WO2009098280A2

WO2009098280A2 - System, umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes formteil, verfahren zu seiner herstellung und verwendung

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Publication number: WO2009098280A2
Application number: PCT/EP2009/051358
Authority: WO
Inventors: Kay Michael BROCKMÜLLER; Andreas Eipper; Florian Hennenberger; Mark VÖLKEL; Angelika Homes
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2010-08-08
Also published as: JP2011514400A; KR20100131426A; WO2009098280A3; CN101983220A; EP2242796A2; US20100324189A1; BRPI0907909A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1), umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil (5) aus einer Formmasse, enthaltend ein Polymermaterial, wobei die Formmasse mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthält. Der Anteil des Füllstoffs zur Verstärkung in der Formmasse liegt im Bereich von 20 bis 80 Gew.-%. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Systems (1), wobei die den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltende Formmasse durch ein Extrusionsverfahren zu dem Formteil (5) geformt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung des Systems (1).

Description

System, umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung

Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem System, umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil aus einer Formmasse, enthaltend ein Polymermaterial, wobei die Formmasse mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthält. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Systems und die Ver- wendung eines solchen Systems.

Zur Herstellung von Systemen umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil werden im Allgemeinen Strangpressverfahren eingesetzt. Insbesondere zur Herstellung von Endlosprofilen werden hierzu Extruder verwendet. In ei- nem Extruder wird Polymermaterial aufgeschmolzen und unter Druck durch ein Werkzeug zu einem Strangprofil geformt. Insbesondere bei der Herstellung von Strangprofilen aus verstärkten Polymeren ist es auch üblich, so genannte Pultrusions-Verfahren einzusetzen. Hierbei wird das Formen des Strangprofils durch ein entsprechendes Werkzeug dadurch unterstützt, dass das Strangprofil auf der der Plastifiziereinrichtung, beispielsweise dem Extruder, abgewandten Seite durch das Werkzeug gezogen wird.

Strangprofile aus Polymermaterialien finden zum Beispiel Einsatz als Träger, Kabelkanäle, Verstärkungsplatten, Tür- oder Fensterpfosten, Türhöhenfriese, Fensterbänke, Laufbahnen, Türanschläge, Schiebefenster, Rahmen, Wand- und Deckenpaneele, Mö- bei sowie Tür- und Fensterrahmen.

Insbesondere bei der Herstellung von Polymerprofilen für Anwendungen, bei denen Druck- oder Biegekräfte auf die Polymerprofile ausgeübt werden, ist es notwendig, diese zu verstärken, damit den statischen Anforderungen Genüge getan wird.

Im Allgemeinen werden Profile, die zur Herstellung von Türen und Fenstern eingesetzt werden, aus Polyvinylchlorid gefertigt. Die Profile sind dabei im Allgemeinen Hohlkammerprofile, die jeweils mindestens eine Versteifungskammer zur Aufnahme eines Versteifungsprofils umfassen. Als Verstärkungsprofil werden zum Beispiel Stahlprofile oder Aluminiumprofile oder auch Profile aus faserverstärktem Kunststoff eingesetzt. Aus DE-A 197 36 393 ist es zum Beispiel bekannt, das Stahl- oder Aluminium- Versteifungsprofil beziehungsweise das Versteifungsprofil aus faserverstärktem Kunststoff in die Versteifungskammer des Kunststoffprofils einzuschieben. Der Einsatz von Stahl- beziehungsweise Aluminiumprofilen hat jedoch den Nachteil, dass diese einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als das eingesetzte Polymermaterial. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Verstärkungsprofile passgenau in das Kunststoffprofil eingeschoben werden müssen, um ihre Funktion zu erfüllen.

