Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen enthaltend polymeres Carbodiimid, Epoxid und Polyester-basierte Polymere, insbesondere Polybutylenterephthalat basierte Zusammensetzungen und daraus herzustellende Erzeugnisse, deren Herstellung und Verwendung zum Hydrolyseschutz.

Diverse Carbodiimide haben sich in vielen Anwendungen bewährt, z.B. als Hydrolyseschutzmittel für thermoplastische Kunststoffe, Ester-basierte Polyole, Polyurethane, Triglyceride und Schmierstofföle etc. Sie haben allerdings den Nachteil der Emission von gesundheitsbedenklichen Gasen und sind teuer und aufwändig in der Herstellung.

Epoxide sind preiswerter in der Herstellung, haben jedoch den Nachteil, dass diese auch in sehr hohen Konzentrationen nicht die hydrolysestabilisierende Wirkung der Carbodiimide erreichen. Sie wirken lediglich als Säurefänger und führen nur ungenügend zu einer Langzeitstabilisierung bei höheren Temperaturen. Besonders in sehr anspruchsvollen Anwendungen unter Bedingungen, wie hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur versagen diese in ihrer Wirkung als Hydrolyseschutzmittel, da in der Regel die esterbasierten Kunststoffe bei Temperaturen oberhalb von 200°C verarbeitet werden. In DE 10 349 168 A1 wird ein Hydrolyseschutzmittel aus epoxidierten Fettsäureestern und -glyceriden, sowie einer Mischung aus diesen mit einem monomeren Carbodiimid beschrieben. Die hier beschriebenen Stabilisatoren wirken als Säurefänger in Ölen. Diese zeigen jedoch unter den oben genannten Bedingungen bei der Bearbeitung von Ester-basierten thermoplastischen Kunstoffen keine oder nur eine ungenügende Wirkung in der Langzeitstabilität gegen Hydrolyse. Weiterhin führt der Einsatz von monomeren Carbodiimiden zu einer verstärkten Emission giftiger Gasen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue kostengünstige Zusammensetzungen bereitzustellen, die hydrolysebeständig sind, kostengünstig herstellbar sind und eine reduzierte Emission zeigen. Als Maß für die Hydrolysestabilität dient im Rahmen der vorliegenden Erfindung die nach DIN EN ISO 527 durchzuführende Messung der Zugfestigkeit nach Lagerung bei 100°C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit über einen Zeitraum von wenigstens 14 Tagen und die dabei prozentuale Veränderung des bei den Messungen in MPa ermittelten Wertes.

Allerdings beschreibt US 2014/0058015 A1 bereits hydrolysestabilisierte und flammwidrige Polybutylenterephthalat Zusammensetzungen und daraus durch Spritzguss herzustellende Artikel die ein Epoxid und ein Carbodiimid enthalten und sich zudem durch besondere Hitzeschockbeständigkeit auszeichnen. Als Flammschutzmittel wird eine Brom-haltige Epoxidverbindung eingesetzt, die im Brandfall aufgrund der möglichen Freisetzung von Bromwasserstoff nicht unbedenklich ist und die zudem einen negativen Einfluss auf die Schmelzestabilität der Zusammensetzungen während der Verarbeitung hat. Ausgehend von diesem Stand der Technik bestand deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, insbesondere hydrolysestabilisierte Polybutylenterephthalat Zusammensetzungen für Erzeugnisse bereit zu stellen, die sich zudem durch besondere Schmelzestabilität bei ihrer Verarbeitung, insbesondere im Spritzguss, auszeichnen wobei das Polybutylenterephtalat weder als Copolymer noch als Blockpolymer eingesetzt wird und ohne dass zusätzliche Komponenten die Anwesenheit von Halogen erfordern.

Die Schmelzestabilität beschreibt die Veränderung der Schmelzviskosität bei erhöhten Temperaturen über die Zeit. Bei einem nicht additivierten Polyalkylenterephthalat nimmt die Schmelzviskosität mit der Zeit ab. Durch reaktive, kettenverlängernde Additive, wie z.B. Moleküle die zwei oder mehr Carbodiimid- oder Epoxid-Gruppen enthalten, kann sich die Schmelzviskosität aber auch erhöhen. Dies ist unvorteilhaft, da das Fließvermögen der Schmelze abnimmt, was unter Anderem zu geringeren Verarbeitungsgeschwindigkeiten führen kann. Weiterhin kann eine Zunahme der Schmelzviskosität zu Stippen im zu fertigenden Erzeugnis, zu einer Verfestigung der Spritzgussmasse in der beim Spritzguss einzusetzenden Düse, oder zu Verstopfungen, bzw. Verschlüssen im Angusssytem (Heißkanal) führen. Als Formassen mit hoher Schmelzestabilität werden deshalb erfindungsgemäß solche bezeichnet, die auch nach Verweilzeiten > 5 min deutlich oberhalb des Schmelzpunktes der bei >260°C zu verarbeitenden Formmasse keine Abnahme der nach ISO 1 133 (1997) zu bestimmenden Fließrate zeigen. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die vorgenannte Aufgabe dann erfüllt werden kann, wenn eine Kombination aus mindestens einem polymeren aromatischen Carbodiimid, mindestens einem Epoxid mit mindestens 2 Epoxidgruppen und mindestens einem Polyester-basierten Polymer, insbesondere einem Polyalkylenterephthalat oder Polylactid, eingesetzt wird. In Bezug auf Polybutylenterephthalat (PBT) wird zudem die zusätzliche Aufgabe der Schmelzestabilität durch den Einsatz von sowohl halogenfreiem Epoxid als auch halogenfreiem, polymeren aromatischen Carbodiimid gelöst, wobei das PBT weder als Copolymer noch als Blockpolymer eingesetzt wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Zusammensetzungen, enthaltend (a) mindestens ein polymeres aromatisches Carbodiimid, der Formel (I)

R ¹ -R ² -(-N=C=N-R ² -) _m -R ¹ (I), worin m einer ganzen Zahl im Bereich von 2 bis 500, bevorzugt im Bereich von 3 bis 20, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 10 entspricht,

R ² für Ci-Ci ₂ -Alkyl-substituierte Arylene, C ₇ -Ci ₈ -Alkylaryl-substituierte Arylene sowie gegebenenfalls für CrCi ₂ -Alkyl-substituierte über CrC ₈ - Alkylengruppen verbrückte Arylene, die in Summe 7 bis 30 Kohlenstoff atome aufweisen, sowie Arylen steht, vorzugsweise

R ⁶ , R ⁷ und R ⁸ jeweils unabhängig voneinander für Methyl- oder Ethyl stehen, wobei jeder Benzolring nur eine Methyl-Gruppe aufweist und n für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10 steht, und R ¹ für einen Rest der Reihe -NCO, -NCNR ³ -NHCONHR ³ , -NHCONR ³ R ⁴ oder -

NHCOOR ⁵ steht, wobei R ³ und R ⁴ gleich oder verschieden sind und einen CrCi ₂ -Alkyl-, C ₆ -Ci ₂ - Cycloalkyl-, C ₇ -Ci ₈ -Aralkyl- oder Arylrest darstellen und R ⁵ für einen Rest der Reihe Ci-C ₂₂ - Alkyl-, C ₆ -Ci ₂ -Cycloalkyl-, C ₆ -Ci ₈ -Aryl oder C ₇ -Ci ₈ -Aralkyl-, sowie für einen ungesättigten Alkylrest mit 2 - 22 Kohlenstoffatomen oder für einen

Alkoxypolyoxyalkylenrest steht,

(b) mindestens ein Epoxid, vorzugsweise mit mindestens 2 Epoxidgruppen und

(c) mindestens ein thermoplastisches Polyester-basiertes Polymer.

