Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HIGHLY BRANCHED POLYMERIC STABILIZERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/094505
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to stabilizers which are synthesized from structural units (I) to (III), namely of: (I) a highly branched polymer with functional groups B serving as a highly branched anchor group; (II) one or more active substance groups, which protect plastics from damage caused by heat, UV radiation, oxidation, hydrolysis or mechanical action during processing, whereby the active substance groups are coupled to the anchor group via functional groups D, which can react with functional groups B; (III) optionally, one or more auxiliary groups, which modify the properties of the stabilizer, whereby the auxiliary groups are coupled to the anchor group via functional groups E, which can react with functional groups B.

Inventors:
BRUCHMANN BERND (DE)
MALZ HAUKE (DE)
SCHMID MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/004173
Publication Date:
November 04, 2004
Filing Date:
April 20, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BASF AG (DE)
BRUCHMANN BERND (DE)
MALZ HAUKE (DE)
SCHMID MARKUS (DE)
International Classes:
C08G18/83; C08G83/00; C08K5/00; C08K13/02; C08L75/00; (IPC1-7): C08G83/00
Domestic Patent References:
WO2001048057A12001-07-05
WO2002092668A12002-11-21
Foreign References:
US6232378B12001-05-15
US6300424B12001-10-09
US5994495A1999-11-30
Other References:
See also references of EP 1620493A1
Attorney, Agent or Firm:
Isenbruck, Günter (Theodor-Heuss-Anlage 12, Mannheim, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Stabilisatoren, die aufgebaut sind aus Struktureinheiten (1) bis (E), nämlich (I) einem hochverzweigten Polymer mit funktionellen Gruppen B als hochver zweigte Ankergruppe ; (11) einer oder mehreren Wirkstoffgruppen, welche Kunststoffe gegen Schädi gung durch Wärme, UVStrahlung, Oxidation, Hydrolyse oder mechanische Einwirkung bei der Verarbeitung schützen, wobei die Wirkstoffgruppen ü ber funktionelle Gruppen D, die mit den funktionellen Gruppen B reagieren können, an die Ankergruppe angekoppelt sind ; ) gegebenenfalls einer oder mehreren Hilfsgruppen, die die Eigenschaften des Stabilisators modifizieren, wobei die Hilfsgruppen über funktionelle Grup pen E, die mit den funktionellen Gruppen B reagieren können, an die An kergruppe angekoppelt sind.
2. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hochverzweigte Polymer ein strukturell unregelmäßig aufgebautes hyperverzweigtes Polymer oder ein strukturell regelmäßig aufgebautes Dendrimer ist.
3. Stabilisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hochver zweigte Ankergruppe 3 bis 100 Gruppen B aufweist.
4. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das hochverzweigte Polymer (I) ausgewählt ist aus hyperverzweigten Polyestern, hy perverzweigten Polyethern, hyperverzweigten Polyurethanen, hyperverzweigten Polyharnstoffpolyurethanen, hyperverzweigten Polyharnstoffen, hyperverzweigten Polyaminen, hyperverzweigten Polyamiden, hyperverzweigten Polyetheramiden sowie hyperverzweigten Polyesteramiden.
5. Stabilisator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hochverzweigte Polymer (I) ausgewählt ist aus hyperverzweigten Polyurethanen, hyperverzweigten Polyharnstoffpolyurethanen, hyperverzweigten Polyethern, hyperverzweigten Poly estern und hyperverzweigten Polyesteramiden.
6. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Gruppen B ausgewählt sind ausNCO,OH,SH,COOH,COOR, CONH2,2,Xm,SO3H, Epoxidgruppen und aktivierten Doppelbindungen.
7. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffgruppen ausgewählt sind aus sterisch gehinderten Phenolen, Orga nophosphorverbindungen des trivalenten Phosphors, Thioverbindungen, Diphenyl cyanacrylaten, Benzotriazolen, Benzophenonen, Zimtsäureestem, Benzylidenmalo naten, Diarylbutadienen, HALSStabilisatoren, aromatischen Aminen, Benzofura nen und Indolenen.
8. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppen sterisch gehinderte Phenole der allgemeinen Formel (1) in gebundener Form enthält, worin X und Y unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom oder ein ge radkettiger, verzweigter oder cyclischer Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen sind, und Z ein Rest der Formel CR1D ist, worin Rl eine Einfachbindung, ein linearer oder verzweigter divalenter organi scher Rest mit 1 100 CAtomen ist, oder R1 ein divalenter Rest der Formel (R2C1R3)m ist, wobei R2 und R3 gleich oder verschieden voneinander sein können und un abhängig voneinander jeweils eine Einfachbindung, ein linearer oder ver zweigter divalenter organischer Rest mit 150 CAtomen sind, und m eine z 70} 100 ist, C und Cl unabhängig voneinander jeweils eine Einfachbindung, ein Sauerstoffatom ein Schwefelatom, eineNHoder eineNRGruppe, eine Estergruppe (C (O) O oderO (O) C), eine Amidgruppe (NHC (O) oderC (O) NH), eine Urethangruppe (OC (O) NHoderHNC (O) O) oder eine Harnstoffgruppe (HNC (O) N oder NC (O) NH) sind, und D eine funktionelle Gruppe ist, mit der die Wirkstoffgruppe an die funktionellen Gruppen B der Ankergruppe gebunden werden kann.
9. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppen Phosphorwirkstoffe der allgemeinen Formel (2) in gebundener Form enthält, worin Wl, W2 und W3 unabhängig voneinander ein ge radkettiger, verzweigter oder cyclischer Alkylrest mit 130 Kohlenstoffatomen oder ein substituierter oder unsubstituierter Arylrest mit 330 Kohlenstoffatomen sind, wobei w2 und W3 auch unabhängig voneinander Wasserstoff sein können und die Bedeutung von Z wie in Anspruch 6 definiert ist.
10. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppen Thiowirkstoffe der allgemeinen Formel (3) R6SR7Z (3) in gebundener Form enthält, worin R6 ein linearer oder verzweigter aliphatischer organischer Rest enthaltend 1100 C Atome und R7 eine Einfachbindung oder ein divalenter linerarer oder verzweigter aliphatischer oder aromatischer Rest mit 1 100 CAtomen ist, und Z wie in Anspruch 6 definiert ist.
11. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppen einen oder mehrere Wirkstoffe der Formeln (4) bis (7) in gebundener Form enthält, worin Z1 und/oder Z2 an die funktionellen Gruppen B der Ankergruppe binden und unabhängig voneinander Z oder CX sind, wobei X ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cyclo alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und C und Z wie in Anspruch 8 defi niert sind.
12. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppen HALSWirkstoffe der allgemeinen Formel (8) in gebundener Form enthält, worin X', X2, Y19 y2 und X3 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cyclo alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und X3 darüber hinaus ein Acylrest mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Alkoxyrest mit 1 bis 19 Kohlenstoffatomen und ein Aryloxycarbonylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen sein kann, und Z wie in An spruch 8 definiert ist.
13. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppen aromatische Amine der allgemeinen Formel (9) in gebundener Form enthält, worin X1, X2, X3 und X4 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkyl rest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Z sind, wobei Z wie in Anspruch 8 defi niert ist, und X4 darüber hinaus sein kann, worin Xs und X6 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein ge radkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 1 bis 12 Kohlen stoffatomen oder Z sind, wobei Z wie in Anspruch 8 definiert ist.
14. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wirkstoffgruppe Verbindungen der allgemeinen Formel (10) in gebundener Form enthält, worin Z1 undloder Z2 an die funktionellen Gruppen B der Ankergruppe binden und Z1 und Z2 unabhängig voneinander Z oder CX sind, wobei X ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 112 C Atomen ist, und C und Z wie in Anspruch 8 definiert sind.
15. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass er eine hydrophobierend wirkende Hilfsgruppe ES oder eine hydrophilierend wirken de Hilfsgruppe ET in gebundener Form enthält, wobei S ein hydrophobierend und T ein hydrophilierend wirkender Rest sind und E eine funktionelle Gruppe ist, die mit den funktionellen Gruppen B der Ankergruppe reagieren kann.
16. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen D und E, die mit den funktionellen Gruppen B der Ankergruppe reagieren können, ausgewählt sind aus substituierten und nicht substituierten Aminogruppen, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, Isocyanato, Epoxygruppen und aktivierten Doppel bindungen.
17. Verwendung der Stabilisatoren nach den Ansprüchen 1 bis 16 zur Stabilisierung von Polymeren.
Description:
Hoehversweigte polymere StaMMsatorem Die Erfindung betrifft hochverzweigte polymere Stabilisatoren.

Kunststoffe, z. B. Polyolefine, Polyamide, Polyurethane, Polyacrylate, Polycarbonate, Po- lyester, Polyoxymethylene, Polystyrole und Styrolcopolymere finden in vielen Bereichen des täglichen Lebens Anwendung. Beispiele für diese Anwendungen sind Folien und Fa- sern, Anwendungen im Automobil-Innenraum, wie Polster und Bezugsstoffe, Armaturen- tafel oder Airbag, oder Anwendungen im Automobil-Außenbereich, wie Reifen, Stoßfän- ger oder Schutzleisten, weiterhin Kabelummantelungen, Gehäuse, Schuhsohlen, Dispersi- onen, Lacke oder Farben.

In diesen unterschiedlichen Anwendungen sind die Kunststoffe den verschiedensten Belas- tungen ausgesetzt. So müssen z. B. Kunststoffe, die im Motorraum eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden, hohen Temperaturen standhalten. Kunststofffolien oder Lacke, die dem Sonnenlicht ausgesetzt werden, unterliegen dem schädlichen Einfluss von UV-Licht. UV- Licht und thermische Belastung führen im Allgemeinen zu einer Verfärbung der Kunst- stoffe und/oder zu einer Verschlechterung des Eigenschaftsprofils der Kunststoffe. Durch die Beeinträchtigung der optischen Erscheinung und der mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes kann das aus ihnen hergestellte Produkt schließlich nicht mehr für den ge- wünschten Zweck genutzt werden.

Aufgrund ihres unterschiedlichen chemischen Aufbaus weisen Kunststoffe unterschiedli- che Stabilitäten gegen Schädigungen durch UV-Licht und thermische Belastung bzw. ge- gen Schädigung durch Umwelteinflüsse im Allgemeinen auf. Es ist jedoch wünschenswert, den Anwendungsbereich aller Kunststoffe so breit wie möglich zu gestalten, d. h. die Stabi- lität der Kunststoffe gegen Umwelteinflüsse wie Wärme, Sonnenlicht und UV-Licht zu verbessern.

Auch bei der Verarbeitung werden Kunststoffe oft schon durch hohe Verarbeitungstempe- raturen und/oder hohe Scherkräfte beeinträchtigt.