Alternativ ist es zum Beispiel aus EP-B 0 747 205 auch bekannt, faserverstärkte Mate- rialien direkt zu Bauteilen zu formen. Durch die Faserverstärkung weisen diese bereits eine erhöhte Festigkeit auf. Bei dem aus EP-B 0 747 205 bekannten Verfahren wird zunächst ein Verbundstoff aus etwa 60 Anteilen PVC und 40 Anteilen Faser durch einen Extruder geleitet. Die Formmasse wird durch eine Formdüse gedrückt und von einer Abziehvorrichtung durch eine Kalibriervorrichtung gezogen. In der Kalibriervor- richtung wird der Strang gekühlt. An die Abziehvorrichtung des Stranges schließt sich eine Pultrusionsdüse an. In der Pultrusionsdüse werden kontinuierliche Faserstränge, die mit einem Duroplasten benetzt werden, geleitet, um diese auf dem Strang aus dem PVC/Faser-Verbundstoff aufzubringen. Der faserverstärkte Thermoplastkern dient lediglich als Pilgernadel für die Duroplastschicht. Die Verstärkung ergibt sich aus der Kombination von faserverstärktem Thermoplasten und der Außenschicht aus dem faserverstärkten Duroplasten.

Die Extrusion von faserverstärkten Thermoplasten ohne eine Abzugsvorrichtung ist zum Beispiel aus EP-B 0 820 848 bekannt. Hierbei wird ein Verbundwerkstoff, der ma- ximal 15 Vol.-% Fasern enthält, durch eine standardgemäße Strangpress-Vorrichtung zu einem Strangprofil geformt. Als geeignetes Polymer wird ein kristallines Polymer mit geringer Schmelzviskosität genannt. Der geringe Anteil von maximal 15 Vol.-% an Fasern ist jedoch im Allgemeinen nicht ausreichend, um Profile, wie sie beispielsweise in Türen oder Fenstern eingesetzt werden, hinreichend zu verstärken.

Eine Profilleiste, insbesondere für die Herstellung von Rahmen für Fenster oder Türen, ist auch aus DE-A 32 02 918 bekannt. Hierbei wird ein Kernprofil aus einer glasfaserverstärkten Polyvinylchloridmasse hergestellt. Diese enthält bis zu 50 Gew.-% Glasfasern. Das Kernprofil wird mit einer Ummantelung aus einem mit dem Polyvinylchlorid verträglichen, die Schlagzähigkeit des Kernprofils übertreffenden Kunststoff verbunden. Um das Kernprofil herzustellen zu können, ist beschrieben, dass ein gegenüber nichtverstärktem PVC wesentlich erhöhter Gleitmittelzusatz erforderlich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System bereitzustellen, das mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil aus einem Polymermaterial umfasst, das den Anforderungen an mechanische Festigkeit für Bauteile genügt, die zur Verstärkung eingesetzt werden.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein System, umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil aus einer Formmasse enthaltend ein Polymermaterial, wobei die Formmasse mindestens einen Füllstoff enthält. Der Anteil des Füllstoffs zur Verstärkung im Polymermaterial liegt im Bereich von 10 bis 80 Gew.-%. Bevorzugt liegt der Anteil an Füllstoff im Bereich von 20 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 65 Gew.-%.

Durch den hohen Anteil an Füllstoff im Polymermaterial im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Profilsystemen wird eine gegenüber den bekannten Systemen höhere Festigkeit erzielt. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit eignen sich die erfindungsgemäßen Systeme zum Beispiel zur Verstärkung von Profilen, die zur Herstellung von Rahmen z.B. für Sonnenkollektoren, Tafeln, Bildschirme, Fenster oder Türen eingesetzt werden. Unter Rahmen für Fenster und Türen sind in diesem Zusammenhang sowohl Fenster- beziehungsweise Türrahmen als auch Flügelrahmen zu verstehen. Auch andere Profile, die großen Druck- oder Biegekräften ausgesetzt sind, z.B. Regalprofile oder Profile für Gerüste, können mit dem erfindungsgemäßen System verstärkt werden.

Das verwendete Polymermaterial für das Formteil ist vorzugsweise ein Thermoplast. Vorteil eines Thermoplasten ist es, dass zum Beispiel mehrere Formteile miteinander verschweißt werden können. Dies ermöglicht eine stabile Verbindung von Einzelformteilen. So ist zum Beispiel dann, wenn das System als Verstärkung in Rahmen für Fenster oder Türen eingesetzt wird, auch ein Verschweißen der Verstärkung möglich. Dies führt zu einer zusätzlich verbesserten Versteifung des Rahmens.

Bevorzugt ist der Thermoplast ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat (PTT), Polybutylente- rephthalat (PBT); Polyethylennaphthalat (PEN); Polyamid (PA), insbesondere PA6.6; Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylidenchlorid (PVdC), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Polyoxymethylen (POM).