Die Erfindung betriff vorzugsweise Zusammensetzungen, enthaltend (a) mindestens ein halogenfreies polymeres aromatisches Carbodiimid, der Formel (I)

R ¹ -R ² -(-N=C=N-R ² -) _m -R ¹ (I), worin m für eine ganze Zahl von 2 bis 500 steht, bevorzugt 3 bis 20, ganz besonders bevorzugt 4 bis 10,

R ² für Ci-Ci ₂ -Alkyl-substituierte Arylene, C ₇ -Ci ₈ -Alkylaryl-substituierte Arylene sowie gegebenenfalls für CrCi ₂ -Alkyl-substituierte über CrC ₈ - Alkylengruppen verbrückte Arylene, die in Summe 7 bis 30 Kohlenstoff atome aufweisen, sowie Arylen steht, vorzugsweise

worin R ⁶ , R ⁷ und R ⁸ jeweils unabhängig voneinander für Methyl- oder Ethyl stehen, wobei jeder Benzolring nur eine Methyl-Gruppe aufweist und n für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10 steht und

R ¹ für einen Rest der Reihe -NCO, -NCNR ³ -NHCONHR ³ , -NHCONR ³ R ⁴ oder -NHCOOR ⁵ steht, wobei R ³ und R ⁴ gleich oder verschieden sind und jeweils unabhängig für einen Rest der Reihe d-C^-Alkyl-, C ₆ -Ci ₂ -Cycloalkyl-, C ₇ -Ci ₈ -Aralkyl- oder Arylrest stehen und R ⁵ für einen Rest der Reihe Ci-C ₂₂ -Alkyl-, C ₆ -Ci ₂ -Cycloalkyl-, C ₆ -Ci ₈ - Aryl oder C ₇ -C ₁₈ -Aralkyl-, sowie für einen ungesättigten Alkylrest mit 2 - 22 Kohlenstoffatomen oder für einen Alkoxypolyoxyalkylenrest steht,

(b) mindestens ein halogenfreies Epoxid, vorzugsweise ein halogenfreies Epoxid mit mindestens 2 Epoxidgruppen und

(c) Polybutylenterephthalat, mit der Maßgabe, dass (c) das Polybutylenterephthalat (PBT) weder als Blockpolymer noch als Copolymer vorliegt.

Der Begriff Arylen umfasst dabei insbesondere Phenylen-, Naphthylen- Anthrylen- und/oder Phenanthrylen-Reste, vorzugsweise Phenylenreste.

Komponente (a)

Bei den halogenfreien polymeren aromatischen Carbodiimiden der Komponente (a) handelt es sich vorzugsweise um Verbindungen der Formel (II),

bei denen R ¹ ausgewählt ist aus der Gruppe -NCO, -NHCONHR ³ , -NHCONR ³ R ⁴ oder

-NHCOOR ⁵ , wobei R ³ und R ⁴ gleich oder verschieden sind und einen CrCi ₂ -Alkyl-, C ₆ -Ci ₂ -Cycloalkyl-, C ₇ -Ci ₈ -Aralkylrest- oder Arylrest darstellen,

R ⁵ einem d-C ₂ 2-Alkyl-, C ₆ -Ci ₂ -Cycloalkyl-, C ₆ -Ci ₈ -Aryl- oder C ₇ -Ci ₈ -Aralkylrest, sowie einem ungesättigten Alkylrest mit 2 - 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 12 - 20 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 16 - 18 Kohlenstoffatomen, oder einem Alkoxypolyoxyalkylenrest entspricht, und

R ⁶ , R ⁷ und R ⁸ jeweils unabhängig voneinander für Methyl oder Ethyl stehen, wobei jeder Benzolring nur eine Methyl-Gruppe aufweist und n = 1 bis 10 bedeutet.

Der Carbodiimid-Gehalt (NCN-Gehalt, gemessen durch Titration mit Oxalsäure) der erfindungsgemäß als Komponente (a) einzusetzenden halogenfreien Carbodiimide der Formel (II) liegt vorzugsweise bei 2 - 14 Gew.-%, bevorzugt bei 4 - 13 Gew.-%, besonders bevorzugt bei 6 - 12 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des jeweiligen als Komponente (a) einzusetzenden Carbodiimids.

Die erfindungsgemäß als Komponente (a) einzusetzenden halogenfreien Carbodiimide der Formel (II) weisen darüber hinaus vorzugsweise eine mittels GPC-Viskometrie zu bestimmende mittlere Molmasse (Mw) im Bereich von 1000 bis 5000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 1500 bis 4000 g/mol, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2000 bis 3000 g/mol auf. Physikalische, mechanische und Theologische Eigenschaften werden oft durch die Polymolekularität (das Verhältnis von Gewichtsmittel zu Zahlenmittel) bestimmt. Dieses Verhältnis wird auch Polydispersität genannt und ist ein Maß für die Breite einer Molmassenverteilung (MMV). Erfindungsgemäß bevorzugt weisen als Komponente (a) einzusetzende halogenfreie Carbodiimide der Formel (II) eine mittels Gelpermeations- Chromatografie (GPC) zu bestimmende Polydispersität D = Mw/Mn im Bereich von 1 ,2 bis 2,2 auf, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,4 bis 1 ,8. Bei den erfindungsgemäß als Komponente (a) einzusetzenden halogenfreien Carbodiimiden handelt es sich vorzugsweise um kommerziell verfügbare Verbindungen, insbesondere polymere Carbodiimide die unter dem Namen Stabaxol® von der Lanxess Deutschland GmbH vertrieben werden. Sie können aber auch nach den in der EP 3 018 124 A1 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

Komponente (b)

Bevorzugt weist die halogenfreie Komponente (b) insgesamt mindestens zwei Epoxid- Gruppen pro Molekül auf, wobei vorzugsweise wenigstens eine Epoxid-Gruppe endständig ist.

Die Herstellung der als Komponente (b) einzusetzenden halogenfreien epoxidierten Verbindungen ist dem Fachmann ebenfalls bekannt. Bevorzugte halogenfreie epoxidierte Verbindungen sind Polyglycidyl- oder Poly-(beta-methylglycidyl)-ether, vorzugsweise erhältlich durch Umsetzung einer Verbindung mit mindestens zwei freien alkoholischen oder phenolischen Hydroxygruppen und / oder durch Umsetzung von phenolischen Hydroxygruppen mit einem substituierten Epichlorhydrin.

Bevorzugte Polyglycidyl- oder Poly-(beta-methylglycidyl)-ether leiten sich ab von acyclischen Alkoholen, insbesondere Ethylenglykol, Diethylenglykol und höheren Poly- (oxyethylen)-glykolen, Propan-1 ,2-diol oder Poly-(oxypropylen)-glykolen, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4-diol, Poly-(oxytetramethylen)-glykolen, Pentan-1 ,5-diol, Hexan-1 ,6-diol, Hexan- 2,4,6-triol, Glycerin, 1 ,1 ,1 -Trimetylpropan, Bistrimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit sowie von Polyepichlorhydrinen.

Alternativ bevorzugte Polyglycidyl- oder Poly-(beta-methylglycidyl)-ether leiten sich ab von cycloaliphatischen Alkoholen, insbesondere 1 ,3- oder 1 ,4-Dihydroxycyclohexan, Bis-(4- hydroxycyclohexyl)-methan, 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan oder 1 ,1 -Bis-(hydroxy- methyl)-cyclohex-3-en, oder sie besitzen aromatische Kerne basierend auf N,N-Bis-8,2- hydroxyethyl)-anilin oder p,p'-Bis-(2-hydroxyethyl-amino)-diphenylmethan.

Bevorzugte epoxidierte Verbindungen basieren zudem auf einkernigen Phenolen oder auf mehrkernigen Phenolen. Bevorzugte einkernige Phenole sind Resorcin oder Hydrochinon. Bevorzugte mehrkernige Phenole sind Bis-(4hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-hydroxy- phenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan oder 4,4'-Dihydroxydi- phenylsulfon.

Bevorzugte Kondensationsprodukte von Phenolen mit Formaldehyd sind Phenol- Novolake. Bevorzugte aromatische Epoxid- Verbindungen weisen 2 endständige Epoxid-Funktionen auf.

Erfindungsgemäß bevorzugt als Komponente (b) einzusetzende halogenfreie aromatische Epoxid-Verbindung mit 2 endständigen Epoxid-Funktionen ist ein oligomeres Reaktionsprodukt aus Bisphenol A mit Epichlorhydrin mit einem gemäß EN ISO 10927 zu ermittelnden mittleren Molekulargewicht im Bereich von 900 bis 1200 g/mol und einem nach ISO 3001 zu ermittelnden Epoxy Index im Bereich von 450 bis 600 Gramm pro Äquivalent. Besonders bevorzugt wird als Komponente (b) ein halogenfreies oligomeres Reaktionsprodukt der Formel (III) aus der Umsetzung von Bisphenol A mit Epichlorhydrin eingesetzt,

worin a für eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 10 steht, vorzugsweise worin a für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 8 steht, besonders bevorzugt worin a für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 6 steht, ganz besonders bevorzugt worin a für eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 3 steht, wobei a der durchschnittlichen Anzahl entspricht.