Es ist bekannt, Kunststoffe durch Zugabe von Stabilisatoren vor schädigenden Umweltein- flüssen zu schützen. Beispielweise können Kunststoffe durch eine Mischung aus einem Antioxidans (AO) und einem Hindered Amine Light Stabilizer (HALS) oder durch eine Mischung aus einem UV-Absorber und einem phenolischen Antioxidans oder durch Mi- schung aus einem phenolischen Antioxidans, einem HALS und einem UV-Absorber gegen UV-Schädigung geschützt werden. Zum Schutz vor Schädigung durch thermische Belas- tung hat sich meist die Zugabe von Antioxidantien, wie sterisch gehinderten Phenolen, aromatischen Aminen und Phosphiten oder Thiosynergisten bewährt.

Mittlerweile ist eine unübersehbar große Zahl verschiedener Stabilisatoren und Stabilisa- torkombinationen kommerziell verfügbar. Bespiele für derartige Verbindungen sind gege- ben in Plastics Additive Handbook, 5th Edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Mün- chen, 2001, S. 98-S 136.

DE-A 39 14 945 offenbart stabilisierte Formmassen aus unsymmetrisch sternförmig ver- zweigten Styrol-Butadien-Blockcopolymeren und einem sterisch gehinderten Bisphenol- Monoacrylat.

WO 01/48057 offenbart Stabilisatoren, die aus Amino-terminierten Dendrimeren und 3- (3, 5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionsäure zugänglich sind. Als Dendrimere werden Tris (2-aminoethyl) amin und 4-Kaskade : 1, 4-Diaminobutan [41 : propylamin (n=4) genannt.

Ein Problem von Stabilisatoren ist ihr Migrationsverhalten in dem Kunststoff, d. h. ihre Flüchtigkeit und ihre Tendenz zum Ausblühen, Ausbluten oder Auswaschen. So hat sich gezeigt, dass Stabilisatoren, deren Molmasse zu niedrig ist, aus dem Kunststoff verdamp- fen. Dies ist insbesondere dann ein Problem, wenn das Oberfläche/Volumenverhältnis ei- nes Kunststoff-Formteils sehr groß ist. Das Ausdampfen des Stabilisators, das sogenannte "Fogging", kann bei bestimmten Anwendungen, z. B. im Automobil-Innenraum, dazu füh- ren, dass Grenzwerte für die Gesamtmenge an flüchtigen Bestandteilen überschritten wer- den und der Kunststoff für diese Anwendung zurückgewiesen wird.

Um die Flüchtigkeit zu reduzieren, werden Stabilisatoren üblicherweise oligomerisiert, polymerisiert, oder an eine organische Ankergruppe angebunden, um die Molmasse zu erhöhen. Eine organische Ankergruppe ist in diesem Zusammenhang ein organischer Rest, dessen Aufgabe darin besteht, die Molmasse des Stabilisators zu erhöhen. An eine derart- ge Ankergruppe können ein oder mehrere Stabilisatoren angebunden werden. Durch die

Erhöhung der Molmasse kann aber die Verträglichkeit des Stabilisators mit dem Polymer derart abnehmen, dass es zu Ausblühungen, d. h. zur Bildung von Belägen des Stabilisators auf der Oberfläche des Produktes kommt. Diese Beläge führen zu einer optischen Beein- träclltigung des Produktes und können deshalb zu Reklamationen führen. Zudem wird durch das Ausblühen die Konzentration des Stabilisators und damit die Wirksamkeit der Stabilisatormischung gesenkt. Besonders bei dicken Werkstücken mit einem kleinen Ober- fläche/Volumen-Verhältnis ist Ausblühen ein relevantes Problem.

Die Unverträglichkeit eines Stabilisators mit einem Polymer, und damit die Gefahr des Ausblühens des Stabilisators, ist stark abhängig von der Kombination Stabilisator/Polymer und ist nicht vorhersagbar. Mitunter kann ein Stabilisator, der in einem Polymer problem- los eingesetzt werden kann, in einem anderen Polymer zu massiven Ausblühungen führen.

Dies führt nicht nur dazu, dass ein Hersteller von verschiedenen Kunststoffen eine große Anzahl von verschiedenen Stabilisatoren mit gleichen Wirkstoffgruppen vorhalten muss, auch die Tests zum Auffinden der optimalen Stabilisatoren werden sehr aufwendig, da für jedes Polymer erneut auch die Migrationseigenschaften untersucht werden müssen.

Zudem sinkt bei zu hohen Molmassen, z. B. bei der Polymerisation der Wirkstoffgruppe, die Mobilität des Stabilisators derart, dass dessen Wirksamkeit abnimmt, da der Stabilisa- tor Konzentrationsunterschiede, welche durch Abbaureaktionen verursacht werden, durch Diffusion nicht mehr ausgleichen kann.

Ein weiteres Problem besteht in dem Auswaschen eines Stabilisators durch Kontakt des Kunststoffs mit einer Flüssigkeit. Dies führt nicht nur zu einer Verringerung des Stabilisa- torgehaltes in dem Produkt, sondern auch zur Kontamination der Flüssigkeit mit dem Sta- bilisator. Dieses Problem stellt sich besonders bei Anwendungen im Lebensmittelbereich.

Andererseits kann es bei Anwendungen in Dispersionen oder Lacken notwendig sein, dass der Stabilisator sich in einer Flüssigkeit emulgieren oder lösen lässt, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Stabilisatoren bereitzustellen, die gegen ver- schiedene Schädigungsmechanismen wirksam sind und vorteilhafte Eigenschaften aufwei- sen. Die Stabilisatoren sollen gegen UV-Strahlung, Wärme, Hydrolyse, Oxidation oder Ozonschädigung wirksam sein und eine oder mehrere der nachstehenden vorteilhaften Ei- genschaften besitzen, nämlich

eine geringe Flüchtigkeit aufweisen, nicht zum Ausblühen oder Ausbluten neigen, -nicht aus dem Polymeren ausgewaschen werden, gut mischbar und einarbeitbar sein, eine hohe Mobilität im Polymeren besitzen, eine hohe Wirkstoffgruppenkonzentration bezogen auf das Gesamtgewicht des Stabil- sators haben, sich anwendungsspezifisch in einer flüssigen Komponente emulgieren oder lösen las- sen können, sich leicht und nach gleichem oder ähnlichem Verfahren synthetisieren lassen.

Die Aufgabe konnte gelöst werden durch Stabilisatoren, die aufgebaut sind aus Struktur- einheiten (I) bis (in), nämlich (I) einem hochverzweigten Polymer mit funktionellen Gruppen B als hochverzweigte Ankergruppe ; das Polymer kann ein Dendrimer oder hyperverzweigtes Polymer sein ; bevorzugt weist es im Mittel 3 bis 100, insbesondere 3 bis 50 funktionelle Gruppen B auf ; (D) einer oder mehreren Wirkstoffgruppen, welche Kunststoffe gegen Schädigung durch Wärme, UV-Strahlung, Oxidation, Hydrolyse oder mechanische Einwirkung bei der Verarbeitung schützen, wobei die Wirkstoffgruppen über funktionelle Gruppen D, die mit den funktionellen Gruppen B reagieren können, an die Anker- gruppe angekoppelt sind ; gegebenenfalls einer oder mehreren Hilfsgruppen, die die Eigenschaften des Stabi- lisators modifizieren, wobei die Hilfsgruppen über funktionelle Gruppen E, die mit den funktionellen Gruppen B reagieren können, an die Ankergruppe angekoppelt sind.

Eigenschaften der Stabilisatoren, die durch die Hilfsgruppen modifiziert werden, sind bei- spielsweise die Emulgierbarkeit oder Löslichkeit in polaren oder unpolaren Lösungsmitteln und/oder die Einarbeitbarkeit in einen Kunststoff oder eine Kunststoffmischung.

Ankergruppen Als Ankergruppen enthalten die erfindungsgemäßen Stabilisatoren hochverzweigte Poly- mere. Hochverzweigte Polymere sind sowohl Dendrimere, das heißt regelmäßig aufgebau- te, symmetrische, strukturell einheitliche verzweigte Polymere, als auch hyperverzweigte

Polymere, das heißt unregelmäßig aufgebaute, unsymmetrische, strukturell uneinheitliche Polymere, wobei schon aus Kostengründen die hyperverzweigten Polymere bevorzugt sind.

Funktionelle Gruppen aufweisende hyperverzweigte Polymere können zum Beispiel in an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung von Abc-, bevorzugt AB2-Monomeren synthetisiert werden. Die AB2-Monomere können dabei einerseits vollständig in Form von Verzweigungen eingebaut sein, sie können als terminale Gruppen eingebaut sein, also noch zwei freie 13-Gruppen aufweisen, und sie können als lineare Gruppen mit einer freien B- Gruppe als Seitengruppe eingebaut sein. Die erhaltenen hochverzweigten Polymere weisen je nach dem Polymerisationsgrad eine mehr oder weniger große Anzahl von B-Gruppen, entweder terminal oder als Seitengruppen, auf. Angaben zu hyperverzweigten Polymeren und deren Synthese sind beispielsweise in J. M. S. -Rev. Macromol. Chem. Phys., C37 (3), 555-579 (1997) und der dort zitierten Literatur zu finden.

Die Auswahl von hochverzweigten Polymeren zur Herstellung von Stabilisatoren ist prin- zipiell nicht auf eine bestimmte Polymerklasse beschränkt. Der Fachmann trifft je nach den gewünschten Eigenschaften des Stabilisators und nach Einsatz in dem zu stabilisierenden Substrat unter den prinzipiell möglichen Polymerklassen eine Auswahl. Als besonders ge- eignet zur Herstellung von Stabilisatoren haben sich hyperverzweigte Polyester, hyperver- zweigte Polyether, hyperverzweigte Polyurethane, hyperverzweigte Polyharnstoffpolyu- rethane, hyperverzweigte Polyharnstoffe, hyperverzweigte Polyamine, hyperverzweigte Polyamide, hyperverzweigte Polyetheramide sowie hyperverzweigte Polyesteramide er- wiesen. Ganz besonders bevorzugt sind hyperverzweigte Polyurethane, hyperverzweigte Polyharnstoffpolyurethane, hyperverzweigte Polyether, hyperverzweigte Polyester und hyperverzweigte Polyesteramide.

Durch Polymerisation von ABx-Molekülen erhaltene hochverzweigte und hochfunktionelle Polymere können prinzipiell als solche zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stabilisato- ren eingesetzt werden, vorausgesetzt, die im Zuge der jeweiligen Ausführungsform der Synthese erhaltenen funktionellen Gruppen sind für die gewünschte Anwendung geeignet.

Die ursprünglich vorhandenen B-Gruppen können vorteilhaft aber auch durch polymerana- loge Umsetzung mit dazu geeigneten Verbindungen umfunktionalisiert werden. Auf diese Art und Weise werden für die jeweiligen Anwendung des Stabilisators besonders ange- passte Polymere zugänglich.