Besonders bevorzugt ist der Thermoplast ein thermoplastischer Polyester. Hierbei werden im Allgemeinen Polyester auf Basis von aromatischen Dicarbonsäuren und einer aliphatischen oder aromatischen Dihydroxyverbindung verwendet.

Eine erste Gruppe bevorzugter Polyester sind Polyalkylenterephthalate, insbesondere solche mit 2 bis 10 C-Atomen im Alkoholteil.

Derartige Polyalkylenterephthalate sind an sich bekannt und in der Literatur beschrieben. Sie enthalten einen aromatischen Ring in der Hauptkette, der von der aromatischen Dicarbonsäure stammt. Der aromatische Ring kann auch substituiert sein, zum Beispiel durch Halogen wie Chlor und Brom oder durch d-C₄-Alkylgruppen wie Methyl-, Ethyl-, i- beziehungsweise n-Propyl- und n-, i- beziehungsweise t-Butyl- gruppen.

Diese Polyalkylenterephthalate können durch Umsetzung von aromatischen Dicarbon- säuren, deren Estern oder anderen esterbildenden Derivaten mit aliphatischen Di- hydroxyverbindungen in an sich bekannter Weise hergestellt werden.

Als bevorzugte Dicarbonsäuren sind 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure oder deren Mischungen zu nennen. Bis zu 30 mol-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 mol-% der aromatischen Dicarbonsäuren können durch aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäuren und Cyclohexandicarbonsäuren ersetzt werden.

Von den aliphatischen Dihydroxyverbindungen werden Diole mit 2 bis 6 Kohlenstoff- atomen, insbesondere 1 ,2-Ethandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,4- Hexandiol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,4-Cyclohexandimethanol und Neopentylglykol oder deren Mischungen bevorzugt.

Als besonders bevorzugte Polyester sind Polyalkylenterephthalate, die sich von Alkan- diolen mit 2 bis 6 C-Atomen ableiten, zu nennen. Von diesen werden insbesondere Polyethylenterephthalate, Polypropylenterephthalate und Polybutylenterephthalate o- der deren Mischungen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind PET und/oder PBT, die bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,75 Gew.-% 1 ,6-Hexandiol und/oder 2-Methyl-1 , 5- pentandiol als weitere Monomereinheiten enthalten.

Die Viskositätszahl der Polyester liegt im Allgemeinen im Bereich von 50 bis 220, vorzugsweise von 80 bis 160 (gemessen in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in einem Phe- nol/o-Dichlorbenzolgemisch (Gew.-%-Verhältnis 1 : 1 bei 25 ⁰C) gemäß ISO 1628).

Insbesondere bevorzugt sind Polyester, deren Carboxylendgruppengehalt bis zu 100 mval/kg, bevorzugt bis zu 50 mval/kg und insbesondere bis zu 40 mval/kg Polyester beträgt. Derartige Polyester können beispielsweise nach dem Verfahren der DE-A 44 01 055 hergestellt werden. Der Carboxylendgruppengehalt wird üblicherweise durch Titrationsverfahren, zum Beispiel durch Potentiometrie, bestimmt.

Insbesondere bevorzugt ist es, eine Mischung aus Polyestern einzusetzen, die verschieden von PBT sind, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET). Der Anteil zum Beispiel des Polyethylenterephthalat.es beträgt vorzugsweise in der Mischung bis zu 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% Polyester. Weiterhin ist es vorteilhaft, PET-Rezyklate (auch scrap-PET genannt) gegebenenfalls in Mischung mit Polyalkylenterephthalaten wie PBT einzusetzen.

Unter Rezyklaten versteht man im Allgemeinen:

1. so genanntes Post Industrial Rezyklat: Hierbei handelt es sich um Produktionsabfälle bei der Polykondensation oder bei der Verarbeitung, zum Beispiel Angüsse bei der Spritzgussverarbeitung, Anfahrware bei der Spritzgussverarbeitung oder Extrusion oder Randabschnitte von extrudierten Platten oder Folien,

2. Post Consumer Rezyklat: Hierbei handelt es sich um Kunststoffartikel, die nach der Nutzung durch den Endverbraucher gesammelt und aufbereitet werden. Der mengenmäßig bei weitem dominierende Anteil sind blasgeformte PET-Flaschen für Mineralwasser, Softdrinks und Säfte.