Vorzugsweise werden die als Komponente (b) einzusetzenden halogenfreien Epoxide nach einem Verfahren gemäß US2002/0128428 A1 hergestellt und weisen dann gemäß EN ISO 10927 ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 900 bis 1200 g/mol auf, was in der Formel (III) einem a im Bereich von 2 bis 3 entspricht mit einem nach ISO 3001 zu bestimmenden Epoxy Index im Bereich von 450 bis 600 Gramm pro Äquivalent.

Bevorzugt weist eine erfindungsgemäß als Komponente (b) einzusetzende Epoxid- Verbindung einen nach Mettler gemäß DIN 51920 zu bestimmenden Erweichungspunkt im Bereich von 0 bis 150°C auf, besonders bevorzugt im Bereich von 50°C bis 120°C, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 60°C bis 1 10°C und insbesondere im Bereich von 75°C bis 95°C. Der Erweichungspunkt nach Mettler ist die Temperatur, bei der die Probe aus einem zylindrischen Nippel mit einer Ausflussöffnung von 6,35 mm Durchmesser ausfließt, wobei sie eine 19 mm tiefer liegende Lichtschranke unterbricht. Zu diesem Zweck wird die Probe an Luft unter konstanten Bedingungen aufgeheizt

Vorzugsweise als Komponente (b) einzusetzende Epoxid-Verbindungen weisen ein mittels Titration gemäß DIN 16945 zu bestimmendes mittleres Epoxidäquivalent-Gewicht (EEW), Gramm Harz die ein Mol epoxidisch gebundenen Sauerstoff enthalten, im Bereich von 160 bis 2000 g/eq auf, bevorzugt im Bereich von 250 bis 1200 g/eq, besonders bevorzugt im Bereich von 350 bis 1000 g/eq und insbesondere bevorzugt im Bereich von 450 bis 800 g/eq.

Insbesondere bevorzugt wird als Komponente (b) ein Poly(Bisphenol A-co-Epichlorhydrin) [CAS Nr. 25068-38-6] eingesetzt, vorzugsweise mit einem mittels MALDI-TOF-Massen- spektrometrie durch matrixunterstützte Laser-Desorptions/Ionisations-Flugzeit-Massen- spektrometrie gemäß EN ISO 10927 zu bestimmenden zahlenmittleren Molekulargewicht (M _n ) im Bereich von 600 bis 1800 g/mol, beispielsweise zu beziehen als Epilox® von Leuna Harze GmbH, Leuna.

Weitere bevorzugte Epoxid-Verbindungen mit mindestens 2 Epoxid-Funktionen sind Verbindungen aus der Reihe der Epoxide, kommerziell verfügbar unter dem Namen Joncryl® der Fa. BASF AG, insbesondere Joncryl® 4368, die folgende Einheiten in beliebiger Kombination enthalten

In den dargestellten Einheiten stehen R ⁹ , R ¹⁰ jeweils unabhängig voneinander für H oder Ci.Cs-Alkyl, R ¹¹ steht für CrC ₈ -Alkyl, x sowie y stehen unabhängig voneinander für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 20, und z steht für eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 20. Den Kettenabschluß bilden Endgruppen R ^* die unabhängig voneinander für H oder d-C ₈ -Alkyl stehen.

Bevorzugt entspricht ein als Komponente (b) einzusetzendes halogenfreies Epoxid der Formel (IV)

(IV) worin R ⁹ , R ¹⁰ jeweils unabhängig voneinander für H oder Ci_C ₈ — Alkyl stehen, R ¹¹ für d-C ₈ -Alkyl steht, x und y unabhängig voneinander für eine ganze Zahl im Bereich von I bis 20 stehen und z für eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 20 steht, wobei die Endgruppen R ^* unabhängig voneinander für H oder CrC ₈ -Alkyl stehen. In einer bevorzugten oder alternativen Ausführungsform werden als Komponente (b) epoxidierte Fettsäureester des Glycerins, insbesondere epoxidierte Pflanzenöle, eingesetzt. Diese werden durch Epoxidierung der reaktionsfähigen Olefingruppen von Triglyceriden ungesättigter Fettsäuren erhalten. Die Herstellung epoxidierter Fettsäureester des Glycerins kann ausgehend von ungesättigten Fettsäureestern des Glycerins, bevorzugt von Pflanzenölen und organischen Peroxycarbonsäuren (Prileschajew-Reaktion) erfolgen. Verfahren zur Herstellung epoxidierter Pflanzenöle sind zum Beispiel in Smith, March, March's Advanced Organic Chemistry, 5. Auflage, Wiley-Interscience, New York, 2001 beschrieben. Bevorzugte epoxidierte Fettsäureester des Glycerins sind Pflanzenöle. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt als Komponente (b) einzusetzender epoxidierter Fettsäureester des Glycerins ist epoxidiertes Sojaöl [CAS Nr. 8013-07-8].

In einer weiteren bevorzugten oder alternativen Ausführungsform werden als Komponente (b) epoxyfunktionelle Comonomere auf Basis von Glycidylmethacrylat modifizierten Styrol- Acrylat Polymeren eingesetzt, erhältlich durch Polymerisation von Styrol, Glycidylmethacrylat und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure gemäß DE 10 316 615 A1.

Komponente (c)

Bei den thermoplastischen Polyester-basierten Polymeren c) handelt es sich einerseits um Poly-CrC ₈ -alkylenterephthalate, besonders bevorzugt um Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat (PTT), sowie Copolyester, thermoplastische Polyester- Elastomere (TPE E), Ethylenvinylacetat (EVA), Polymilchsäure (PLA) und/oder PLA- Derivate, Polybutylensuccinate (PBS), Polyhydroxyalkanoate (PHA), sowie verschiedene Blends daraus. Bevorzugt sind Polylactide (PLA).

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung a) 0,2 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,4 bis 1 ,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 1 ,0 Gew.-%; b) 0,05 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%; c) 94 bis 99,75 Gew.-%, bevorzugt 96,5 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 97,5 bis 99,0 Gew.-%.

Erfindungsgemäß insbesondere bevorzugt ist Polybutylenterephthalat (PBT) [CAS Nr. 24968-12-5], das erfindungsgemäß weder als Copolymer noch als Blockpolymer eingesetzt wird und unter der Marke Pocan® bei der Lanxess Deutschland GmbH, Köln, erhältlich ist.

Vorzugsweise weist das als Komponente (c) einzusetzende PBT eine intrinsische Viskosität im Bereich von 30 bis 150 cm ³ /g auf, besonders bevorzugt im Bereich von 40 bis 130 cm ³ /g, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 cm ³ /g jeweils gemessen in Phenol/o-Dichlorbenzol (1 :1 Gew.-Teile) bei 25°C. Die intrinsische Viskosität iV, auch als Staudinger-Index oder Grenzviskosität bezeichnet, ist nach der Mark- Houwink-Gleichung proportional zur mittleren Molekülmasse und ist die Extrapolation der Viskositätszahl VN für den Fall verschwindender Polymerkonzentrationen. Sie kann aus Messreihen oder durch die Verwendung geeigneter Näherungsverfahren (z. B. Billmeyer) abgeschätzt werden. Die VN [ml/g] erhält man aus der Messung der Lösungsviskosität im Kapillar-Viskosimeter, vorzugsweise Ubbelohde-Viskosimeter. Die Lösungsviskosität ist ein Maß für das mittlere Molekulargewicht eines Kunststoffs. Die Bestimmung erfolgt an gelöstem Polymer, wobei unterschiedliche Lösungsmittel, vorzugsweise Ameisensäure, m-Kresol, Tetrachlorethan, Phenol, 1 ,2-Dichlorbenzol, und Konzentrationen zum Einsatz kommen. Durch die Viskositätszahl VN ist eine Kontrolle der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von Kunststoffen möglich.

Vorzugsweise werden die Komponenten (a), (b) und (c) in der Weise eingesetzt, dass auf 100 Massenanteile des als Komponente (c) einzusetzenden PBT 0,1 bis 5 Massenanteile der Komponente (a) und 0,1 bis 10 Massenanteile der Komponente (b) eingesetzt werden.