Beispiele für geeignete funktionelle Gruppen B, die mittels geeigneter Reaktionspartner in das hochverzweigte Polymer eingeführt werden können, umfassen insbesondere NCO-und Epoxid-Gruppen, aktivierte Doppelbindungen sowie saure oder basische, H-Atome auf- weisende Gruppen oder deren Derivate wie -COOH, -COOR, -CONHR, -CONH2, -OH, -SH,-NH2,-M1R,-ER2,-SO3H,-SO3R,-WHCOOR,-WHCOSH2,-WHCOWHR, olme dass die Aufzählung darauf beschränkt sein soll. Sofern grundsätzlich möglich, können die funktionellen Gruppen auch mit Hilfe geeigneter Säuren oder Basen in die entsprechenden Salze übergeführt werden. Bei den Resten R der besagten Gruppen handelt es sich im Re- gelfalle um geradkettige oder verzweigte Alkylreste oder um Arylreste, die auch noch wei- ter substituiert sein können. Beispielsweise handelt es sich um Ci-C8-Alkylreste oder um C5-C12 Arylreste. Es können auch andere funktionelle Gruppen wie beispielsweise-CN oder-OR verwendet werden.

Die funktionellen Gruppen der hochverzweigten Polymere können gegebenenfalls auch umfunktionalisiert werden. Zur Umfunktionalisierung eingesetzte Verbindungen können einerseits die gewünschte, neu einzuführende funktionelle Gruppe sowie eine zweite Gruppe enthalten, die mit den B-Gruppen des als Ausgangsmaterial verwendeten hochver- zweigten Polymers unter Bildung einer Bindung zur Reaktion befähigt ist. Ein Beispiel dafür ist die Umsetzung einer Isocyanat-Gruppe mit einer Hydroxycarbonsäure oder einer Aminocarbonsäure unter Bildung einer Säurefunktionalität oder die Umsetzung einer OH- Gruppe mit Acrylsäureanhydrid unter Bildung einer reaktionsfähigen acrylischen Doppel- bindung.

Es können aber auch monofunktionelle Verbindungen eingesetzt werden, mit denen vor- handene Gruppen B lediglich modifiziert werden. Beispielsweise können Alkylhalogenide zur Quarternisierung vorhandener primärer, sekundärer oder tertiärer Aminogruppen ein- gesetzt werden.

Die Umfunktionalisierung der hochverzweigten Polymere kann vorteilhaft unmittelbar im Anschluss an die Polymerisationsreaktion oder in einer separaten Reaktion erfolgen.

Funktionelle Gruppen, die über ausreichend acide H-Atome verfügen, können durch Be- handlung mit geeigneten Basen in die entsprechenden Salze übergeführt werden. Analog lassen sich funktionelle basische Gruppen mit geeigneten Säuren in die entsprechenden

Salze überführen. Dadurch lassen sich beispielsweise wasserlösliche oder wasserdisper- gierbare hyperverzweigte Polymere als Ankergruppen erhalten.

Es können auch hyperverzweigte Polymere als Ankergruppen erzeugt werden, die ver- schiedenartige Funktionalitäten aufweisen. Dies kann beispielsweise durch Umsetzung mit einem Gemisch verschiedener Verbindungen zur Umfunktionalisierung erfolgen, oder auch dadurch, dass man nur einen Teil der ursprünglich vorhandenen funktionellen Grup- pen umsetzt.

Weiterhin lassen sich gemischt funktionelle Verbindungen dadurch erzeugen, indem man als ABx-Verbindungen Monomere vom Typ ABC oder AB2C für die Polymerisation ein- setzt, wobei C eine funktionelle Gruppe darstellt, die unter den gewählten Reaktionsbedin- gungen mit A oder B nicht reaktiv ist.

Erfindungsgemäß werden die funktionelle Gruppen aufweisenden hochverzweigten Poly- mere als Ankergruppen zur Herstellung von Stabilisatoren verwendet.

Natürlich können auch mehrere unterschiedliche hochverzweigte Polymere als Ankergrup- pen für Stabilisatoren eingesetzt werden.

Polymerisationsgrad, Molmasse sowie Art und Anzahl funktioneller Gruppen können vom Fachmann je nach der vorgesehenen Anwendung gewählt werden.

Insbesondere bewährt als funktionelle Gruppen B haben sich-NCO,-OH,-SH,-COOH, -COOR,-CONH2,-NH2,-NHR oder-SO3H. OH-terminierte oder NCO-terminierte hyper- verzweigte Polymere haben sich als ganz besonders vorteilhaft für die Herstellung von Stabilisatoren erwiesen.

Die verwendeten hochverzweigten Polymere weisen im Regelfalle mindestens 3 funktio- nelle Gruppen auf. Die Zahl der funktionellen Gruppen ist prinzipiell nicht nach oben be- schränkt. Allerdings weisen Produkte mit einer zu hohen Anzahl von funktionellen Grup- pen häufig unerwünschte Eigenschaften auf, wie beispielsweise schlechte Löslichkeit oder eine sehr hohe Viskosität. Daher weisen die erfindungsgemäß verwendeten hochverzweig- ten Polymere im Regelfall nicht mehr als im Mittel 100 funktionelle Gruppen auf. Bevor- zugt weisen die hochverzweigten Polymere im Mittel 3 bis 50 und besonders bevorzugt 3 bis 20 funktionelle Gruppen auf.

Die Molmassen der erfindungsgemäß verwendeten hochverzweigten Polymere richten sich nach der jeweiligen Polymerklasse sowie nach der jeweiligen Anwendung und werden vom Fachmann entsprechend ausgewählt. Bewährt haben sich aber Produkte mit einem Gewichtsmittel Mw von 500 bis 50 000 g/mol, bevorzugt von 1000 bis 20 000 g/mol.

Hochverzweigte Polymere lassen sich beispielsweise wie folgt herstellen : - hochverzweigte Polyisocyanate nach DE-A 100 13 187 und DE-A 100 13 186 ; - hochverzweigte Polyurethane nach WO 97/02304 oder nach DE 199 04 444 ; - hochverzweigte Polyester nach SE 468 771 oder nach SE 503 342 ; - hochverzweigte Polyether nach DE 199 47 631 ; - hochverzweigte Polyesteramide nach WO 99/16810 ; - hochverzweigte Polyamine nach WO 93/14147 ; - hochverzweigte Polyharnstoffe nach DE 102 04 979.3.

Eine Übersicht über hochverzweigte Polymere ist gegeben zum Beispiel in"Dendrimers And Other Dendritic Polymers", von J. M. J. Fichet und D. A. Tomalia, John Wiley & Sons, Chichester 2001, oder in"Dendrimers And Dendrons", von G. R. Newkome, C. N. Morre- field and F. Vögtle, WILEY-VCH, Weinheim 2001.

Nachfolgend wird stellvertretend die Herstellung von hochverzweigten Polyurethanen nä- her erläutert.

Der Begriff"Polyurethane"im Sinne dieser Erfindung umfasst über das übliche Verständ- nis hinaus Polymere, die durch Umsetzung von Di-oder Polyisocyanaten mit Verbindun- gen mit aktivem Wasserstoff erhalten werden können, und die durch Urethan-, aber auch beispielsweise durch Harnstoff-, Allophanat-, Biuret-, Carbodiimid-, Amid-, Uretonimin-, Uretdion-, Isocyanurat-oder Oxazolidon-Strukturen verknüpft sein können.

Zur Synthese der erfindungsgemäß eingesetzten hyperverzweigten Polyurethane werden bevorzugt ABx-Monomere eingesetzt, die sowohl Isocyanat-Gruppen als auch Gruppen, die mit Isocyanat-Gruppen unter Bildung einer Verknüpfung reagieren können, aufweisen. x ist eine natürliche Zahl zwischen 2 und 8, bevorzugt 2 oder 3. Entweder handelt es sich bei A um eine Isocyanat-Gruppe und bei B um mit dieser reaktive Gruppen, oder es liegt der umgekehrte Fall vor.

Bei den mit den Isocyanat-Gruppen reaktiven Gruppen handelt es sich bevorzugt um OH-, NH2-, NHR-oder SH-Gruppen.

Die ABx-Monomere sind in bekannter Art und Weise herstellbar. AB -Monomere können beispielsweise nach der in WO 97/02304 beschriebenen Methode unter Anwendung von Schutzgruppentechniken synthetisiert werden. Beispielhaft sei diese Technik an der Her- stellung eines Al32-Monomers aus 2, 4-Toluylendiisocyanat (TDI) und Trimethylolpropan erläutert. Zunächst wird eine der Isocyanat-Gruppen des TDI in bekannter Art und Weise verkappt, beispielsweise durch Umsetzung mit einem Oxim. Die verbleibende freie NCO- Gruppe wird mit Trimethylolpropan umgesetzt, wobei nur eine der drei OH-Gruppen mit der Isocyanat-Gruppe reagiert, während zwei OH-Gruppen über Acetalisierung blockiert sind. Nach Abspalten der Schutzgruppe wird ein Molekül mit einer Isocyanat-Gruppe und 2 OH-Gruppen erhalten.

Besonders vorteilhaft können die ABx-Moleküle nach der in der DE-A 199 04 444 be- schriebenen Methode synthetisiert werden, bei der keine Schutzgruppen erforderlich sind.

Bei dieser Methode werden Di-oder Polyisocyanate eingesetzt und mit Verbindungen, die mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktive Gruppen aufweisen, umgesetzt. Zumindest einer der Reaktionspartner weist dabei Gruppen mit gegenüber dem anderen Reaktions- partner unterschiedlicher Reaktivität auf. Bevorzugt weisen beide Reaktionspartner Grup- pen mit gegenüber dem anderen Reaktionspartner unterschiedlicher Reaktivität auf. Die Reaktionsbedingungen werden so gewählt, dass nur bestimmte reaktive Gruppen miteinan- der reagieren können.

Als Di-und Polyisocyanate kommen die aus dem Stand der Technik bekannten aliphati- schen, cycloaliphatischen und aromatischen Isocyanate in Frage. Bevorzugte Di-oder Po- lyisocyanate sind 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, die Mischungen aus monomeren Diphenylmethandiisocyanaten und oligomeren Diphenylmethandiisocyanaten (Polymer- MDI), Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 4,4'- Methylenbis (cyclohexyl)-diisocyanat, Xylylendiisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat, Dodecyldiisocyanat, Lysinalkylesterdiisocyanat, wobei Alkyl für Cl-bis Clo-Alkyl steht, 2,2, 4- oder 2,4, 4-Trimethyl-1, 6-hexamethylendiisocyanat, 1, 4-Diisocyanatocyclohexan oder 4-Isocyanatomethyl-1, 8-octamethylendiisocyanat.