Beide Arten von Rezyklat können entweder als Mahlgut oder in Form von Granulat vorliegen. In letzterem Fall werden die Rohrezyklate nach der Auftrennung und Reinigung in einem Extruder aufgeschmolzen und granuliert. Hierdurch wird meist das Handling, die Rieselfähigkeit und die Dosierbarkeit für weitere Verarbeitungsschritte erleichtert.

Sowohl granulierte als auch als Mahlgut vorliegende Rezyklate können zum Einsatz kommen, wobei die maximale Kantenlänge 10 mm, vorzugsweise kleiner 8 mm betragen sollte.

Aufgrund der hydrolytischen Spaltung von Polyestern bei der Verarbeitung, zum Beispiel durch Feuchtigkeitsspuren, empfiehlt es sich, das Rezyklat vorzutrocknen, der Restfeuchtegehalt nach der Trocknung beträgt vorzugsweise weniger als 0,2 %, insbesondere weniger als 0,05 %.

Als weitere Gruppe sind vollaromatische Polyester zu nennen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und aromatischen Dihydroxyverbindungen ableiten.

Als aromatische Dicarbonsäuren eignen sich die bereits bei den Polyalkylenterephtha- laten beschriebenen Verbindungen. Bevorzugt werden Mischungen aus 5 bis 100 mol- % Isophthalsäure und 0 bis 95 mol-% Terephthalsäure, insbesondere Mischungen von etwa 80 % Terephthalsäure mit 20 % Isophthalsäure bis etwa äquivalente Mischungen dieser beiden Säuren verwendet. Die aromatischen Dihydroxyverbindungen haben vorzugsweise die allgemeine Formel

in der Z eine Alkylen- oder Cycloalkylengruppe mit bis zu 8 C-Atomen, eine Ary- lengruppe mit bis zu 12 C-Atomen, eine Carbonylgruppe, eine Sulfonylgruppe, ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder eine chemische Bindung darstellt und in der m den Wert 0 bis 2 hat. Die Verbindungen können an den Phenylengruppen auch CrCβ- Alkyl- oder Alkoxygruppen und Fluor, Chlor, Brom als Substituenten tragen.

Als Stammkörper dieser Verbindungen seien beispielsweise Dihydroxydiphenyl, Di- (hydroxyphenyl)alkan, Di-(hydroxyphenyl)cycloalkan, Di-(hydroxyphenyl)sulfid, Di- (hydroxyphenyl)ether, Di-(hydroxyphenyl)keton, Di-(hydroxyphenyl)sulfoxid, α,α'-Di- (hydroxyphenyl)-dialkylbenzol, Di-(hydroxyphenyl)sulfon, Di-(hydroxybenzoyl)benzol, Resorcin und Hydrochinon sowie deren kernalkylierte oder kernhalogenierte Derivate genannt.

Von diesen werden 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,4-Di-(4'-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, α,α'-Di-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 2,2-Di-(3'-methyl-4'-hydroxyphenyl)pro- pan und 2,2-Di-(3'-chlor-4'-hydroxyphenyl)propan, sowie insbesondere 2,2-Di-(4'- hydroxyphenyl)propan, 2,2-Di-(3',5-dichlordihydroxyphenyl)propan, 1 ,1-Di-(4'hydroxy- phenyl)cyclohexan, 3,4'-Dihydroxybenzophenon, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 2,2- Di(3',5'-dimethyl-4'-hydroxyphenyl)propan oder deren Mischungen bevorzugt.

Selbstverständlich kann man auch Mischungen von Polyalkylenterephthalaten und vollaromatischen Polyestern einsetzen. Diese enthalten im Allgemeinen 20 bis 98 Gew.-% des Polyalkylenterephthalat.es und 2 bis 80 Gew.-% des vollaromatischen Polyesters.

Selbstverständlich können auch Polyesterblockcopolymere wie Copolyetherester ver- wendet werden. Derartige Produkte sind an sich bekannt und in der Literatur, z.B. in der US-A 3 651 014, beschrieben. Auch im Handel sind entsprechende Produkte erhältlich, z.B. Hytrel® (DuPont).