Komponente (d)

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten erfindungsgemäße Zusammensetzungen und daraus herzustellende Erzeugnisse zusätzlich zu den Komponenten (a), (b) und (c) noch wenigstens eine Komponente (d), ein von (a), (b) und (c) verschiedenes Additiv. Die Komponente (d) wird vorzugsweise in Mengen im Bereich von 0,1 bis 30 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile der Komponente (c), dem PBT, eingesetzt.

Bevorzugte Additive der Komponente (d) sind Gleit- und Entformungsmittel, UV-Stabilisatoren, Farbmittel, kettenverlängernd wirkende Additive, Weichmacher, Fließhilfsmittel, Thermostabilisatoren, Antioxidantien, Gammastrahlenstabilisatoren, Hydrolysestabilisatoren, Elastomermodifikatoren, Antistatika, Emulgatoren, Nukleierungsmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Antitropfmittel, Flammschutzmittel sowie Fü II- und Verstärkungsstoffe. Die Additive der Komponente (d) können alleine, oder in Mischung bzw. in Form von Masterbatchen eingesetzt werden.

Vorzugsweise werden aus den oben genannten Gründen halogenfreie Additive eingesetzt. Als Gleit- und Entformungsmittel wird wenigstens eines aus der Reihe der langkettigen Fettsäuren, der Salze langkettiger Fettsäuren, der Esterderivate langkettiger Fettsäuren sowie Montanwachse ausgewählt.

Bevorzugte langkettige Fettsäuren sind Stearinsäure oder Behensäure. Bevorzugte Salze der langkettigen Fettsäuren sind Ca- oder Zn-Stearat. Bevorzugte Esterderivate langkettiger Fettsäuren sind solche auf Basis von Pentaerythritol, insbesondere C ₁₆ -C ₁₈ Fettsäureester des Pentaerythritols [CAS Nr. 68604-44-4] oder [CAS Nr. 851 16-93-4].

Montanwachse im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Mischungen aus geradkettigen, gesättigten Carbonsäuren mit Kettenlängen von 28 bis 32 C Atomen. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt werden Gleit- und/oder Entformungsmittel aus der Gruppe der Ester gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 8 bis 40 C-Atomen mit aliphatischen gesättigten Alkoholen mit 2 bis 40 C-Atomen sowie Metallsalze gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 8 bis 40 C-Atomen eingesetzt, wobei Pentaerythritoltetrastearat, Calciumstearat [CAS Nr. 1592-23-0] und/oder Ethylenglycoldimontanat, hier insbesondere Licowax® E [CAS-Nr. 74388-22-0] der Fa. Clariant, Muttenz, Basel ganz besonders bevorzugt ist und Pentaerythritoltetrastearat [CAS-Nr. 1 15-83-3] z. B. erhältlich als Loxiol® P861 der Fa. Emery Oleochemicals GmbH, Düsseldorf, Deutschland insbesondere ganz besonders bevorzugt ist.

Als UV-Stabilisatoren werden bevorzugt substituierte Resorcine, Salicylate, Benzo- triazole, Triazin-Derivate oder Benzophenone eingesetzt. Als Farbmittel werden bevorzugt organische Pigmente, bevorzugt Phthalocyanine, Chinacridone, Perylene sowie Farbstoffe, bevorzugt Nigrosin oder Anthrachinone, weiterhin anorganische Pigmente, insbesondere Titandioxid (sofern nicht bereits als Füllstoff eingesetzt), Ultramarinblau, Eisenoxid, Zinksulfid oder Ruß eingesetzt werden.

Für das erfindungsgemäß als Pigment bevorzugt einzusetzende Titandioxid kommen Titandioxid-Pigmente in Frage, deren Grundkörper nach dem Sulfat (SP)- oder Chlorid (CP)-Verfahren hergestellt sein können und die Anatas und / oder Rutilstruktur, bevorzugt Rutilstruktur haben. Der Grundkörper muss nicht stabilisiert sein, jedoch ist eine spezielle Stabilisierung bevorzugt: beim CP-Grundkörper durch eine AI- Dotierung von 0,3-3,0 Gew.-% (gerechnet als Al ₂ 0 ₃ ) und einem Sauerstoffüberschuss in der Gasphase bei der Oxidation des Titantetrachlorids zu Titandioxid von mindestens 2%; beim SP-Grundkörper durch eine Dotierung z. B. mit AI, Sb, Nb oder Zn. Besonders bevorzugt ist eine "leichte" Stabilisierung mit AI, bzw. bei höheren AI-Dotierungsmengen eine Kompensation mit Antimon. Bei der Verwendung von Titandioxid als Weißpigment in Farben und Lacken, Kunststoffen usw. ist bekannt, dass durch UV-Absorption erzeugte unerwünschte photokatalytische Reaktionen zur Zersetzung des pigmentierten Materials führen. Dabei absorbieren Titandioxid-Pigmente im nahen ultravioletten Bereich Licht, so dass Elektron- Loch-Paare entstehen, welche hochreaktive Radikale auf der Titandioxid-Oberfläche erzeugen. Die gebildeten Radikale haben in organischen Medien einen Bindemittelabbau zur Folge. Erfindungsgemäß bevorzugt wird zur Erniedrigung der Photoaktivität des Titandioxids dieses anorganisch nachbehandelt, besonders bevorzugt mit Oxiden von Si und/oder AI und/oder Zr und/oder durch den Einsatz von Sn-Verbindungen.

Bevorzugt ist die Oberfläche von pigmentärem Titandioxid mit amorphen Auffällungen von Oxidhydraten der Verbindungen Si0 ₂ und/oder Al ₂ 0 ₃ und/oder Zirkonoxid bedeckt. Die Al ₂ 0 ₃ -Hülle erleichtert die Pigmentdispergierung in die Polymermartrix, die Si0 ₂ -Hülle erschwert den Ladungsaustausch an der Pigmentoberfläche und verhindert dadurch den Polymerabbau.

Erfindungsgemäß wird das Titandioxid bevorzugt mit hydrophilen und/oder hydrophoben organischen Beschichtungen versehen, insbesondere mit Siloxanen oder Polyalkoholen.

Erfindungsgemäß bevorzugt als Farbmittel der Komponente (d) einzusetzendes Titandioxid [CAS Nr. 13463-67-7] weist bevorzugt eine mittlere Teilchengröße d50 im Bereich von 90 bis 2000nm, besonders bevorzugt im Bereich von 200 bis 800nm auf. Die mittlere Teilchengröße d50 ist der aus der Teilchengrößenverteilung ermittelte Wert, zu dem 50Gew.-% der Teilchen einen äquivalenten Kugeldurchmesser kleiner als diesen d50 Wert aufweisen. Die zugrunde liegende Norm ist ISO 13317-3.

Die Angaben der Teilchengrößenverteilung bzw. der mittleren Teilchengröße beim Titandioxid beziehen sich auf sogenannte oberflächenbasierte Teilchengrößen, jeweils vor Einarbeitung in die thermoplastische Formmasse. Die Teilchengrößenbestimmung erfolgt erfindungsgemäß durch Laserdiffraktometrie, siehe CM. Keck, Moderne Pharmazeutische Technologie 2009, Freie Universität Berlin, Kapitel 3.1. oder QUANTACHROME PARTIKELWELT NO 6, Juni 2007, Seiten 1 bis 16.

Kommerziell erhältliches Titandioxid sind beispielsweise Kronos® 2230, Kronos® 2233, Kronos® 2225 und Kronos® vlp7000 der Fa. Kronos, Dallas, USA. Vorzugsweise wird das als Pigment einzusetzende Titandioxid in Mengen im Bereich von 0,1 bis 60 Massenanteilen, besonders bevorzugt in Mengen im Bereich von 1 bis 35 Massenanteilen, ganz besonders bevorzugt in Mengen im Bereich von 2 bis 20 Massenanteilen, jeweils bezogen auf 100 Massenanteile der Komponente (c) eingesetzt. Bevorzugt als Komponente (d) einzusetzende Weichmacher sind Phthalsäuredioctylester, Phthalsäuredibenzylester, Phthalsäurebutylbenzylester, Kohlenwasserstofföle oder N-(n-Butyl)benzolsulfonamid.