Besonders bevorzugt sind Di-oder Polyisocyanate mit NCO-Gruppen unterschiedlicher Reaktivität, wie 2,4-Toluylendiisocyanat (2, 4-TDI), 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat (2, 4'-

NMI), Triisocyanatotoluol, losphorondiisocyanat (IPDI), 2-Butyl-2-ethylpentamethylen- diisocyanat, 2-Isocyanatopropylcyclohexylisocyanat, 3 (4)-Isocyanatomethyl-l-methyl- cyclohexylisocyanat, 1, 4-Diisocyanato-4-methylpentan, 2, 4'-Methylenbis (cyclohexyl)- diisocyanat und 4-Methylcyclohexan-1, 3-diisocyanat (H-TDI). Weiterhin sind Isocyanate besonders bevorzugt, deren NCO-Gruppen zunächst gleich reaktiv sind, bei denen sich jedoch durch Erstaddition eines Alkohols oder Amins an einer NCO-Gruppe ein Reaktiv- tätsabfall bei der zweiten NCO-Gruppe induzieren läßt. Beispiele dafür sind Isocyanate, deren NCO-Gruppen über ein delokalisiertes Elektronensystem gekoppelt sind, z. B. 1,3- und 1, 4-Phenylendiisocyanat, 1, 5-Naphthylendiisocyanat, Diphenyldiisocyallat, Tolidindii- socyanat oder 2, 6-Toluylendiisocyanat.

Weiterhin können beispielsweise Oligo-oder Polyisocyanate verwendet werden, die sich aus den genannten Di-oder Polyisocyanaten oder deren Mischungen durch Verknüpfung mittels Urethan-, Allophanat-, Harnstoff-, Biuret-, Uretdion-, Amid-, Isocyanurat-, Carbo- diimid-, Uretonimin-, Oxadiazintrion-oder Iminooxadiazindion-Strukturen herstellen las- sen.

Als Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Gruppen werden vor- zugsweise di-, tri-oder tetrafunktionelle Verbindungen eingesetzt, deren funktionelle Gruppen gegenüber NCO-Gruppen eine unterschiedliche Reaktivität aufweisen. Bevorzugt sind Verbindungen mit mindestens einer primären und mindestens einer sekundären Hydroxylgruppe, mindestens einer Hydroxylgruppe und mindestens einer Mercaptogruppe, besonders bevorzugt mit mindestens einer Hydroxylgruppe und mindestens einer Ami- nogruppe im Molekül, insbesondere Aminoalkohole, Aminodiole und Aminotriole, da die Reaktivität der Aminogruppe gegenüber der Hydroxylgruppe bei der Umsetzung mit Iso- cyanat deutlich höher ist.

Beispiele für die genannten Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Gruppen sind Propylenglykol, Glycerin, Mercaptoethanol, Ethanolamin, N-Methylethanol- amin, Diethanolamin, Ethanolpropanolamin, Dipropanolamin, Diisopropanolamin, 2- Amino-1, 3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-1, 3-propandiol oder Tris (hydroxymethyl)- aminomethan. Weiterhin sind auch Mischungen der genannten Verbindungen einsetzbar.

Die Herstellung eines AB2-Moleküls sei beispielhaft für den Fall eines Diisocyanates mit einem Aminodiol erläutert. Hierbei wird zunächst ein Mol eines Diisocyanats mit einem Mol eines Aminodiols bei niedrigen Temperaturen, vorzugsweise im Bereich zwischen-10

bis +30°C, umgesetzt. In diesem Temperaturbereich erfolgt eine praktisch vollständige Unterdrückung der Urethanbildungsreaktion, und die reaktiveren NCO-Gruppen des Iso- cyanates reagieren ausschließlich mit der Aminogruppe des Aminodiols. Das gebildete ABx-Molekül weist eine freie NCO-Gruppe sowie zwei freie OH-Gruppen auf und kann zur Synthese eines hochverzweigten Polyurethans eingesetzt werden.

Durch Erwärmung und/oder Katalysatorzugabe kann dieses AB2-Molekül intermolekular zu einem hochverzweigten Polyurethan reagieren. Die Synthese des hochverzweigten Po- lyurethans kann vorteilhaft ohne vorherige Isolierung des ABx-Moleküls in einem weiteren Reaktionsschritt bei erhöhter Temperatur erfolgen, vorzugsweise im Bereich zwischen 30 und 80 °C. Bei Verwendung des geschilderten AB2-Moleküls mit zwei OH-Gruppen und einer NCO-Gruppe entsteht ein hochverzweigtes Polymer, welches pro Molekül eine freie NCO-Gruppe sowie-je nach Polymerisationsgrad-eine mehr oder weniger große Zahl von OH-Gruppen aufweist. Die Reaktion kann bis zu hohen Umsätzen durchgeführt wer- den, wodurch sehr hochmolekulare Strukturen erhalten werden. Sie kann aber auch bei- spielsweise durch Zugabe geeigneter monofunktioneller Verbindungen oder durch Zugabe einer der Ausgangsverbindungen zur Herstellung des AB2-Moleküls beim Erreichen des gewünschten Molekulargewichtes abgebrochen werden. Je nach der zum Abbruch verwen- deten Ausgangsverbindung entstehen entweder vollständig NCO-terminierte oder vollstän- dig OH-terminierte Moleküle.

Alternativ kann beispielsweise auch ein AB2-Molekül aus einem Mol Glycerin und 2 mol 2,4-TDI hergestellt werden. Bei tiefer Temperatur reagieren vorzugsweise die primären Alkoholgruppen sowie die Isocyanat-Gruppe in 4-Stellung und es wird ein Addukt gebil- det, welches eine OH-Gruppe und zwei Isocyanat-Gruppen aufweist, welches wie geschil- dert bei höheren Temperaturen zu einem hochverzweigten Polyurethan umgesetzt werden kann. Es entsteht zunächst ein hochverzweigtes Polymer, welches eine freie OH-Gruppe sowie-je nach Polymerisationsgrad-eine mehr oder weniger große Zahl von NCO- Gruppen aufweist.

Die Herstellung der hochverzweigten Polyurethane kann prinzipiell ohne Lösungsmittel, bevorzugt aber in Lösung erfolgen. Als Lösungsmittel prinzipiell sind alle bei der Umset- zungstemperatur flüssigen und gegenüber den Monomeren und Polymeren inerten Verbin- dungen geeignet.

Andere Produkte sind durch weitere Synthesevarianten zugänglich. AB3-Moleküle lassen sich beispielsweise durch Reaktion von Diisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens 4 gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen erhalten. Beispielhaft sei die Umsetzung von 2, 4-Toluylendiisocyallat mit Tris (hydroxymethylEaminsomethan genannt.

Zum Abbruch der Polymerisation können auch polyfunktionelle Verbindungen eingesetzt werden, die mit den jeweiligen A-Gruppen reagieren können. Auf diese Art und Weise können mehrere kleine hochverzweigte Moleküle zu einem großen hochverzweigten Mo- lekül verknüpft werden.

Hochverzweigte Polymere mit kettenverlängerten Ästen lassen sich beispielsweise erhal- ten, indem zur Polymerisationsreaktion neben den ABx-Molekülen zusätzlich im molaren Verhältnis 1 : 1 ein Diisocyanat und eine Verbindung, die zwei mit Isocyanatgruppen reak- tive Gruppen aufweist, eingesetzt werden. Diese zusätzlichen AA-bzw. BB-Verbindungen können auch noch über weitere funktionelle Gruppen verfügen, die aber unter den gewähl- ten Reaktionsbedingungen nicht reaktiv gegenüber den A-oder B-Gruppen sein dürfen. Auf diese Art und Weise können weitere Funktionalitäten in das hyperverzweigte Polymer eingebracht werden.

Weitere Synthesevarianten für hochverzweigte Polyurethane finden sich in den unveröf- fentlichten Anmeldungen mit den Aktenzeichen DE 100 13 187.5 und DE 100 30 869. 4.

Die funktionellen Gruppen können aber auch, wie oben beschrieben, hydrophobiert, hydrophiliert oder umfunktionalisiert werden. Auf diese Art und Weise werden für den Einsatz als Lösung oder wässrige Dispersion besonders geeignete hochverzweigte Polyu- rethane zugänglich. Zur Umfunktionalisierung eignen sich aufgrund ihrer Reaktivität ganz besonders solche hochverzweigten Polyurethane, die Isocyanat-Gruppen aufweisen. Es können auch OH-oder NH2-terminierte Polyurethane mittels geeigneter Reaktionspartner umfunktionalisiert werden.

Bevorzugte Gruppen, die in die hochverzweigten Polyurethane eingeführt werden, sind- COOH,-CONH2,-OH,-NH2,-NHR,-NR2,-NR3+,-SO3H und deren Salze. Speziell be- vorzugt sind -NH2, -NHR, -NR2, und -NR3+ gemä# einer Ausführungsform der Erfindung und-COOH, -OH und-SO3H gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Gruppen, die über ausreichend acide H-Atome verfügen, können durch Behandlung mit geeigneten Basen in die entsprechenden Salze überführt werden. Analog lassen sich basi- sche Gruppen mit geeigneten Säuren in die entsprechenden Salze überführen. Dadurch lassen sich wasserlösliche hochverzweigte Polyurethane erhalten.

Durch Umsetzung ECO-tenninierter Produkte mit Alkanolen und Alkylaminen, insbeson- dere Alkanolen und Alkylaminen mit Cgo-Alkykesten, lassen sich hydrophobierte Pro- dukte erhalten.

Hydrophilierte, aber nicht ionische Produkte lassen sich durch Reaktion NCO-terminierter Polymere mit Polyetheralkoholen, wie beispielsweise Di-, Tri-oder Tetra-oder Polyethy- lenglykol erhalten.

Säuregruppen lassen sich beispielsweise durch Umsetzung mit Hydroxycarbonsäuren, Hydroxysulfonsäuren oder Aminosäuren einführen. Als Beispiele geeigneter Reaktions- partner seien 2-Hydroxyessigsäure, 4-Hydroxybenzoesäure, 12-Hydroxydodecansäure, 2- Hydroxyethansulfonsäure, Glycin oder Alanin genannt.

Durch Umsetzung mit Acrylatgruppen umfassenden Verbindungen wie Acrylatgruppen umfassenden Alkoholen wie 2-Hydroxyethylacrylat oder 2-Hydroxyethylmethacrylat las- sen sich hochverzweigte Polyurethane erhalten, die polymerisierbare olefinische Gruppen aufweisen.

Es können auch hochverzweigte Polyurethane erzeugt werden, die verschiedenartige Funk- tionalitäten aufweisen. Dies kann beispielsweise durch Umsetzung mit einem Gemisch verschiedener Verbindungen erfolgen, oder auch dadurch, dass man nur einen Teil der ur- sprünglich vorhandenen funktionellen Gruppen, beispielsweise nur einen Teil der OH- Gruppen, umsetzt.