Als Polyester sollen erfindungsgemäß auch halogenfreie Polycarbonate verstanden werden. Geeignete halogenfreie Polycarbonate sind beispielsweise solche auf Basis von Diphenolen der allgemeinen Formel (II)

worin Q eine Einfachbindung, eine d- bis C₈-Alkylen-, eine C₂- bis C₃-Alkyliden-, eine C₃- bis Ce-Cycloalkylidengruppe, eine C₆- bis Ci₂-Arylengruppe sowie -O-, -S- oder - SO₂- bedeutet und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist.

Die Diphenole können an den Phenylenresten auch Substituenten haben wie d- bis Ce-Alkyl oder C_r bis C₆-Alkoxy.

Bevorzugte Diphenole der Formel (II) sind beispielsweise Hydrochinon, Resorcin, 4,4'- Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2- methylbutan, 1 ,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan. Besonders bevorzugt sind 2,2-Bis- (4-hydroxyphenyl)-propan und 1 ,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, sowie 1 ,1-Bis-(4- hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan.

Sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate sind als Polymermaterial geeignet, bevorzugt sind neben dem Bisphenol A-Homopolymerisat die Copolycarbonate von Bisphenol A.

Die geeigneten Polycarbonate können in bekannter Weise verzweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den Einbau von 0,05 bis 2,0 mol-%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Diphenole, an mindestens trifunktionellen Verbindungen, beispielsweise solchen mit 3 oder mehr als 3 phenolischen OH-Gruppen.

Als besonders geeignet haben sich Polycarbonate erwiesen, die relative Viskositäten η_reι von 1 ,10 bis 1 ,50, insbesondere von 1 ,25 bis 1 ,40 aufweisen. Dies entspricht mittleren Molekulargewichten M_w (Gewichtsmittelwert) von 10000 bis 200000, vorzugsweise von 20000 bis 80000 g/mol.

Die Diphenole der allgemeinen Formel (II) sind an sich bekannt oder nach bekannten Verfahren herstellbar.

Die Herstellung der Polycarbonate kann beispielsweise durch Umsetzung der Diphenole mit Phosgen nach dem Phasengrenzflächenverfahren oder mit Phosgen nach dem Verfahren in homogener Phase (dem so genannten Pyridinverfahren) erfolgen, wobei das jeweils einzustellende Molekulargewicht in bekannter Weise durch eine entspre- chende Menge an bekannten Kettenabbrechern erzielt wird. (Bezüglich polydiorganosi- loxanhaltigen Polycarbonaten siehe beispielsweise DE-OS 33 34 782).

Geeignete Kettenabbrecher sind beispielsweise Phenol, p-t-Butylphenol aber auch langkettige Alkylphenole wie 4-(1 ,3-Tetramethyl-butyl)-phenol, gemäß DE-OS 28 42 005 oder Monoalkylphenole oder Dialkylphenole mit insgesamt 8 bis 20 C-Atomen in den Alkylsubstituenten gemäß DE-A 35 06 472, wie p-Nonylphenyl, 3,5-di-t-Butylphenol, p-t-Octylphenol, p-Dodecylphenol, 2-(3,5-dimethyl-heptyl)-phenol und 4-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol.

Halogenfreie Polycarbonate im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Polycarbonate aus halogenfreien Diphenolen, halogenfreien Kettenabbrechern und gegebenenfalls halogenfreien Verzweigern aufgebaut sind, wobei der Gehalt an untergeordneten ppm-Mengen an verseifbarem Chlor, resultierend beispielsweise aus der Herstellung der Polycarbonate mit Phosgen nach dem Phasengrenzflächenverfahren, nicht als halogenhaltig im Sinne der Erfindung anzusehen ist. Derartige Polycarbonate mit ppm-Gehalten an verseifbarem Chlor sind halogenfreie Polycarbonate im Sinne vorliegender Erfindung.

Als weitere geeignete Polymermaterialien seien amorphe Polyestercarbonate genannt, wobei Phosgen gegen aromatische Dicarbonsäureeinheiten wie Isophthalsäure und/oder Terephthalsäureeinheiten bei der Herstellung ersetzt wurde. Für nähere Einzelheiten sei an dieser Stelle auf die EP-A 711 810 verwiesen.

Weitere geeignete Copolycarbonate mit Cycloalkylresten als Monomereinheiten sind in der EP-A 365 916 beschrieben.