Bevorzugt als Komponente (d) einzusetzende Fließhilfsmittel sind Copolymerisate enthaltend wenigstens ein α-Olefin mit wenigstens einen Methacrylsäurester oder Acrylsäureester eines aliphatischen Alkohols. Besonders bevorzugt sind Copolymersate aus mindestens einem α-Olefin mit mindestens einem Methacrylsäurester oder Acrylsäureester eines aliphatischen Alkohols. Ganz besonders bevorzugt sind Copolymersate aus einem α-Olefin und einem Acrylsäureester eines aliphatischen Alkohols. Insbesondere bevorzugt sind dabei Copolymerisate bei denen das α-Olefin aus Ethen und/oder Propen aufgebaut ist und der Methacrylsäurester oder Acrylsäureester als Alkoholkomponente lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 6 bis 20 C-Atomen enthält. Insbesondere ganz besonders bevorzugt ist ein Copolymerisat aus Ethen und Acrylsäure- (2-ethyl)-hexylester. Erfindungsgemäß als Fließhilfsmittel geeignete Copolymerisate zeichnen sich neben der Zusammensetzung auch durch das niedrige Molekulargewicht aus. Dementsprechend sind vor allem Copolymerisate bevorzugt, die einen MFI-Wert gemessen bei 190°C und einer Belastung von 2,16kg von mindestens 100g / 10 min, bevorzugt von mindestens 150g / 10 min, besonders bevorzugt von mindestens 300g/10min aufweisen. Der MFI, Melt-Flow-Index, dient zur Charakterisierung des Flusses einer Schmelze eines Thermoplasten und unterliegt den Normen ISO 1 133 oder ASTM D 1238. Der MFI bzw. alle Angaben zum MFI im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich bzw. wurden einheitlich nach ISO 1 133 bei 190°C und einem Prüfgewicht von 2,16 kg gemessen bzw. bestimmt.

Bevorzugt als Komponente (d) einzusetzende Elastomermodifikatoren umfassen u.a. ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von D.1 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 90 Gew.-%, wenigstens eines Vinylmonomeren auf

D.2 95 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer Pfropfgrundlagen mit Glasübergangstemperaturen < 10°C, vorzugsweise < 0°C, besonders bevorzugt <-20°C. Die Gewichtsprozente beziehen sich in diesem Fall auf 100 Gew.-% des als Komponente (d) einzusetzenden Elastomermodifikators.

Die Pfropfgrundlage D.2 hat im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße (d50-Wert) im Bereich von 0,05 bis 10μηι, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5μηι, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1 μηι.

Monomere D.1 sind vorzugsweise Gemische aus

D.1 .1 50 bis 99Gew.-% Vinylaromaten und/oder kernsubstituierten Vinylaromaten, insbesondere Styrol, oc-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol, und/oder Meth- acrylsäure-(CrC ₈ )-Alkylester, insbesondere Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und D.1 .2 1 bis 50 Gew.-% Vinylcyanide, insbesondere ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril, und/oder (Meth)Acrylsäure-(CrC ₈ )-alkylester, insbesondere Methylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, und/oder Derivate, insbesondere Anhydride und Imide ungesättigter Carbonsäuren, insbesondere Maleinsäureanhydrid oder N-Phenyl-Maleinimid. Die Gewichtsprozente beziehen sich in diesem Fall auf 100 Gew.-% des als Komponente (d) einzusetzenden Elstomermodifikators.

Bevorzugte Monomere D.1 .1 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Styrol, oc-Methylstyrol und Methylmethacrylat, bevorzugte Monomere D.1 .2 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid, Glycidylmethacrylat und Methylmethacrylat.

Besonders bevorzugte Monomere sind D.1 .1 Styrol und D.1 .2 Acrylnitril.

Für die in den Elastomermodifikatoren einzusetzenden Pfropfpolymerisate geeignete Pfropfgrundlagen D.2 sind beispielsweise Dienkautschuke, EPDM-Kautschuke, also solche auf Basis Ethylen/Propylen und gegebenenfalls Dien, ferner Acrylat-, Polyurethan-, Silikon-, Chloropren und Ethylen/Vinylacetat-Kautschuke. EPDM steht für Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk.

Bevorzugte Pfropfgrundlagen D.2 sind Dienkautschuke, insbesondere auf Basis Butadien, Isopren etc. oder Gemische von Dienkautschuken oder Copolymerisate von Dienkautschuken oder deren Gemischen mit weiteren copolymerisierbaren Monomeren, insbesondere gemäß D.1 .1 und D.1 .2, mit der Maßgabe, dass die Glasübergangstemperatur der Komponente D.2 bei <10°C, vorzugsweise bei <0°C, besonders bevorzugt bei <-10°C liegt. Besonders bevorzugte Propfgrundlagen D.2 sind ABS-Polymerisate (Emulsions-, Masse- und Suspensions-ABS) wobei ABS für Acrylnitril-Butadien-Styrol steht, wie sie z. B. in der DE-A 2 035 390 oder in der DE-A 2 248 242 bzw. in Ullmann, Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 19 (1980), S. 277 - 290 beschrieben sind. Die Elastomermodifikatoren bzw. Pfropfpolymerisate werden durch radikalische Polymerisation, bevorzugt durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation, insbesondere durch Emulsions- oder Massepolymerisation hergestellt.

Besonders geeignete Pfropfkautschuke sind auch ABS-Polymerisate, die durch Redox- Initiierung mit einem Initiatorsystem aus organischem Hydroperoxid und Ascorbinsäure gemäß US-A 4 937 285 hergestellt werden.

Da bei der Pfropfreaktion die Pfropfmonomeren bekanntlich nicht unbedingt vollständig auf die Pfropfgrundlage aufgepfropft werden, werden erfindungsgemäß unter Pfropfpolymerisaten auch solche Produkte verstanden, die durch (Co)Polymerisation der Pfropfmonomere in Gegenwart der Pfropfgrundlage gewonnen werden und bei der Aufarbeitung mit anfallen.

Ebenfalls geeignete Acrylatkautschuke basieren auf Pfropfgrundlagen D.2 die vorzugsweise Polymerisate aus Acrylsäurealkylestern, gegebenenfalls mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf H.2 anderen polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den bevorzugten polymerisierbaren Acrylsäureestern gehören CrC ₈ - Alkylester, vorzugsweise Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethylhexylester; Halogenalkylester, vorzugsweise Halogen-CrC ₈ -alkyl-ester, vorzugsweise Chlorethylacrylat, Glycidylester sowie Mischungen dieser Monomeren. Dabei sind Propfpolymerisate mit Butylacrylat als Kern und Methylmethacrylaten als Schale, insbesondere Paraloid® EXL2300, Fa. Dow Corning Corporation, Midland Michigan, USA, besonders bevorzugt.

Weitere bevorzugt geeignete Pfropfgrundlagen gemäß D.2 sind Silikonkautschuke mit pfropfaktiven Stellen, wie sie in DE-A 3 704 657, DE-A 3 704 655 , DE-A 3 631 540 und DE-A 3 631 539 beschrieben werden. Bevorzugte Propfpolymerisate mit einem Silikonanteil sind solche, die Methylmethacrylat oder Styrol-Acrylnitril als Schale und ein Silikon/Acrylat-Propf als Kern aufweisen. Unter solchen mit Styrol-Acrylnitril als Schale kann z. B. Metablen ^® SRK200 eingesetzt werden. Unter solchen mit Methylmethacrylat als Schale können z. B. Metablen ^® S2001 , Metablen ^® S2030 und/oder Metablen ^® SX-005 eingesetzt werden. Besonders bevorzugt wird Metablen ^® S2001 eingesetzt. Die Produkte mit dem Handelsnamen Metablen ^® sind erhältlich bei Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan.

Zur Vernetzung können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren Doppelbindung copolymerisiert werden. Bevorzugte Beispiele für vernetzende Monomere sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter einwertiger Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, bevorzugt Ethylenglykoldimethacrylat, Allylmethacrylat; mehrfach ungesättigte heterocyclische Verbindungen, bevorzugt Trivinyl- und Triallylcyanurat; polyfunktionelle Vinylverbindungen, bevorzugt Di- und Trivinylbenzole; aber auch Triallylphosphat und Diallylphthalat.

Bevorzugte vernetzende Monomere sind Allylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Diallylphthalat und heterocyclische Verbindungen, die mindestens 3 ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen.

Besonders bevorzugte vernetzende Monomere sind die cyclischen Monomere Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triacryloylhexahydro-s-triazin, Triallylbenzole. Die Menge der vernetzten Monomere beträgt vorzugsweise 0,02 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Pfropfgrundlage D.2.