Die Umfunktionalisierung des hochverzweigten Polyurethans kann vorteilhaft unmittelbar im Anschluss an die Polymerisationsreaktion erfolgen, ohne dass das NCO-teminierte Po- lyurethan vorher isoliert wird. Die Funktionalisierung kann aber auch in einer separaten Reaktion erfolgen.

Wirkstoffgruppen Die erfindungsgemäßen Stabilisatoren enthalten eine oder mehrere Wirkstoffgruppen, wo- bei diese Wirkstoffgruppen über funktionelle Gruppen D, die mit den funktionellen Grup- pen B reaktiv sind, an die Ankergruppe angekoppelt sind.

Wirkstoffgruppen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Gruppen, die einen Kunstoff oder eine Kunststoffmischung gegen schädliche Umwelteinflüsse schützen. Beispiele sind primäre und sekundäre Antioxidantien, Hindered Amine Light Stabilizer, UV-Absorber, Hydrolyseschutzmittel, Quencher und Flammschutzmittel.

Prinzipiell kann ein erfindungsgemäßer Stabilisator eine oder mehrere, auch unterschiedli- che Wirkstoffgruppen enthalten. Anzahl der Wirkstoffgruppen und Verhältnis der Wirk- stoffgruppen zueinander sind dabei variabel und nur durch die Anzahl an funktionellen Gruppen B der Ankergruppe begrenzt. Hierbei muss nicht jede funktionelle Gruppe B mit einer Wirkstoffgruppe umgesetzt sein.

Soll ein erfindungsgemäßer Stabilisator z. B. als Antioxidans wirken, so können an die An- kergruppe solche Wirkstoffgruppen gehängt werden, die den oxidativen Abbau eines Kunststoffs verlangsamen oder stoppen.

Ein Klasse von Wirkstoffen, die als Antioxidantien wirken, sind sterisch gehinderte Pheno- le.

In einer Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Stabilisatoren als Wirkstoffgruppe Wirkstoffe der allgemeinen Formel (1) in gebundener Form.

Darin sind X und Y unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom oder ein gerad- kettiger, verzweigter oder cyclischer Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, und Z ist ein Rest der Formel -C-RR-D worin R1 eine Einfachbindung, ein linearer oder verzweigter divalenter organischer Rest mit 1-100 C-Atomen, bevorzugt 1-12 C-Atomen, besonders bevorzugt 1-6 C-Atomen ist, oder R1 ein divalenter Rest der Formel <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> -(R2-C1-R3)m-<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> ist, wobei R2 und R3 gleich oder verschieden voneinander sein können und un- abhängig voneinander jeweils eine Einfachbindung, ein linearer oder ver- zweigter divalenter organischer Rest mit 1-50 C-Atomen, bevorzugt 1-10 C-Atomen, insbesondere 1-4 C-Atomen sind, und m eine Zahl von 1-100, bevorzugt von 1-10 und besonders bevorzugt von 1-4 ist.

C und Cl sind unabhängig voneinander jeweils eine Einfachbindung, ein Sauerstoffatom ein Schwefelatom, eine-NH-oder eine-NR-Gruppe, eine Estergruppe (-C (O) O- oder- O (O) C-), eine Amidgruppe (-NHC (O)- oder-C (O) NH-), eine Urethangruppe (-OC (O) NH- oder-HNC (O) O-) oder eine Harnstoffgruppe (-HNC (O) N- oder-NC (O) NH-).

"Unabhängig voneinander"bedeutet, dass in jeder der m Wiederholungseinheiten Cl, bzw. R3 für einen anderen Rest stehen können.

D ist eine funktionelle Gruppe, mit der die Wirkstoffgruppe an die Ankergruppe gebunden wird. Beispiele für D sind substituierte und nicht substituierte Amino-, Hydroxyl-, Thiol-, Carboxyl-, Isocyanato-, Epoxygruppen oder aktivierte Doppelbindungen. Bevorzugt funk- tionelle Gruppen D sind Hydroxylgruppen und substituierte oder nicht substituierte Ami- nogruppen.

Bevorzugt enthalten die Stabilisatoren als phenolische Wirkstoffgruppe das sterisch gehin- derte Phenol der Formel (la) in gebundener Form,

worin Z wie vorstehend definiert ist.

Bevorzugte Gruppen Z sind zum Beispiel wobei R und R'unabhänig voneinander H, lineare oder verzweigte Alkylketten mit 1-10 C-Atomen, bevorzugt 1-4 C-Atomen sein können. Solche Gruppen Z werden erhalten durch Veresterung eines Carbonsäuregruppen enthaltenden sterisch gehinderten Phenols mit einem Oligo-oder Polyalkylenoxid-Diol oder durch Alkoxylierung eines OH-Gruppen aufweisenden sterisch gehinderten Phenols mittels Ethylenoxid, Propylenoxid, Butyleno- xid oder deren Mischungen.

Eine weitere geeignete Klasse von Wirkstoffen sind Phosphorverbindungen, die z. B. als sekundäres Antioxidans Verwendung finden. In einer weiteren Ausführungsform der Er- findung enthalten die erfindungsgemäßen Stabilisatoren als Wirkstoffgruppen Gruppen, die trivalenten Phosphor gebunden enthalten, beispielsweise Gruppen, die sich von Orga- nophosphorverbindungen des trivalenten Phosphors wie Phosphiten und Phosphoniten ab- leiten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsge- maßen Stabilisatoren einen Phosphorwirkstoff der allgemeinen Formel (2)

in gebundener Form. W1, W2 und W3 sind unabhängig voneinander ein geradkettiger, ver- zweigter oder cyclischer Alkylrest mit 1-30 Kohlenstoffatomen oder ein substituierter oder ein unsubstituierter Arylrest mit 3-30 Kohlenstoffatomen. W2 und W3 können unab- hängig voneinander ebenfalls Wasserstoff sein, die Bedeutung von Z ist wie vorstehend definiert.

Ein Beispiel für einen Phosphorwirkstoff ist die nachstehende Verbindung der Formel (2a) Eine weitere Klasse von Wirkstoffen, die Polymere gegen oxidativen Abbau schützen, sind Thioverbindungen. Thioverbindungen enthalten mindestens ein Schwefelatom. Sind meh- rere Schwefelatome in der Thioverbindung enthalten, so können diese direkt miteinander verbunden sein oder durch einen organischen Rest voneinander getrennt sein. Bevorzugt sind Thioverbindungen, in denen die Schwefelatome nicht direkt miteinander verbunden sind. Thioverbindungen, die erfindungsgemäß zum Aufbau der Stabilisatoren eingesetzt werden, enthalten eine funktionelle Gruppe D, die mit den funktionellen Gruppen B der Ankergruppe reagieren kann. Geeignete funktionellen Gruppen D sind substituierte und nicht substituierte Amino-, Hydroxyl-, Thiol-, Carboxyl-, Isocyanato-und Epoxygruppen

und aktivierte Doppelbindungen. Bevorzugt sind Hydroxylgruppen und substituierte und nicht substituierte Aminogruppen.

In einer weiteren Ausfiihrungsform der Erfindung enthalten die Stabilisatoren als Wirk- stoffgruppe Thiowirkstoffe der allgemeinen Formel (3) R-S-R-Z (3) in gebundener Form. Darin ist R6 ein linearer oder verzweigter aliphatischer organischer Rest enthaltend 1-100 C Atome, bevorzugt 1-12 C-Atome, insbesondere 1-6 C-Atome, R7 ist eine Einfachbindung oder ein divalenter linearer oder verzweigter aliphatischer oder aromatischer Rest mit 1-100 C-Atomen, bevorzugt 1-12 C-Atomen, insbesondere 1-6 C-Atomen, und Z ist wie vorstehend definiert.

Zum Schutz gegen UV-Abbau können UV-Absorber als Wirkstoffgruppe an die hyperver- zweigte Ankergruppe gebunden werden. Geeignete UV-Absorber sind solche Verbindun- gen, die in der UV-A-und UV-B Region des Spektrums absorbieren.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Wirkstoffgruppen, die als UV- Absorber wirken, Diphenylcyanacrylate, Benzotriazole, Benzophenone, Zimtsäureester, Benzylidenmalonate oder Diarylbutadiene. Die genannten UV-Absorber enthalten funktio- nelle Gruppen D, die mit den funktionellen Gruppen B der Ankergruppe reagieren. Solche funktionellen Gruppen sind substituierte oder nicht substituierte Amino-, Hydroxyl-, Thi- ol-, Carboxyl-, Isocyanato-oder Epoxygruppen oder aktivierte Doppelbindungen. Bevor- zugt sind Hydroxyl-und substituierte oder nicht substituierte Aminogruppen.

Beispiele sind Stabilisatoren, die als Wirkstoffgruppe Wirkstoffe der Formeln (4) bis (7)

in gebundener Form enthalten.

Darin binden Z1 und/oder Z2 an die funktionellen Gruppen B der Ankergruppe und sind unabhängig voneinander Z oder C-X, wobei X ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und C und Z wie vorstehend definiert sind.

Eine weitere Gruppe von Wirkstoffen, die Polymere gegen die Einwirkung von UV-Licht stabilisiert, sind die sogenannten Hindered Amine (Light) Stabilizer (HAS oder HALS).

Die Aktivität der HALS-Verbindungen beruht auf ihrer Fähigkeit, Nitroxylradikale zu bil- den, die in den Mechanismus der Oxidation von Polymeren eingreifen. HALS gelten als hocheffiziente UV-Stabilisatoren für die meisten Polymere. In einer Ausführungsform der

Erfindnung enthalten die Stabilisatoren ein sterisch gehindertes Amin, das in der Lage ist, Nitroxylradikale zu bilden, in gebundener Form.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Stabilisatoren als Wirkstoffgruppen HALS-Wirkstoffe der allgemeinen Formel (8) in ge- bundener Form, worin X1, x2, yl, Y2 und X3 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein geradketti- ger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und X3 darüber hinaus ein Acylrest mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Alkoxyrest mit 1 bis 19 Kohlenstoffatomen oder ein Aryloxycarbonylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen sein kann, und Z wie vorstehend definiert ist.

Eine weitere Wirkstoffgruppe sind aromatische Amine. Aromatische Amine sind hierbei alle Verbindungen, die eine substituierte oder nicht substituierte Aminogruppe aufweisen, die direkt an ein aromatisches System gebunden ist. Aromatische Amine dienen je nach Substitution als Antioxidantien oder auch als Wirkstoff gegen den schädlichen Einfluß von Ozon.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Stabi- lisatoren als Wirkstoffgruppe aromatische Amine in gebundener Form. In einer bevorzug- ten Ausführungsform sind dies Wirkstoffe der allgemeinen Formel (9)

worin X1, X2, X3 und X4 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Z sind, wobei Z wie obenstehen definiert ist, und X4 darüber hinaus

sein kann.

X5 und X6 sind unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder ver- zweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Z, wobei Z wie obenstehend definiert ist.