Weiterhin kann Bisphenol A durch Bisphenol TMC ersetzt werden. Derartige Polycarbonate sind unter der Bezeichnung APEC HAT® der Firma Bayer erhältlich.

Neben vorstehend genannten Polyestern ist PA6.6 als Polymermaterial besonders bevorzugt. Vorteil von PA6.6 ist, dass dieses eine gute Glasfaseranbindung zeigt. Weiterhin weist PA6.6 eine hohe Steifigkeit auf und bei Einsatz in einem Hohlprofil aus PVC eine gute Haftung mit dem PVC.

Der Füllstoff zur Verstärkung kann faser- oder teilchenförmig vorliegen. Eingesetzt werden können zum Beispiel Kohlenstofffasern, Glasfasern, Glaskugeln, amorphe Kieselsäure, Asbest, Calciumsilikat, Calciummetasilikat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Kreide, gepulverter Quarz, Glimmer, Bariumsulfat und Feldspat. Um eine hinreichende Verstärkung zu erzielen, insbesondere eine ausreichende Zugbeziehungsweise Druckfestigkeit, ist es bevorzugt, dass der Füllstoff zur Verstärkung in Form von Fasern vorliegt.

Bevorzugte faserförmige Füllstoffe sind Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern und Kaliumtitanatfasern. Besonders bevorzugt hierbei sind Glasfasern. Die faserförmi- gen Füllstoffe können als Rovings, Matten oder Schnittglas in den handelsüblichen Formen eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt werden die Fasern als Kurzfasern eingesetzt und weisen üblicherweise eine Länge im Bereich von 0,1 bis 0,4 mm auf. Der Durchmesser der Fasern liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 μm.

Zur besseren Verträglichkeit mit dem Thermoplasten können die Füllstoffe zur Verstär- kung mit einer Silanverbindung oberflächlich vorbehandelt sein.

Geeignete Silanverbindungen sind solche der allgemeinen Formel

(X-(CH₂)_n)_k-Si-(O-C_mH_2m+1)₄__k

in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:

X NH₂-, CH₂-CH-, HO-,

O

n eine ganze Zahl von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 4 m eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 2 k eine ganze Zahl von 1 bis 3, bevorzugt 1

Bevorzugte Silanverbindungen sind Aminopropyltrimethoxysilan, Aminobutyltrimetho- xysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminobutyltriethoxysilan sowie die entsprechenden Silane, welche als Substituent X eine Glycidylgruppe enthalten.

Die Silanverbindungen werden im Allgemeinen in Mengen von 0,05 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 1 ,5 und insbesondere 0,8 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Masse des Füllstoffs, eingesetzt. Neben den genannten faser- oder teilchenförmigen Füllstoffen sind auch mineralische Füllstoffe geeignet. Der mineralische Füllstoff kann gegebenenfalls mit den vorstehend genannten Silan- verbindungen vorbehandelt sein. Die Vorbehandlung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Als weitere Füllstoffe seien auch Kaolin, calciniertes Kaolin, Wollastonit, Talkum und Kreide genannt.

Um die Verarbeitbarkeit des Polymermaterials, das mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthält, zu verbessern, insbesondere um die Extrusionsfähigkeit zu verbes- sern, enthält das mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltende Polymermaterial weiterhin mindestens ein hoch- oder hyperverzweigtes Polycarbonat mit einer OH- Zahl von 1 bis 600 mg KOH/g Polycarbonat, mindestens einen hoch- oder hyperverzweigten Polyester des Typs A_xB_y mit x mindestens 1 ,1 und y mindestens 2,1 oder deren Mischungen.

Durch das hoch- oder hyperverzweigte Polycarbonat beziehungsweise den hoch- oder hyperverzweigten Polyester wird ein schnelleres Anschmelzen des den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Polymermaterials erzielt. Auch ergibt sich eine verbesserte Verbindung. Hierdurch lassen sich Formteile aus dem den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltenden Polymermaterial zum Beispiel besser verschweißen.

Das den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltende Polymermaterial enthält vorzugsweise mindestens ein hoch- oder hyperverzweigtes Polycarbonat mit einer OH-Zahl von 1 bis 600, vorzugsweise 10 bis 550 und insbesondere von 50 bis 550 mg KOH/g Polycarbonat (gemäß DIN 53240, Teil 2) oder mindestens einen hyperverzweigten Polyester oder deren Mischungen.