Bei cyclischen vernetzenden Monomeren mit mindestens 3 ethylenisch ungesättigten Gruppen ist es vorteilhaft, die Menge auf unter 1 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% der Pfropfgrundlage D.2 zu beschränken.

Bevorzugte "andere" polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die neben den Acrylsäureestern gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage D.2 dienen können, sind Acrylnitril, Styrol, oc-Methylstyrol, Acrylamide, Vinyl-CrC ₆ -alkylether, Methylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als Pfropfgrundlage D.2 sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von mindestens 60 Gew.-% aufweisen.

Neben Elastomermodifikatoren, die auf Propfpolymeren beruhen, können ebenfalls nicht auf Propfpolymeren basierende Elastomermodifikatoren eingesetzt werden, die Glasübergangstemperaturen < 10°C, vorzugsweise < 0°C, besonders bevorzugt < -20°C aufweisen. Bevorzugt gehören hierzu Elastomere mit einer Blockcopolymerstruktur sowie weiterhin thermoplastisch aufschmelzbare Elastomere, insbesondere EPM-, EPDM- und/oder SEBS-Kautschuke (EPM = Ethylen-Propylen-Copolymer, EPDM = Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk und SEBS = Styrol-Ethen-Buten-Styrol Copolymer). Bevorzugt als Komponente (d) einzusetzende Flammschutzmittel sind halogenfrei.

Zu den als Komponente (d) bevorzugt einzusetzenden weiteren phosphorhaltigen Flammschutzmitteln gehören beispielsweise phosphorhaltige Verbindungen aus der Gruppe der anorganischen Metallphosphinate, insbesondere Aluminiumphosphinat und Zinkphosphinat, der mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäureester, insbesondere Triphenylphosphat (TPP), Resorcinol-bis-(diphenylphosphat) (RDP), Bisphenol-A-bis-diphenylphosphat (BDP) einschließlich Oligomere, Polyphosphonate, insbesondere Bisphenol A-diphenyl methylphosphonate copolymere wie z. B. Nofia™ HM1 100 [CAS Nr. 68664-06-2] der Fa. FRX Polymers, Chelmsford, USA), ferner Derivate der 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxide (DOPO-Derivate)], Phosphonatamine, Metallphosphonate, insbesondere Aluminiumphosphonat und Zinkphosphonat, Phosphinoxide und Phosphazene. Besonders bevorzugte Phosphazene sind dabei Phenoxyphosphazenoligomere. Die Phosphazene und deren Herstellung sind z. B. in EP-A 728 811 , DE-A 1961668 und WO-A 97/40092 beschrieben. Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß ringförmige Phenoxyphosphazene wie 2,2,4,4,6,6- Hexahydro-2, 2,4,4, 6,6-hexaphenoxytriazatriphosphorine [CAS Nr. 1 184-10-7] und/oder solche, wie sie z. B. von der Fa. Fushimi Pharmaceutical Co. Ltd, Kagawa, Japan unter der Bezeichnung Rabitle® FP1 10 [CAS Nr. 1203646-63-2] erhältlich sind, eingesetzt.

Ebenso können stickstoffhaltige Flammschutzmittel einzeln oder im Gemisch als Flammschutzmittel der Komponente (d) eingesetzt werden.

Bevorzugt sind Guanidinsalze, insbesondere Guanidincarbonat, Guanidincyanurat prim., Guanidinphosphat prim., Guanidinphosphat sec, Guanidinsulfat prim., Guanidinsulfat sec, Pentaerythritborsäureguanidin, Neopentylglycolborsäureguanidin, Harnstoffphosphat sowie Harnstoffcyanurat. Darüber hinaus können Umsetzungsprodukte von Meiern, Melam, Melon mit kondensierten Phosphorsäuren Verwendung finden. Geeignet sind ebenfalls Tris(hydroxyethyl)isocyanurat oder dessen Umsetzungsprodukte mit Carbonsäuren, Benzoguanamin und dessen Addukte bzw. Salze sowie dessen am Stickstoff substituierte Produkte sowie deren Salze und Addukte. Als weitere stickstoffhaltige Komponenten kommen Allantoin-Verbindungen, sowie deren Salze mit Phosphorsäure, Borsäure oder Pyrophosphorsäure sowie Glycolurile oder deren Salze in Frage. Weitere bevorzugte stickstoffhaltige Flammschutzmittel sind die Reaktionsprodukte aus Trichlortriazin, Piperazin und Morpholin gemäß CAS Nr. 1078142-02-5, insbesondere MCA PPM Triazin HF der Fa. MCA Technologies GmbH, Biel-Benken, Schweiz.

Auch andere hier nicht speziell erwähnte Flammschutzmittel oder Flammschutzmittelsynergisten können als Komponente (d) zum Einsatz kommen. Hierzu zählen auch rein anorganische Phosphorverbindungen, insbesondere roter Phosphor oder Borphosphathydrat. Ferner können auch mineralische Flammschutzadditive oder Salze aliphatischer und aromatischer Sulfonsäuren, insbesondere Metallsalze der 1 - Perfluorbutansulfonsäure eingesetzt werden. Infrage kommen ferner Flammschutzmittelsynergisten aus der Gruppe der Sauerstoff-, Stickstoff- oder schwefelhaltigen Metallverbindungen worin Metall für Antimon, Zink, Molybdän, Calcium, Titan, Magnesium oder Bor steht, bevorzugt Antimontrioxid, Antimonpentoxid, Natriumantimonat, Zinkoxid, Zinkborat, Zinkstannat, Zinkhydroxystannat, Zinksulfid, Molybdänoxid, sofern nicht bereits als Farbmittel eingesetzt Titandioxid, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Calciumoxid, Titannitrid, Bornitrid, Magnesiumnitrid, Zinknitrid, Calciumborat, Magnesiumborat oder deren Mischungen.

Weitere bevorzugt als Komponente (d) einzusetzende und geeignete Flammschutzadditive sind Kohlebildner, besonders bevorzugt Poly-(2,6-diphenyl-1 ,4-phenyl)ether, insbesondere Poly(2,6-dimethyl-1 ,4-phenylen)ether [CAS Nr. 25134-01 -4], Phenol- Formaldehydharze, Polycarbonate, Polyimide, Polysulfone, Polyethersulfone oder Polyetherketone, sowie Antitropfmittel, insbesondere Tetrafluorethylenpolymensate. Die Tetrafluorethylenpolymensate können in Reinform oder aber in Kombination mit anderen Harzen, bevorzugt Styrolacrylnitril (SAN), oder Acrylaten, vorzugsweise Methylmethacrylat bzw. Butylacrylat, eingesetzt werden. Ein insbesondere bevorzugt geeignetes Beispiel für Tetrafluorethylen-Styrolacrylnitril-Harze ist z. B. Cycolac ^® INP 449 [CAS Nr. 1427364-85-9] der Fa. Sabic Corp., Riad, Saudi Arabien; ein insbesondere bevorzugt geeignetes Beispiel für Tetrafluorethylen-Acrylat-Harze ist z. B. Metablen A3800 [CAS Nr. 639808-21 -2] der Fa. Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan. Antitropfmittel enthaltend Tetrafluorethylenpolymensate werden erfindungsgemäß als Komponente (d) bevorzugt in Mengen im Bereich von 0,01 bis 5 Massenanteilen, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 2 Massenanteilen jeweils bezogen auf 100 Massenanteile der Komponente (c) eingesetzt.

Sofern es der Einsatz erfordert, können in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Komponente (d) auch halogenhaltige Flammschutzmittel eingesetzt werden. Hierzu zählen handelsübliche organische Halogenverbindungen mit oder ohne Synergisten. Als halogenhaltige, insbesondere bromierte und chlorierte Verbindungen seien bevorzugt Ethylen-1 ,2-bistetrabromphthalimid, Decabromdiphenylethan, Tetrabrombisphenol-A-epoxyoligomer, Tetrabrombisphenol-A-oligocarbonat, Tetrachlorbisphenol-A-oligocarbonat, Polypentabrombenzylacrylat, bromiertes Polystyrol und bromierte Polyphenylenether genannt. Die als Komponente (d) zusätzlich einzusetzenden Flammschutzmittel können in Reinform, sowie über Masterbatche oder Kompaktate dem Polyalkylentherephthalat oder Polycycloalkylenterephthalat zugesetzt werden.