Eine weitere Wirkstoffgruppe sind Benzofuranone oder Indolene. Solche Verbindungen sind z. B. beschrieben in US 4,325, 863. Prinzipiell sind Benzofuranone oder Indolene als Wirkstoffgruppen geeignet, die funktionelle Gruppe tragen, die mit den funktionellen Gruppen B der Ankergruppe reagieren können. Beispiele für solche funktionelle Gruppen sind substituierte oder nicht substituierte Amino-, Hydroxyl-, Thiol-, Carboxyl-, Isocyana- to-oder Epoxygruppen oder aktivierte Doppelbindungen. Bevorzugt sind Hydroxylgrup- pen und substituierte oder nicht substituierte Aminogruppen. In einer weiteren Ausfüh- rungsform der Erfindung erhalten die erfindungsgemäßen Stabilisatoren als Wirkstoff- gruppe Verbindungen der allgemeinen Formel (10) in gebundener Form :

Darin binden Z1 und/oder ZZ an die funktionellen Gruppen B der Ankergruppe. Z1 und Z2 sind unabhängig voneinander Z oder C-X, wobei X ein Wasserstoffatom, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest oder ein Cycloalkylrest mit 1-12 C-Atomen ist, und C und Z sind wie vorstehend definiert.

Hilfsgrup Die erfindungsgemäßen Stabilisatoren können eine oder mehrere Hilfsgruppen (m) auf- weisen.

(in) stellt im Sinne der Erfindung eine Hilfsgruppe dar, die die Verarbeitung, Einarbei- tung, Emulgierbarkeit oder Löslichkeit des Stabilisators im Sinne des Nutzers beeinflusst.

Soll beispielsweise der Stabilisator in einer wässrigen Lösung dispergiert werden, so kann es hilfreich sein, eine Hilfsgruppe einzubauen, die die Emulgierbarkeit des Stabilisators erhöht. Umgekehrt kann es bei Einsatz in kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmitteln von Vorteil sein, die Hydrophobie des Produktes zu erhöhen, indem bevorzugt hydrophobe Reste als Hilfsgruppe eingebaut werden. Gleichsam kann es für die Verarbeitung des Sta- bilisators wichtig sein, die Glastemperatur und Viskosität abzusenken. Hier kann dann e- benfalls eine Hilfsgruppe zum Einsatz kommen, die die Anlagerung der Stabilisatormole- küle zu Aggregaten verhindert und so viskositätsmindernd wirkt. Schließlich kann durch die Wahl der Hilfsgruppe auch die Löslichkeit des Stabilisators im Sinne des Anwenders beeinflusst werden. Dadurch kann z. B. der Übertritt aus dem Kunststoff in Lebensmittel hinein reduziert werden bzw. die Verteilung des Stabilisators bei verschiedenen Poly- merblends zu Gunsten einer der beiden Blendkomponenten gelenkt werden. Aufgrund der vielfältigen Aufgaben, die der Hilfsgruppe (m) zukommen können, ist die Art der Struktur der Hilfsgruppe (M) sehr vielfältig.

Die Hilfsgruppe (dut) wird wie die Wirkstoffgruppe (II) über funktionelle Gruppen (funkti- onelle Gruppen E), die mit den funktionellen Gruppen B des hochverzweigten Polymers reagieren, an das hochverzweigte Polymer gebunden. Beispiele für E sind substituierte oder nicht substituierte Amino-, Hydroxyl-, Thiol-, Carboxyl-, Isocyanato-, Epoxygruppen oder aktivierte Doppelbindungen. Bevorzugt sind Hydroxyl-und substituierte oder nicht substituierte Aminogruppen.

Beispielsweise können hydrophobierend wirkende Hilfsgruppen folgenden schematischen Aufbau haben :

E-S S ist in diesem Zusammenhang ein unpolarer Rest, z. B. ein geradkettiger, verzweigter oder cyclischer Alkylrest mit 1 bis 10000 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1-1000 C-Atome.

Beispiele für S sind Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Dodecyl, Stearyl-, Oleyl-, Palmityl-, Oligobutyl-, Oligobutadienyl-, Oligoisobutyl-, Polybutyl-, Polybutadienyl-, Polyisobutyl-, Phenyl-, Naphthyl-oder Nonylphenylreste.

Beispiele für hydrophobierend wirkende Hilfsstoffe (E-S) sind Stearinsäure, Ölsäure, Pal- mitinsäure, Stearinsäurechorid, Octylamin, Stearylamin, Polyisobutylenamin, Dipentyla- min, Diisopentylamin, Dihexylamin, Octylalkohol, Stearylalkohol, Hexadecanol, Octade- canol, Polyisobutylenalkohol, Nonylphenol, Hexylisocyanat, Dodecylisocyanat, Phenyli- socyanat oder Naphthylisocyanat.

Soll die Hilfsgruppe hydrophilierend wirken, so kann (in) folgenden schematischen Auf- bau haben : E-T T ist in diesem Zusammenhang ein hydophilierend wirkender Rest, z. B. ein Diethylengly- kolmonomethylether-, Triethylenglykolmonomethylether-, Oligoethylenglykolmonmethyl- ether-, Polyethylenglykolmonomethylether-, Oligopropylenglykolmonomethylether-, Po- lypropylenglykolmonomethylether-oder ein Poly (ethylen) (propylen) glykolmonomethyl- ether-Rest.

Weiterhin wirken hydrophilierend Reste von Aminocarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Mercaptocarbonsäuren, Aminosulfonsäuren oder Hydroxysulfonsäuren oder Mercaptosul- fonsäuren.

Beispiele für hydophilierend wirkende Hilfsstoffe sind Diethylenglykolmonomethylether, Triethylenglykolmonomethylether, Oligoethylenglykolmonomethylether, Polyethylen- glykolmonomethylether, Oligopropylenglykolmonomethylether, Polypropylenglykol- monomethylether Poly (ethylenpropylen) glykolmonomethylether, 2-Methoxyethylamin, Di (2-methoxyethyl) amin, 3- (2-Methoxyethoxy) propylmin, 9-Amino-3, 6-dioxanonan-l-ol oder höhermolekulare Polyalkylenoxyd-Amine, allgemein bekannt unter dem Namen Jeff-

amine'» der Firma Huntsman, Milchsäure, Mercaptoessigsäure, Hydroxypivalinsäure, Gly- cin, ß-Alanin oder Taurin.

Synthese der erfindungsgemä#en Stabilisatoren Die Herstellung der erfindungsgemäßen Stabilisatoren erfolgt üblicherweise über eine Po- lyadditions-oder eine Polykondensationsreaktion dergestalt, dass wenigstens ein hochver- zweites Polymer (D als Ankergruppe, gegebenenfalls unter Mitverwendung eines organi- schen Lösungsmittels, unter Inertgasatmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, in einem Reaktionsgefäß vorgelegt und unter Rühren auf Reaktionstemperatur gebracht wird. An- schließend gibt man bei der Reaktionstemperatur wenigstens einen Wirkstoff (II) kontinu- ierlich oder diskontinuierlich zu. Die Menge an Wirkstoff (II) ist abhängig von der Anzahl der funktionellen Gruppen B der Ankergruppe und wird üblicherweise so gewählt, dass das Verhältnis der Molzahl der Gruppen B zur Molzahl der mit diesen Gruppen B reaktiven Gruppen D des Wirkstoffes im Verhältnis 2 : 1 bis 1 : 1 vorliegt. Werden mehrere Wirkstoffe gleichzeitig oder nacheinander mit der Ankergruppe umgesetzt, oder wird nach Ankuppeln der Wirkstoffe noch ein weiteres Hilfsmittel (E) zur Herstellung des erfindungsgemäßen Stabilisators benötigt, so wird die Gesamtmenge der reaktiven Gruppen D der Wirkstoffe (II) und der reaktiven Gruppen E der Hilfsmittel (IM) so bemessen, dass sie der Gesamt- menge der reaktiven Gruppen B der Ankergruppe entspricht.

Die Reaktionszeit wird in der Regel so gewählt, dass die reaktiven Gruppen B der Anker- gruppe vollständig mit den reaktiven Gruppen D der Wirkstoffe und den reaktiven Grup- pen E der Hilfsstoffe umgesetzt werden.

Die vorgenannte Umsetzung mit den Wirkstoffgruppen und den Hilfsstoffen kann gegebe- nenfalls in Anwesenheit von Katalysatoren erfolgen, die in Mengen von 0,0001 bis 1 Gew. -%, insbesondere von 0,001 bis 0,1 Gew. -%, jeweils bezogen auf die Menge an An- kergruppe, eingesetzt werden. Als Katalysatoren für Polyadditions-oder Polykondensati- onsreaktionen kommen metallorganische Verbindungen, speziell Zinn-, Zink-, Titan-, Wismut-oder Zirkon-organische Verbindungen in Betracht. Besonders bevorzugt werden zum Beispiel Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnoxid, Titantetrabutylat, Zink-Acetylacetonat oder Zirkon-Acetylacetonat eingesetzt. Weiterhin können starke Basen, vorzugsweise stickstoffhaltige Verbindungen, wie Tributylamin, Chinnuclidin, Diazabicyclooctan, Dia- zabicyclononan oder Diazabicycloundecan eingesetzt werden.

Als geeignete Lösungsmittel können solche verwendet werden, die unter Reaktionsbedin- gungen gegenüber den Einsatzstoffen inert sind. Geeignet sind zum Beispiel Aceton, 2- Butanon, Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester, Tetrahydrofuran, Dioxan, Benzol, Toluol, Xylol, Ethylbenzol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Dimethylformamid, Dimethylace- tamid oder N-Methylpyrrolidon.

Die Reaktionstemperatur für die Polyadditions-oder Polykondensationsreaktion beträgt üblicherweise-10 bis 220°C, bevorzugt 0 bis 180°C. Die Reaktion erfolgt sowohl bei At- mosphärendruck als auch bei einem Druck oberhalb oder auch unterhalb des Atmosphä- rendrucks, beispielsweise bei einem Druck von 2-20 bar oder bei 0,1-0, 001 bar.

Beispiele Beispiel 1 Herstellung eines hyperverzweigten Polyisocyanats In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Gaseinleitrohr und Tropftrichter mit Druckausgleich werden 1000 g IPDI unter Stickstoffeinleitung vorgelegt und bei Raumtemperatur unter gutem Rühren innerhalb 1 min 300 g Trimethylolpropan, gelöst in 1300 g trockenem Es- sigester, zugegeben. Nach Zudosierung von 0,3 g Dibutylzinndilaurat wird die Reaktions- mischung unter Rühren auf 40°C erwärmt und die Abnahme des NCO-Gehaltes titri- metrisch verfolgt. Bei Erreichen eines NCO-Gehaltes von 7,3 Gew. % weist das Reaktions- produkt eine mittlere Funktionalität bezüglich NCO von 2 und bezüglich OH von 1 auf.