Unter hoch- oder hyperverzweigten Polycarbonaten werden im Rahmen dieser Erfindung unvernetzte Makromoleküle mit Hydroxyl- und Carbonatgruppen verstanden, die sowohl strukturell als auch molekular uneinheitlich sind. Sie können auf der einen Seite ausgehend von einem Zentralmolekül analog zu Dendrimeren, jedoch mit uneinheitlicher Kettenlänge der Äste aufgebaut sein. Sie können auf der anderen Seite auch linear, mit funktionellen Seitengruppen, aufgebaut sein oder aber, als Kombination der beiden Extreme, lineare und verzweigte Molekülteile aufweisen. Zur Definition von Dendrimeren und hyperverzweigten Polymeren siehe auch P. J. Flory J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 und H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, No. 14, 2499.

Unter „hyperverzweigt" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der Verzweigungsgrad (Degree of Branching, DB), das heißt die mittlere Anzahl dendritischer Verknüpfungen + mittlere Anzahl der Endgruppen pro Molekül 10 bis 99,9 %, bevorzugt 20 bis 99 %, besonders bevorzugt 20 bis 95 % beträgt. Unter „Dendrimer" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der Verzweigungsgrad 99,9 bis 100 % beträgt. Zur Definition des „Degree of Branching" siehe H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30.

Der Verzweigungsgrad DB der betreffenden Stoffe ist definiert als

DB = ^{T + Z} — x 100 %, T + Z + L

wobei T die mittlere Anzahl der terminalen Monomereinheiten, Z die mittlere Anzahl der verzweigten Monomereinheiten und L die mittlere Anzahl der linearen Monomereinheiten in den Makromolekülen der jeweiligen Stoffe bedeuten.

Vorzugsweise weist das hoch- oder hyperverzweigte Polycarbonat ein Zahlenmittel des Molekulargewichtes M_n von 100 bis 15000, vorzugsweise von 200 bis 12000 und insbesondere von 500 bis 10000 g/mol (PC, Standard PMMA) auf.

Die Glasübergangstemperatur T₉ beträgt insbesondere von -80 ⁰C bis +140 ⁰C, vorzugsweise von -60 ⁰C bis 120 ⁰C (gemäß DSC, DIN 53765).

Die Viskosität bei 23 ⁰C liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 200000 mPas, insbesondere in einem Bereich von 100 bis 150000 mPas und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 200 bis 100000 mPas.

Das hoch- oder hyperverzweigte Polycarbonat wird vorzugsweise durch ein Verfahren erhalten, das mindestens folgende Schritte umfasst:

a) Umsetzung mindestens eines organischen Carbonats der allgemeinen Formel RO[(CO)]_nOR mit mindestens einem aliphatischen, aliphatisch/aromatisch oder aromatischen Alkohol, der mindestens 3 OH-Gruppen aufweist, unter Eliminierung von Alkoholen ROH zu einem oder mehreren Kondensationsprodukten, wobei es sich bei R jeweils unabhängig voneinander um einen geradkettigen oder verzweigten aliphatischen, aromatisch/aliphatisch oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen handelt, und wobei die Reste R auch un- ter Bildung eines Ringes miteinander verbunden sein können und n eine ganze

Zahl zwischen 1 und 5 darstellt, oder

ab) Umsetzung von Phosgen, Diphosgen oder Triphosgen mit einem aliphatischen, aliphatisch/aromatisch oder aromatischen Alkohol, der mindestens 3 OH- Gruppen aufweist unter Chlorwasserstoffeliminierung sowie

b) intermolekulare Umsetzung der Kondensationsprodukte zu einem hochfunktio- nellen, hoch- oder hyperverzweigten Polycarbonat,

wobei das Mengenverhältnis der OH-Gruppen zu den Carbonaten im Reaktionsgemisch so gewählt wird, dass die Kondensationsprodukte im Mittel entweder eine Car- bonatgruppe und mehr als eine OH-Gruppe oder eine OH-Gruppe und mehr als eine Carbonatgruppe aufweisen.

Als Ausgangsmaterial kann Phosgen, Diphosgen oder Triphosgen eingesetzt werden, wobei organische Carbonate bevorzugt sind.