Als Komponente (d) bevorzugt einzusetzende Thermostabilisatoren sind ausgewählt aus der Gruppe der schwefelhaltigen Stabilisatoren, insbesondere Sulfide, Dialkylthiocarbamaten oder Thiodipropionsäuren, außerdem solche ausgewählt aus der Gruppe der Eisensalze und der Kupfersalze, hier insbesondere Kupfer(l)iodid, die bzw. das bevorzugt in Kombination mit Kaliumiodid und/oder Natriumhypophosphit NaH ₂ P0 ₂ eingesetzt werden bzw. wird, ferner sterisch gehinderte Amine, insbesondere Tetrametyhlpiperidin-Derivate, aromatische sekundäre Amine, insbesondere Diphenylamine, Hydrochinone, substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone, ferner sterisch gehinderte Phenole und aliphatisch oder aromatisch substituierte Phosphite sowie verschieden substituierte Vertreter dieser Gruppen.

Unter den sterisch gehinderten Phenolen werden bevorzugt solche mit mindestens einem 3-Tert.-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl- und/oder mindestens einem 3,5-Di-(tert.-butyl-4- hydroxyphenyl)-Baustein eingesetzt, wobei 1 ,6-Hexandiol-bis[3-(3,5-di-tert.-butyl-4- hydroxyphenyl)-propionat] [CAS Nr. 35074-77-2] (Irganox® 259 der Fa. BASF SE, Ludwigshafen, Deutschland), Pentaerythril-tetrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxypheny l)- propionat] [CAS Nr. 6683-19-8] (Irganox® 1010 der Fa. BASF SE) und 3,9-Bis[2-[3-(3-tert- butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1 ,1 -dimethylethyl]-2,4,8,10- tetraoxaspiro[5.5]undecane [CAS Nr. 90498-90-1 ] (ADK Stab® AO 80) besonders bevorzugt sind. ADK Stab® AO 80 ist ein Handelsprodukt der Fa. Adeka-Palmerole SAS, Mulhouse, Frankreich.

Unter den aliphatisch oder aromatisch substituierten Phosphiten wird bevorzugt Bis(2,4- dicumylphenyl)-pentaerythritol-diphosphit [CAS Nr. 154862-43-8], das z. B. von der Fa. Dover Chemical Corp., Dover, USA unter dem Handelsnamen Doverphos® S9228 angeboten wird und Tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-1 ,1 -biphenyl-4,4'-diylbisphosphonit [CAS Nr. 38613-77-3] eingesetzt, das z. B. als Hostanox® P-EPQ von der Fa. Clariant International Ltd., Muttenz, Schweiz bezogen werden kann. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung neben den Komponenten (a), (b) und (c) als Komponente (d) wenigstens einen Füll- oder Verstärkungsstoff, vorzugsweise einen Füll- oder Verstärkungsstoff in Form von Fasern, insbesondere Glasfasern. Gemäß „http://de.wikipedia.org/wiki/Faser-Kunststoff-Verbund" unterscheidet man geschnittene Fasern, auch als Kurzfasern bezeichnet, mit einer Länge im Bereich von 0,1 bis 1 mm, Langfasern mit einer Länge im Bereich von 1 bis 50mm und Endlosfasern mit einer Länge L > 50mm. Kurzfasern werden in der Spritzgusstechnik eingesetzt und können direkt mit einem Extruder verarbeitet werden. Langfasern können ebenfalls noch in Extrudern verarbeitet werden. Sie finden im großen Umfang Einsatz beim Faserspritzen. Langfasern werden häufig Duroplasten als Füllstoff zugemischt. Endlosfasern werden als Rovings oder Gewebe in faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt. Erzeugnisse mit Endlosfasern erzielen die höchsten Steifigkeits- und Festigkeitswerte. Des Weiteren werden gemahlene Glasfasern angeboten, deren Länge nach der Vermahlung typischerweise im Bereich von 70 bis 200μηι liegt. Erfindungsgemäß bevorzugt werden als Komponente (d) geschnittene Langglasfasern mit einer Ausgangslänge im Bereich von 1 bis 50mm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 7mm eingesetzt. Die Ausgangslänge bezeichnet die durchschnittliche Länge der Glasfasern wie sie vor einer Compoundierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung(en) zu einer erfindungsgemäßen Formmasse vorliegen. Die als Komponente (d) einzusetzenden Fasern, vorzugsweise Glasfasern, können bedingt durch die Verarbeitung, insbesondere Compoundierung, zur Formmasse oder zum Erzeugnis in der Formmasse oder im Erzeugnis einen kleineren d97- bzw. d50-Wert aufweisen, als die ursprünglich eingesetzten Fasern bzw. Glasfasern. So liegt der arithmetische Mittelwert der Faserlänge bzw. Glasfaserlänge nach der Verarbeitung häufig nur noch im Bereich von 150 μηι und 300 μπι.

Die Ermittlung der Faserlänge und Faserlängenverteilung bzw. Glasfaserlänge und Glasfaserlängenverteilung erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Falle verarbeiteter Fasern bzw. Glasfasern gemäß ISO 22314, welche zunächst eine Veraschung der Proben bei 625°C vorsieht. Anschließend wird die Asche auf einen mit demineralisiertem Wasser bedeckten Objektträger in einer geeigneten Kristallisierschale gegeben und die Asche ohne Wirkung von mechanischen Kräften im Ultraschallbad verteilt. Der nächste Schritt sieht die Trocknung im Ofen bei 130 °C vor und anschließend erfolgt mit Hilfe von lichtmikroskopischen Aufnahmen die Ermittlung der Glasfaserlänge. Dazu werden von drei Aufnahmen mindestens 100 Glasfasern ausgemessen, so dass insgesamt 300 Glasfasern zur Ermittlung der Länge herangezogen werden. Die Glasfaserlänge kann dabei entweder als arithmetischer Mittelwert /„ nach Gleichung n mit /, = Länge der iten Faser und n = Anzahl der gemessenen Fasern berechnet und in geeigneter Weise als Histogramm dargestellt oder bei einer angenommenen Normalverteilung der gemessenen Glasfaserlängen / mit Hilfe der Gauß-Funktion nach Gleichung bestimmt werden. Dabei sind / _c und σ spezielle Kennwerte der Normalverteilung; l _c ist der mittlere Wert und σ die Standardabweichung (siehe: M. Schoßig, Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen, 1 , 2011 , Vieweg und Teubner Verlag, Seite 35, ISBN 978-3-8348-1483-8). Nicht in eine Kunststoff matrix eingebundene Glasfasern werden hinsichtlich ihrer Längen gemäß obiger Methoden jedoch ohne die Aufbereitung durch Veraschung und Abtrennung von der Asche analysiert.

Die erfindungsgemäß bevorzugt als Füllstoff der Komponente (d) einzusetzenden Glasfasern [CAS Nr. 65997-17-3)] haben bevorzugt einen Faserdurchmesser im Bereich von 7 bis 18μηι, besonders bevorzugt im Bereich von 9 bis 15μηι, der durch wenigstens eine dem Fachmann zur Verfügung stehende Möglichkeit zu ermitteln ist, insbesondere zu ermitteln durch μ-Röntgen-Computertomographie in Analogie zu „Quantitative Messung von Faserlängen und -Verteilung in faserverstärkten Kunststoffteilen mittels μ- Röntgen-Computertomographie", J. KASTNER, et al. DGZfP-Jahrestagung 2007 - Vortrag 47. Die als Komponente (d) vorzugsweise einzusetzenden Glasfasern werden bevorzugt als geschnittene oder gemahlene Glasfasern zugesetzt.