Nun werden dem Additionsprodukt 860 g BASONAT'» HI 100, gelöst in 860 g trockenem Essigester innerhalb 1 min zugesetzt, die Mischung auf 60°C erwärmt und 3 h bei dieser Temperatur gerührt. Das Endprodukt weist einen NCO-Gehalt von 6,2 Gew. % auf.

Die mittlere Molmasse des Polyisocyanats beträgt berechnet 2419 g/mol, die mittlere NCO-Funktionalität beträgt 6,7.

BASONAT° HI 100 (BASF AG) ist ein aliphatisches Polyisocyanat auf Basis von Hexa- methylendiisocyanat, die mittlere Funktionalität beträgt 3,7 NCO-Gruppen pro Molekül.

Beispiel 2 Herstellung eines hyperverzweigten Polyisocyanats In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Gaseinleitrohr und Tropftrichter mit Druckausgleich werden 1000 g IPDI unter Stickstoffeinleitung vorgelegt und bei Raumtemperatur unter gutem Rühren innerhalb 1 min 300 g Trimethylolpropan, gelöst in 1300 g trockenem Es- sigester, zugegeben. Nach Zudosierung von 0,12 g Dibutylzinndilaurat wird die Reakti- onsmischung unter Rühren auf 60°C erwärmt und die Abnahme des NCO-Gehaltes titri- metrisch verfolgt. Bei Erreichen eines NCO-Gehaltes von 7, 3 Gew. % weist das Reaktion- produkt eine mittlere Funktionalität bezüglich NCO von 2 und bezüglich OH von 1 auf.

Nun werden dem Additionsprodukt 1280 g BASONAT° HI 100, gelöst in 500 g trocke- nem Essigester innerhalb 1 min zugesetzt, die Mischung auf 60°C erwärmt und 3 h bei dieser Temperatur gerührt. Das Endprodukt weist einen NCO-Gehalt von 8, 5 Gew. % auf.

Die mittlere Molmasse des Polyisocyanats beträgt berechnet 1420 g/mol, die mittlere NCO-Funktionalität beträgt 4,9.

Beispiel 3 Herstellung eines phenolischen Wirkstoffs In einen 500 ml Rundkolben mit Rührer, Gaseinleitrohr und Destillationsbrücke werden unter Einleiten von trockenem Stickstoff 609 g Pluriol E 200 (BASF AG), 175 g Ralox 35 (Firma Raschig) und 2,8 g Weston° DHOP (Fa. General Electric) gegeben. Man er- wärmt das Gemisch auf 145°C und gibt 1, 8 g Kaliummethanolat zu. Das entstehende Me- thanol wird über die Destillationsbrücke entfernt und in einer Kühlfalle gesammelt.

Nach Beendigung der Methanolfreisetzung bei 145°C (ca. 2 h) wird das Reaktionsgemisch auf 80°C abgekühlt. Anschließend werden 2,5 g 85% ige Phosphorsäure zur Neutralisation des Produktes zugegeben. Es wird noch 15 min bei 80°C gerührt und anschließend mit Wasser gewaschen. Dazu werden 1000 ml destilliertes Wasser in einem Becherglas auf 40°C erwärmt und das 80°C warme Produkt langsam unter intensivem Rühren in das Was- ser gegeben. Anschließend wird die wässrige Mischung 30 min gerührt, bis zur Phasen- trennung stehen gelassen und die Wasserphase vom Produkt dekantiert. Dieser Waschvor- gang wird nochmals wiederholt. Das Produkt wird anschließend am Rotationsverdampfer bei ca. 80°C und 10 mbar getrocknet.

Beispiel 4 Herstellung des Wirkstoffs 4-Hydroxyethyloxybenzophenon In einem 2 1 Laborautoklav werden 520 g Diethylenglykoldiethylether, 286 g p- Hydroxybenzophenon (1,44 mol) und 0, 8 g festes, feinst gemahlenes Kaliumhydroxid vor- gelegt. Anschliessend erfolgt eine 30 minütige Druckprüfung mit trockenem Stickstoff mit anschließender Inertisierung des Reaktionsgefäßes. Nach dem Aufheizen der Reaktionsmi- schung auf 120°C werden 95,4 g Ethylenoxid (2,2 mol) bei einem maximalen Innendruck von 4 bar über einen Zeitraum von 1 h kontinuierlich eingegast. Nach dem Ende der Bega- sung mit Ethylenoxid lässt man die Reaktionsmischung so lange reagieren, bis eine Druck- konstanz über 30 min eintritt. Das Produkt wird im heißen Zustand aus dem Autoklav aus- getragen, mit verdünnter wässriger Salzsäure neutralisiert, auf 2 1 Eiswasser gegeben und durch ständiges Rühren zur Kristallisation gebracht. Der entstandene Feststoff wird abge- saugt, mit Eiswasser gewaschen und im Vakuum getrocknet.

Beispiel 5 Erfindungsgemäßer Stabilisator A In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Gaseinleitrohr und Tropftrichter mit Druckausgleich werden 50 g der Lösung des hyperverzweigten Polyisocyanats in Essigester aus Beispiel 1 unter Stickstoffeinleitung bei Raumtemperatur vorgelegt und 12,7 g 1,2, 2,6, 6- Pentamethylpiperidin-4-ol, gelöst in 50 g trockenem Essigester, innerhalb 1 min zuge- tropft. Nach Zugabe von 0,02 g Dibutylzinndilaurat wird die Mischung 3 h bei 60°C ge- rührt. Anschließend wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer im Vakuum entfernt. Das Produkt ist ein weißes Pulver mit einer berechneten Molmasse von 3565 g/mol und einer Anzahl von im Mittel 6,7 Stabilisatorgruppen pro Molekül.

Beispiel 6 Erfmchmgsgemäßer Stabilisator B In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Gaseinleitrohr und Tropftrichter mit Druckausgleich werden 120 g der Lösung des hyperverzweigten Polyisocyanats in Essigester aus Beispiel

2 unter Stickstoffeinleitung bei Raumtemperatur vorgelegt und 42 g 1,2, 2,6, 6- Pentamethylpiperidin-4-ol, gelöst in 42 g trockenem Essigester, innerhalb 1 min zuge- tropft. Nach Zugabe von 0,02 g Dibutylzinndilaurat wird die Mischung 6 h bei 60°C ge- rührt. Anschließend wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer im Vakuum entfernt. Das Produkt weist eine berechnete Molmasse von 2259 g/mol und eine Anzahl von im Mittel 4, 9 Stabilisatorgruppen pro Molekül auf.

Beispiel 7 Erfindungsgemäßer Stabilisator C In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Gaseinleitrohr und Tropftrichter mit Druckausgleich werden 40 g der Lösung des hyperverzweigten Polyisocyanats in Essigester aus Beispiel 2 unter Stickstoffeinleitung bei Raumtemperatur vorgelegt und 25 g des Phenols aus Beispiel 3, gelöst in 25 g trockenem Essigester, sowie 8 g 1, 2,2, 6,6-Pentamethylpiperidin-4-ol, ge- löst in 8 g trockenem Essigester, innerhalb 1 min zugetropft. Nach Zugabe von 0,02 g Di- butylzinndilaurat wird die Mischung 6 h bei 60°C gerührt. Anschließend wird das Lö- sungsmittel am Rotationsverdampfer im Vakuum entfernt. Das Produkt weist eine berech- nete Molmasse von 2350 g/mol und eine Anzahl von im Mittel 2,5 phenolischen und 2,5 aminische Stabilisatorgruppen pro Molekül auf.

Beispiel 8 Erfindungsgemäßer Stabilisator D In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Gaseinleitrohr und Tropftrichter mit Druckausgleich werden 60 g der Lösung des hyperverzweigten Polyisocyanats in Essigester aus Beispiel 2 unter Stickstoffeinleitung bei Raumtemperatur vorgelegt und 16,6 g 1,2, 2,6, 6- Pentamethylpiperidin-4-ol, gelöst in 17 g trockenem Essigester, innerhalb 1 min zuge- tropft. Nach Zugabe von 0,02 g Dibutylzinndilaurat wird die Mischung 5 h bei 60°C ge- rührt. Dann werden 6,1 g 4-Hydroxyethyloxybenzophenon aus Beispiel 4, gelöst in 7 g trockenem Essigester, zugegeben und noch 1 h bei 60°C gerührt. Anschließend wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer im Vakuum entfernt. Das Produkt weist eine be- rechnete Molmasse von 2382 g/mol und eine Anzahl von im Mittel einer benzophenoni- schen und 4 aminische Stabilisatorgruppen pro Molekül auf.

Beispiel 9 Herstellung eines thermoplastischen Polyurethans (TPU) auf Polyether-Basis 1000 g eines Polytetrahydrofuran mit einer Molmasse von 1000 g/mol (PolyTHFs 1000, BASF AG) wurden in einem Weißblecheimer auf ca. 90°C erwärmt. Anschließend wurden unter Rühren Additive wie z. B. Antioxidantien sowie 125 g Butandiol zugegeben. Die Lösung wurde unter Rühren auf 80°C erwärmt. Anschließend wurden 600 g 4, 4'-Die- nylmethandiisocyanat (4, 4'-MDI) zugegeben und gerührt, bis die Lösung homogen war.

Danach wurde das TPU in eine flache Schale gegossen und zunächst 10 min bei 125°C auf der Heizplatte, danach 15 h bei 110°C im Heizschrank getempert.

Beispiel 10 Herstellung eines Antioxidantor-Konzentrates 1000 g PTHF 1000 wurden in einem Weißblecheimer auf ca. 90°C erwärmt. Anschließend erfolgte unter Rühren die Zugabe von 8 g Irganox 1010 und 8 g Irganox 1098 sowie von 125 g Butandiol. Zusätzlich wurden die in Tabelle 1 genannten Stabilisatoren in den ange- gebenen Mengen eingearbeitet. Die Lösung wurde unter Rühren auf 80°C erwärmt. An- schließend wurden 600 g 4, 4'-MDI zugegeben und gerührt, bis die Lösung homogen war.

Danach wurde das TPU in eine flache Schale gegossen und zunächst 10 min bei 125°C auf der Heizplatte, danach 15 h bei 110°C im Heizschrank getempert. Nach Abkühlen der Plat- ten wurden diese in einer Mühle zu Granulat vermahlen.

Die Tabelle 1 zeigt, dass die Farbe des gegossenen Stabilisatorkonzentrates mit dem erfin- dungsgemäßen Stabilisator deutlich verbessert wird.

