaten wie Methyl methacrylat, sowie Oxirane mit den nachfol- genden Strukturen:
Figure imgf000031_0002
Figure imgf000032_0001
c) die Anhydride ausgewählt sind aus der Gruppe der Polymeren mit Mal- einsäureanhydrid wie z.B. Polystyrol-co-Maleinsäureanhydrid, Poly- ethylen-co-Maleinsäureanhydrid oder gepfropfte Strukturen wie z.B. Polyethylen-g-Maleinsäureanhydrid, Polypropylen-g-Maleinsäurean- hydrid, SEBS-g-Maleinsäureanhydrid, SBS-g-Maleinsäureanhydrid; d) die Salze von Hydroxycarbonsäuren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus anorganischen oder organischen Salzen von aliphati- schen gesättigten oder ungesättigten Hydroxycarbonsäuren mit min- destens 6 C-Atome auf, bevorzugt Ricinolsäure und Dihydroxystearin- säure, wobei die Salze bevorzugt anorganische Salze mit Zn, Cu, Zr als Kationen sind, besonders bevorzugt das Zinksalz der Rizinolsäure. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine geruchsreduzierendes Addi- tiv, bezogen auf den ersten Komposit, in einem Gewichtsgehalt von 0,01 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-% enthalten ist. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine den Kern einschließende Schicht eine Schichtdicke von von 1/100 bis 1/5 der Dicke des Kerns und/oder
0,1 bis 10 mm, bevorzugt 0,5 bis 5mm aufweist. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein thermoplastisches Polymer des ersten Komposits ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Frisch- kunststoffen oder Kunststoffrecyclaten. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einem zweiten Komposit gebildet ist, der mindestens einen thermoplastischen und/oder mindestens ei- nen duroplastischem Kunststoff enthält, bevorzugt der Kern aus einem Komposit gebildet ist, der mindestens einen thermoplastischen Kunst- stoff enthält, wobei besonders bevorzugt der mindestens einen ther- moplastische Kunststoff des zweiten Komposits identisch ist mit dem mindestens einen thermoplastischen Kunststoff des ersten Komposits.
9. Kompositbauteil nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass der zweite Komposit ein Kunststoffrecyclat enthält oder hieraus gebildet ist.
10. Kompositbauteil nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Kunststoffrecyclat aus Wertstoffsammlungen aus der Industrie, dem Handel oder von Verbrauchern, wie z.B. aus Verpa- ckungen, z.B. flexible Verpackungen wie Folien oder Beutel, starre Ver- packungen wie Becher oder Behälter, Transportbehältern wie z.B. Fäs- sern oder Kisten, Automobilteilen wie Stoßfängern, Batteriekästen, Verkleidungsteile, Radzierblenden, Faserabfällen wie Teppichen und/oder E+E Schrott stammt.
11. Kompositbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Kunststoffrecyclat Fasern aus Cellulose, Hanf, Jute, Sisal, Kenaf, Flachs, Bambus, Baumwolle, Raffia und/oder Füllstoffe wie z.B. Holzmehl enthält.
12. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern ebenso das mindestens eine geruchsre- duzierende Additiv der den Kern einschließenden Schicht umfasst.
13. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern geruchsbelastende Stoffe enthält.
14. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern in Form eines Festkörpers, einer Folie, eines Schaums oder eines Hohlkörpers ausgebildet ist.
15. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositbauteil in Form eines Spritzguss- teils, Schaums; Rohrs, Profils, Hohlkörpers, Bändchen, die über Extru- sion, Spritzguss, Blasformen z.B. für die Elektro- und Elektronikindust- rie, Bauindustrie, Transportindustrie (Auto, Flugzeug, Schiff, Bahn), ei- nes Haushalts- und Elektrogeräts, Fahrzeugteils, Konsumartikels, einer Verpackung, eines Möbels vorliegt oder einen Bestandteil hiervon bil- det. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoplastische Polymer des ersten und/oder zweiten Komposits ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus a) Polymeren aus Olefinen oder Diolefinen wie z.B. Polyethylen (LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE, MDPE, HDPE, UHMWPE), Metal- locen-PE (m-PE), Polypropylen, Polyisobutylen, Poly-4-methyl-pen- ten-1, Polybutadien, Polyisopren, wie z.B . auch Naturkautschuk (NR), Polycycloocten, Polyalkylen-Kohlenmonoxid-Copolymere, so- wie Copolymere in Form von statistischen oder Blockstrukturen wie z.B. Polypropylen-Polyethylen (EP), EPM oder EPDM mit z.B. 5- Ethyliden-2-Norbornen als Comonomer, Ethylen-Vinylacetat (EVA), Ethylen Acrylester, wie z.B. Ethylen-Butylacrylat, Ethylen-Acryl- säure und deren Salze (lonornere), sowie Terpolymere wie z.B. Ethylen-Acrylsäure-Glycidyl(meth)acrylat, Pfropfpolymere wie z.B. Polypropylen-graft-Maleinsäureanhydrid, Polypropylen-graft -Ac- rylsäure, Polyethylen graft-Acrylsäure, Polyethylen-Polybutylac- rylat-graft-Maleinsäureanhydrid sowie Blends wie z.B. LDPE/LLDPE oder auch langkettenverzweigte Polypropylen-Copolymere die mit alphaOlefinen als Comonomere hergestellt werden wie z.B. mit 1- Buten, 1-Hexen, l-0cten oder 1-Octadecen, b) Polystyrol, Polymethylstyrol, Poly-alpha-methylstyrol, Polyvinyl- naphthalin, Polyvinylbiphenyl, Polyvinyltoluol, Styrol-Butadien (SB), Styrol-Butadien-Styrol (SBS), Styrol Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS), Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol, Styrollsopren, Styrol-Isop- ren Styrol (SIS), Styrol-butadien-acrylnitril (ABS), Styrol-acrylnitril (SAN), Styrol-acrylnitril-acrylat (ASA), Styrol-Ethylen, Styrol-MaI- einsäureanhydrid-Polymere einschließlich entsprechender Pfropfcopolymere wie z.B. Styrol auf Butadien, Maleinsäureanhyd- rid auf SBS oder SEBS, sowie Pfropfcopolymere aus Methylmethac- rylat, Styrol-Butadien und ABS (MABS), sowie hydrierte Polystyrol- Derivate wie z.B. Polyvinylcyclohexan, c) halogenenthaltenden Polymeren wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC), Polychloropren und Polyvinylidenchlorid (PVDC), Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid oder aus Vinylchlorid und Vi- nylacetat, chloriertes Polyethylen, Polyvinylidenfluorid, Epich- lorhydrin Homo und Copolymere insbesondere mit Ethylenoxid (ECO), d) Polymeren von ungesättigten Estern wie z.B. Polyacrylate und Po- lymethacrylate wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutylac- rylat, Polylaurylacrylat; Polystearylacrylat; Polyglycidylacrylat, Po- lyglycidylmethacrylat, Polyacrylnitril, Polyacrylamide, Copolymere wie z.B. Polyacrylnitril-Polyal kylacrylat, e) Polymeren aus ungesättigten Alkoholen und Derivaten, wie z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyallylphtha- lat, Polyallylmelamin, f) Polyacetalen, wie z.B. Polyoxymethylen (POM) oder Copolymere mit z.B. Butanal, Polyphenylenoxiden und Blends mit Polystyrol o- der Polyamiden, g) Polyphenylenoxiden und Blends mit Polystyrol oder Polyamiden. h) Polymeren von cyclischen Ethern wie z.B. Polyethylenglycol, Polyp- ropylenglycol, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetrahydro- furan, i) Polyurethanen, aus hydroxyterminierten Polyethern oder Polyes- tern und aromatischen oder aliphatischen Isocyanaten wie z.B.