In einer Ausführungsform werden die als Komponente (d) einzusetzenden Füll- und/oder Verstärkungsstoffe, insbesondere Glasfasern, bevorzugt mit einem geeigneten Schlichtesystem und einem Haftvermittler bzw. Haftvermittlersystem, besonders bevorzugt auf Silanbasis, ausgerüstet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in den Zusammensetzungen neben den Komponenten a), b) und c) keine weiteren Komponenten enthalten, wobei in diesem Fall die Summe der Anteile an (a), (b) und (c) 100 Gew.% beträgt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung, wonach die Komponenten a) und b) sowie gegebenenfalls wenigstens eine Komponente (d) in PBT eingemischt werden mit der Massgabe, dass das PBT weder als Block- noch als Copolymer vorliegt. Bevorzugt sind hier Extruder oder Kneter, besonders bevorzugt Extruder. Dabei handelt es sich um handelsübliche Rühr- und Mischaggregate.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Ein- mischung der Komponenten (a), (b) sowie gegebenenfalls wenigstens einer Komponente (d) ins PBT bei Temperaturen im Bereich von 150 bis 300°C.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von hydrolysestabilen Erzeugnissen, indem man Zusammensetzungen enthaltend die Komponenten (a), (b), gegebenenfalls mit wenigstens einer Komponente (d), und (c) in wenigstens einem Mischaggregat, vorzugsweise einem Compounder, zu Formmassen verarbeitet und diese einer Weiterverarbeitung, vorzugsweise einem Spritzgussverfahren oder einer Extrusion zur Herstellung von Erzeugnissen unterzieht.

Erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen durch Extrusion oder Spritzguss werden bei Schmelzetemperaturen im Bereich von 160 bis 330°C, bevorzugt im Bereich von 190 bis 300°C sowie gegebenenfalls zusätzlich bei Drücken von maximal 2500 bar, bevorzugt bei Drücken von maximal 2000 bar, besonders bevorzugt bei Drücken von maximal 1500 bar und ganz besonders bevorzugt bei Drücken von maximal 750 bar, durchgeführt. Die erfindungsgemäßen PBT basierten Zusammensetzungen zeichnen sich dabei durch besondere Schmelzestabilität aus, wobei der Fachmann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter Schmelzestabilität versteht, dass auch nach Verweilzeiten > 5 min deutlich oberhalb des Schmelzpunktes der Formasse von >260°C kein Aufbau der nach ISO 1 133 (1997) zu bestimmenden Schmelzviskosität beobachtet wird. Bei der Extrusion unterscheidet man vorzugsweise in Profilextrusion und sequentielle Coextrusion. Bei der sequentiellen Coextrusion werden zwei unterschiedliche Materialien in alternierender Folge hintereinander ausgestoßen. Auf diese Weise entsteht ein Vorformling mit in Extrusionsrichtung abschnittsweise unterschiedlicher Materialzusammensetzung. Es können bestimmte Artikelabschnitte durch entsprechende Material- auswahl mit spezifisch erforderlichen Eigenschaften ausgestattet werden, beispielsweise für Artikel mit weichen Enden und hartem Mittelteil oder integrierten weichen Faltenbalg- Bereichen (Thielen, Hartwig, Gust, „Blasformen von Kunststoffhohlkörpern", Carl Hanser Verlag, München 2006, Seite 127-129).

Das Verfahren des Spritzgusses zeichnet sich dadurch aus, dass der Rohstoff, bevorzugt in Granulatform, in einem beheizten zylindrischen Hohlraum aufgeschmolzen (plastifiziert) und als Spritzmasse unter Druck in einen temperierten Hohlraum gespritzt wird. Als Rohstoff werden erfindungsgemäße Zusammensetzungen eingesetzt, die vorzugsweise durch Compoundieren bereits zu einer Formmasse und diese wiederum vorzugsweise zu einem Granulat verarbeitet wurde. Nach dem Abkühlen (Erstarren) der in den temperierten Hohlraum eingespritzten Formmasse wird das Spritzgussteil entformt.

Im Gegensatz zum Spritzguss wird bei der Extrusion ein endlos geformter Kunststoffstrang, hier aus einer erfindungsgemäßen Formmasse, im Extruder eingesetzt, wobei der Extruder eine Maschine zur Herstellung thermoplastischer Formstücke/Erzeugnisse ist. Einsetzbar sind · Einschneckenextruder und Doppelschneckenextruder sowie die jeweiligen Untergruppen

• konventioneller Einschneckenextruder, förderwirksamer Einschneckenextruder,

• gegenläufiger Doppelschneckenextruder und gleichläufiger Doppelschneckenextruder. Extrusionsanlagen bestehen vorzugsweise aus Extruder, Werkzeug, Nachfolgeeinrichtung, Extrusionsblasformen. Extrusionsanlagen zum Herstellen von Profilen bestehen vorzugsweise aus: Extruder, Profil-Werkzeug, Kalibrierung, Kühlstrecke, Raupen- und Rollenabzug, Trennvorrichtung und Kipprinne. Extrusionsanlagen zum Herstellen Folien bestehen aus: Extruder, Kühlstrecke, Streckung und Rollenabzug. Erfindungsgemäß erhältliche Erzeugnisse sind vorzugsweise Materialien die wässrigen Medien, Luftfeuchtigkeit oder Spritzwasser ausgesetzt sind.

Erfindungsgemäß aus den hydrolysestabilisierten und insbesondere schmelzestabilen Zusammensetzungen herzustellende Erzeugnisse finden sich insbesondere in Kraftfahrzeugen, in der Elektronik-, Telekommunikations-, Informationstechnologie, oder in der Computerindustrie, sowie im Haushalt, Sport, in der Medizin oder in der Unterhaltungsindustrie. In einer bevorzugten Variante werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Herstellung von hydrolysestabilen Folien z. B. für Verpackungen oder Solarzellen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem die Verwendung der erfindungs- gemäßen Zusammensetzungen zur Herstellung von Erzeugnissen durch Extrusion, vorzugsweise für Verpackungen oder Solarzellen. Der Rahmen der Erfindung erfasst alle oben stehenden und im Folgenden aufgeführten allgemeinen oder in Vorzugsbereichen genannten Restedefinitionen, Indizes, Parameter und Erläuterungen untereinander, also auch zwischen den jeweiligen Bereichen und Vorzugsbereichen in beliebiger Kombination. Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne dabei limitierend zu wirken.

Ausführungsbeispiele:

Eingesetzt wurden:

1 ) (a): ein polymeres Carbodiimid mit einem NCN-Gehalt von ca. 13 Gew.%, erhältlich bei der Lanxess Deutschland GmbH unter dem Namen Stabaxol® P100.

2) (b): ein Epoxid der Formel (III) mit n = im Bereich von 2 - 3 mit einem Epoxidäquivalent-Gewicht (DIN 16945) von 500 bis 700 g/eq und einem Erweichungspunkt (Mettler, DIN 51920) zwischen 75 und 90°C. [CAS Nr. 25068- 38-6].

3) (c): Polybutylenterephthalat (PBT) Pocan® B 1300 von der Lanxess Deutschland GmbH.

4) sonstige Additive wie Nukleierungsmittel, Fließverbesserer, Entformungsmittel oder Stabilisatoren.

Hvdrolyseschutz in Polybutylenterephthalat (PBT)

Zur Bewertung der Hydrolyseschutzwirkung in PBT wurden die einzusetzenden Komponenten (a) und (b) in Komponente (c) mittels eines Labordoppelschneckenextruders ZSK 25 der Firma Werner & Pfleiderer vor der unten beschriebenen Messung in PBT bei ca. 260°C eindispergiert. Aus den gewonnenen Granulaten wurden dann die für die Messung der Reißfestigkeit verwendeten F3-Normprüfkörper an einer Spritzgießmaschine des Typs Arburg Allrounder 320 S 150 - 500 hergestellt.

Für den Hydrolysetest wurden diese F3-Normprüfkörper in Wasserdampf bei einer Temperatur von 100°C gelagert und deren Reißfestigkeit in MPa gemessen.

Die Einsatzmengen der Zusammensetzungsbestandteile sind in der Tabelle 1 aufgelistet:

Tabelle 1 :

Bsp. 1

PBT

(a) 1

(b) 2

(c) 94,14

(d) 2,86

MVR bei 260°C/2,16kg; 5min 53cm ³ /10min

MVR bei 260°C/2,16kg; 20min 64cm ³ /10min Relative Zugfestigkeit (%) nach 15 Tagen .

Lagerung bei 100°C, 100% Luftfeuchtigkeit

Alle Angaben zu den Einsatzmengen der Komponenten (a) bis (d) sind in Gewichtsprozent

Die Ergebnisse der Hydrolyseschutz-Tests zeigen die geforderte Hydrolysestabilität der erfindungsgemäßen PBT basierten Zusammensetzungen bzw. der daraus herzustellenden Erzeugnisse wobei die Zusammensetzungen sich während der Verarbeitung durch eine hohe Schmelzestabilität auszeichnen.