Tabelle 1 Beispiel Stabilisator 1 Menge 1 (g) Stabilisator 2 Menge 2 (g) Farbe 10a (Vgl.) Tinuvin 622 16, 2 Cyasorb 5411 16, 2 Gelb 10b Stabilisator B 16,2 Cyasorb 5411 16,2 Farblos bis aus Beispiel 6 leicht gelblich 10c (Vgl.) Tinuvin 622 16, 2 Tinuvin 328 16, 2 Gelblich 10d Stabilisator B 16,2 Tinuvin 328 16,2 Farblos bis aus Beispiel 6 leicht gelblich

Beispiel 11 EersteUmtg eineS Antioxidantor-Konzentrates im Kneter 45 g eines weichen Polyether-TPU (Elastollan# 1185 A) wurden bei 200°C in einem I (ne- ter aufgeschmolzen. Anschließend wurde die Temperatur auf 160°C herabgesetzt. Danach wurden langsam die in Tabelle 2 genannten Mengen an Stabilisatoren zudosiert. Nach gu- ter Vermischung der Stoffe wurde das Produkt aus dem Kneter entnommen und zwei Stunden bei 80°C getempert. Es zeigte sich, dass die Farbe der Konzentrate mit den erfin- dungsgemäßen Stabilisatoren gegenüber der der Konzentrate mit den Vergleichs- Stabilisatoren deutlich besser ist.

Tabelle 2 Beispiel Stabilisator 1 Menge 1 (g) Stabilisator 2 Menge 2 (g) Farbe 1 la (Vgl.) Tinuvin 622 7, 5 Tinuvin 329 7, 5 Bräunlich llb Stabilisator B 7,5 Tinuvin 329 7,5 gelblich aus Beispiel 6 l lc (Vgl.) Tinuvin 622 7, 5 Tinuvin 328 7, 5 Bräunlich 11d Stabilisator B 7,5 Tinuvin 328 7,5 gelblich aus Beispiel 6 Beispiel 12 Stabilisierung eines TPU mit erfindungsgemäßem Stabilisator enthaltend HALS- Wirkstoffgruppen im Vergleich zu kommerziellen Produkten Eine Testserie enthaltend die Stabilisatoren in Tabelle 2 wurde der Vorschrift in Beispiel 9 entsprechend hergestellt. Nach erfolgter Granulierung der Gießschwarten wurde eine Serie zu Folien einer Dicke von 100 um verblasen. Eine weiterer Teil wurde mit einem gelben Farbkonzentrat zu 2 mm Prüfplatten spritzgegossen. Folien und Spritzplatten wurden nach DIN 75202 belichtet. Die Tabellen 3 und 4 geben die Ergebnisse der Belichtung wieder.

Wie deutlich erkannt wird, sind die Proben die ein erfindungsgemäßes HALS enthalten, deutlich stabilier als die Proben ohne HALS (Tabelle 3). Zusätzlich weisen die eingefärb- ten Proben mit dem erfindungsgemäßen HALS eine deutlich geringere Verfärbung auf, als die Proben mit dem zum Vergleich mitgegossenen kommerziellen HALS.

Tabelle 3 Probe Stabilistator 1 Stabilisator 2 Stabilisator 3 Stabilisator 4 Farbkon- (HALS) zentrat 12-a (vgl.) Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 328 12-b Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 328 Stabilisator A, Beispiel 5 12-c (vg) Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 328 138 12-d Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 328 Stabilisator A, 138 Beispiel 5 12-e (vgl.) Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 328 Tinuvin 622 138

Stabilisatorenmischungen enthaltend einen erfindungsgemässen Stabilisator mit HALS- Wirkstoffgruppen Die Produkte, die den erfindungsgemäßen HALS-Stabilisator enthalten, zeigen eine deut- lich geringere Verfärbung als das Produkt ohne Hindered Amine Light Stabilizer (Tabelle 4 : Yellowness Indices nach Belichtung nach DIN 75202)

Tabelle 4 Probe 0 h 100 h 300 h 500 h 12-a (vgl.) 3, 3 4, 4 30, 4 34, 0 12-b 2, 8 3, 4 4, 5 7, 0

Bei den gelb eingefärbten Platten zeigen die Proben, die den erfindungsgemäßen HALS- Stabilisator enthalten, deutlich geringere Verfärbungen sowohl im Vergleich mit den Pro- ben, die keinen ohne HALS-Stabilisator enthalten als auch im Vergleich mit der Probe, die einen kommerziellen HALS-Stabilisator enthält. (Tabelle 5 : Yellowness Indices nach Be- lichtung nach DIN 75202) Tabelle 5 : Probe 0 h 100 h 300 h 500 h 12-c (vgl.) 92, 0 94, 2 100, 6 102, 7 12-d 93,3 94,0 94,4 95, 2 12-e (vgl.) 94, 1 95, 1 97, 5 100, 4

Beispiel 13 Herstellung eines thermoplastischen Polyurethans (TPU) auf Polyester-Basis In einen 21-Weißblecheimer wurden 1000 g eines Polyesterols (Lupraphee 1010 der BASF AG) auf 80'C aufgeheizt. Anschließend wurden unter Rühren die verschiedenen Stabilisatoren zugegeben. Art und Menge der Stabilisatoren sind in Tabelle 6 zusammen- gefasst. Danach wurden 88 g 1, 4-Butandiol und 13, 6 g Elastostabs H 01 (Elastogran GmbH) zugegeben. Nach anschließender Erwärmung der Lösung auf 75 °C wurden 500 g 4, 4'-MDI zugegeben und so lange gerührt, bis die Lösung homogen war. Anschließend wurde die Reaktionsmasse in eine flache Schale gegossen und bei 125°C auf einer Heiz- platte 10 min getempert. Danach wurde die entstandene Schwarte in einem Heizschrank 24 h bei 100°C getempert. Nach dem Granulieren der Gießplatten wurden diese auf einer Spritzgussmaschine zu 2 mm Spritzplatten verarbeitet. Das Produkt hat eine Shore-Härte von 85A.

Beispiel 14 Stabilisierung eines Polyester-TPU mit den erfindungsgemäßen Stabilisatoren Entsprechend Beispiel 13 wurde ein Polyester-TPU gegossen, das mit einer UV- Stabilisierungsmischung stabilisiert wurde. Tabelle 6 gibt Auskunft über die Menge an eingesetzten Stabilisatoren.

Tabelle 6 Probe Stabilisator 1 Stabilisator 2 Stabilisator 3 Stabilisator 4 Stabilisator 5 (0, 25 gew%) (0,25 gew%) (0,15 gew%) (0, 25 gew%) (0,05 gew%) 14 a Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 571 Tinuvin 622 14-b Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 571 Tinuvin 765 - 14-c Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 571 Stabilisator D, - Beispiel 8 14-d Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 571 Tinuvin 622 TNPP 14-e Irganox 1010 Irganox 1098 Tinuvin 571 Stabilisator B, TNPP Beispiel 6

Anfangsfarbe ist ein entscheidendes Kriterium für TPU. In Tabelle 7 werden 2 Proben, die einen kommerziellen HALS-Stabilisator enthalten, mit einer Probe verglichen, die einen erfindungsgemäßen Stabilisator enthält. Die Anfangsfarbe der Probe mit dem erfindungs- gemäßen Stabilisator ist deutlich besser.

Tabelle 7 Probe__ Anfangsfarbe (YI) gemessen in Reflexion 14-a (vgl.) 3,4 14-b (vgl.) 3, 7 14-c 3, 0

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Polyester-TPU ist die Hydrolysestabilität. Zur Mes- sung dieser Eigenschaft wurden aus den Spritzplatten S 2 Stäbe ausgestanzt und bei 80 °C in Wasser über den in der Tabelle 8 angegebenen Zeitraum eingelagert. Anschließend wurde die Zugfestigkeit nach DIN 53504 gemessen (Tabelle 8). Es zeigt sich, dass die Zugfestigkeit unter Verwendung des erfindungsgemäßen HALS-Stabilisators am längsten auf einem hohen Niveau verbleibt.

Tabelle 8 Probe Zugfestigkeit Zugfestigkeit Zugfestigkeit Zugfestigkeit (Nm) (Nm) (Nm) (Nm) 28 Tage 35 Tage 42 Tage 49 Tage 14-d (val.) 40 34 13 3 14-e 40 40 36 17

Das Hauptkriterium für eine gute UV-Stabilisierung ist die Vergilbung der Proben nach Belichtung. Hierzu wurden die Proben aus Beispiel 14 nach DIN 75202 belichtet. Es zeigt sich, dass die Proben mit den erfindungsgemäßen Stabilisatoren nach Ende des Tests (300 h) geringere Verfärbungen zeigten als diejenigen, die die kommerziellen Stabilisato- ren enthielten. (Tabelle 9 : Yellowness Index der nach DIN 75202 belichteten Proben (tota- le Transmission)) Tabelle 9 Probe 0 h 100 h 300 h i4-a (vst.) 2, 3 11,7 30, 2 14-b (vgl.) 2,2 7,8 30,2 14-c 1,9 5,0 24,6 14-d (vgl.) 2, 2 17, 4 32, 3 14-e 2,1 5,0 26, 0

Beispiel 15 Herstellung einer wässrigen Stabilisatoremulsion 10 g des Stabilisators C aus Beispiel 7 wurden in einem Becherglas auf 90 °C erhitzt und mit 40 g einer wässrigen Lösung von 0,3 Gew. -% Mowiol 4088 (Fa. Clariant) versetzt. Mit Hilfe eines Ultraturrax (Fa. IKA, Modell T50) wurde bei 5000 Upm und 90 °C eine Emul- sion aus der Mischung hergestellt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur erhielt man eine über mehrere Tage stabile Öl-in-Wasser Emulsion mit einem mittleren Teilchendurchmes- ser von 1,6 µm. Der mittlere Teilchendurchmesser wurde durch dynamische Lichtstreuung an einer 0,005 bis 0,01 gew.-% igen wässrigen Dispersion bei 23'C mittels eines Autosizer IIC der Fa. Malvern Instruments, England, ermittelt. Angegeben wird der mittlere Durch- messer der Kumulantenauswertung (cumulant z-average) der gemessenen Autokorrelati- onsfunktion.

Beispiel 16 Stabilisierung eines Styrol-Butadien-Copolymers Die Stabilisatoremulsion aus Beispiel 15 wurde bei Raumtemperatur mit einem mechani- schen Stabrührer in 500 ml einer Styrol-Butadien Dispersion (Styronal° LD 906, BASF AG) eingerührt. Der Gewichtsanteil Stabilisator betrug 0,5 % bezogen auf das feste Styrol- Butadien Copolymer. Die Mischung wurde in flache Formen gegossen und bei Raumtem- peratur zu wenige Millimeter dicken Filmen getrocknet.

Die Filme wurden zusammen mit unstabilisierten Proben als Vergleich bei 150°C unter Luft in einem Trockenschrank eine Woche gelagert. Anschliessend wurde der Gelbwert

der Filme nach DIN 6167 bestimmt und nach DIN 6174 ausgewertet. Als Werte wurden ermittelt : -stabilisiertes Produkt : 15 - unstabilisiertes Produkt (Vergleich) : 100