2,4- oder 2,6 Toluylendiisocyanat oder Methylendiphenyldiisocya- nat insbesondere auch lineare Polyurethane (TPU), Polyharnstof- fen, j) Polyamiden wie z.B. Polyamid-6, 6.6, 6.10, 4.6, 4.10, 6.12, 10.10, 10.12, 12.12, Polyamid 11, Polyamid 12 sowie (teil-)aromatische Polyamide wie z.B. Polyphthalamide, z.B. hergestellt aus Tereph- thalsäure und/oder Isophthalsäure und aliphatischen Diaminen wie z.B. Hexamethylendiamin oder m-Xylylendiamin oder aus aliphatischen Dicarbonsäuren wie z.B. Adipinsäure oder Sebazin- säure und aromatischen Diaminen wie z.B. 1,4- oder 1,3-Diamino- benzol, Blends von unterschiedlichen Polyamiden wie z.B. PA-6 und PA 6.6 bzw. Blends von Polyamiden und Polyolefinen wie z.B. PA/PP, k) Polyimiden, Polyamidimiden, Polyetherimiden, Polyesterimiden, Poly(ether)ketonen, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyarylsul- fonen, Polyphenylensulfiden, Polybenzimidazolen, Polyhydantoi- nen, l) Polyestern aus aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren und Diolen oder aus Hydroxy-Carbonsäuren wie z.B. Polyethylen- terephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylen- terephthalat (PTI), Polyethylennaphthylat (PEN), Poly-l,4-dimethy- lolcyclohexanterephthalat, Polyhydroxybenzoat, Polyhydroxy- naphthalat, Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PHB), Po- ly hydroxyvale rat (PHV), Polyethylensuccinat, Polytetramethylen- succinat, Polycaprolacton, m) Polycarbonaten, Polyestercarbonaten, sowie Blends wie z.B. PC/ABS, PC/PBT, PC/PET/PBT, PC/PA, n) Cellulosederivaten wie z.B. Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Cellu- losepropionat, Cellulosebutyrat, o) Silikonen, z.B. auf der Basis von Dimethylsiloxanen, Methyl-Phe- nyl-siloxanen oder Diphenylsiloxanen z.B. Vinylgruppen terminiert, p) sowie Mischungen, Kombinationen oder Blends aus zwei oder mehr der zuvor genannten Polymere. Kompositbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Komposit mindes- tens einen weiterer Zusatzstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären und/oder sekundären Antioxidantien, insbesondere pri- mären und/oder sekundären Antioxidantien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphiten, Phosphoniten, Thiolen, phenoli- schen Antioxidantien, sterisch gehinderten Aminen, Hydroxylaminen sowie Mischungen oder Kombinationen hiervon, UV-Absorbern, Licht- stabilisatoren, Rezyklatstabilisatoren, Metalldesaktivatoren, Füllstoff- desaktivatoren, Antiozonantien, Nukleierungsmitteln, Antinukleie- rungsmitteln, Schlagzähigkeitsverbesserern, Weichmachern, Gleitmit- teln, Rheologiemodifikatoren, Thixotropiemitteln, Kettenverlängerern, optischen Aufhellern, antimikrobiellen Wirkstoffen (z.B. Biozide), Antis- tatika, Slipmitteln, Antiblockmitteln, Kopplungsmitteln, Vernetzungs- mitteln, Verzweigungsmitteln, Antivernetzungsmitteln, Hydrophilisie- rungsmitteln, Hydrophobisierungsmitteln, Haftvermittlern, Dispergier- mitteln, Kompatibilisatoren, Sauerstofffängern, Säurefängern, Treib- mitteln, Prodegradantien, Entschäumungsmitteln, Markierungsmitteln, Antifoggingmitteln, Additive zur Erhöhung der elektrischen Leitfähig- keit und/oder Wärmeleitfähigkeit, Infrarot-Absorber oder Infrarot-Re- flektoren, Glanzverbesserer, Mattierungsmittel, Repellents, Füllstof- fen, Verstärkungsstoffen und Mischungen hiervon, enthält. Kompositbauteil nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass der mindestens ein Zusatzstoff in einer Menge von 0,01 bis 9,99 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 4,98 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 2,00 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtheit des ersten bzw. zweiten Komposits, enthalten ist. Verfahren zur Herstellung eines Kompositbauteils nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, bei dem ein Kern von mindestens einer Schicht, umfassend einen ersten Komposit, enthaltend oder bestehend aus mindestens einem thermoplastischen Polymer und mindestens ei- nem geruchsreduzierenden Additiv, eingeschlossen wird. Verfahren nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschließen mittels Umspritzen, Umschäumen oder Umman- teln des Kerns mit dem ersten Komposit oder mittels Coextrusion (Pro- fil-Extrusion, Multilayerfolien-Extrusion) des Kerns zusammen mit dem ersten Komposit, Mehrkomponentenspritzgießen (Sandwichspritzgie- ßen, Montage-Spritzguss, 2K-Spritzgießen), In-Mould-Labeling-Verfah- ren oder Mehrkomponenten-Blasformen erfolgt.
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