Bei den Resten R der als Ausgangsmaterial eingesetzten organischen Carbonate der allgemeinen Formel RO(CO)OR handelt es sich jeweils unabhängig voneinander um einen geradkettigen oder verzweigten aliphatischen, aromatisch/aliphatisch oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen. Die beiden Reste R können auch unter Bildung eines Ringes miteinander verbunden sein. Bevorzugt handelt es sich um einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest und besonders bevorzugt um einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen, oder um einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest.

Insbesondere werden einfache Carbonate der Formel RO(CO)_nOR eingesetzt, n be- trägt vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1.

Dialkyl- oder Diarylcarbonate können zum Beispiel hergestellt werden aus der Reaktion von aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkoholen, vorzugsweise Mono- alkoholen mit Phosgen. Weiterhin können sie auch über oxidative Carbonylierung der Alkohole oder Phenole mittels CO in Gegenwart von Edelmetallen, Sauerstoff oder NO_x hergestellt werden. Zu Herstellmethoden von Diaryl- oder Dialkylcarbonaten siehe auch „Ullmann^'s Encyclopedia of Industrial Chemistry", 6th Edition, 2000 Electronic Release, Verlag Wiley-VCH.

Beispiele geeigneter Carbonate umfassen aliphatische, aromatisch/aliphatische oder aromatische Carbonate wie Ethylencarbonat, 1 ,2- oder 1 ,3-Propylencarbonat, Diphe- nylcarbonat, Ditolylcarbonat, Dixylylcarbonat, Dinaphthylcarbonat, Ethylphenylcarbo- nat, Dibenzylcarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Dibutyl- carbonat, Diisobutylcarbonat, Dipentylcarbonat, Dihexylcarbonat, Dicyclohexylcarbo- nat, Diheptylcarbonat, Dioctylcarbonat, Didecylacarbonat oder Didodecylcarbonat. Beispiele für Carbonate, bei denen n größer 1 ist, umfassen Dialkyldicarbonate, wie Di(-t-butyl)dicarbonat oder Dialkyltricarbonate wie Di(-t-butyltricarbonat).

Bevorzugt werden aliphatische Carbonate eingesetzt, insbesondere solche, bei denen die Reste 1 bis 5 C-Atome umfassen, wie zum Beispiel Dimethylcarbonat, Diethylcar- bonat, Dipropylcarbonat, Dibutylcarbonat oder Diisobutylcarbonat.

Die organischen Carbonate werden mit mindestens einem aliphatischen Alkohol, der mindestens 3 OH-Gruppen aufweist, oder Gemischen zweier oder mehrerer verschie- dener Alkohole umgesetzt.

Beispiele für Verbindungen mit mindestens drei OH-Gruppen umfassen Glycerin, Tri- methylolmethan, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Tris(hydroxy- methyl)amin, Tris(hydroxyethyl)amin, Tris(hydroxypropyl)amin, Pentaerythrit, Diglyce- rin, Triglycerin, Polyglycerine, Bis(tri-methylolpropan), Tris(hydroxymethyl)isocyanurat, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, Phloroglucinol, Trihydroxytoluol, Trihydroxydimethylben- zol, Phloroglucide, Hexahydroxybenzol, 1 ,3,5-Benzoltrimethanol, 1 ,1 ,1-Tris(4'-hydroxy- phenyl)methan, 1 ,1 ,1-Tris(4'-hydroxyphenyl)ethan oder Zucker, wie zum Beispiel GIu- cose, tri- oder höherfunktionelle Polyetherole auf Basis tri- oder höherfunktioneller Al- kohole und Ethylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid, oder Poly-esterole. Dabei sind Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butan-triol, Pentaerythrit, sowie deren Polyetherole auf Basis von Ethylenoxid oder Propylenoxid besonders bevorzugt.

Diese mehrfunktionellen Alkohole können auch in Mischungen mit bifunktionellen Alko- holen eingesetzt werden, mit der Maßgabe, dass die mittlere OH-Funktionalität aller eingesetzten Alkohole zusammen größer als 2 ist. Beispiele geeigneter Verbindungen mit zwei OH-Gruppen umfassen Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1 ,2- und 1 ,3-Propandiol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Neopentylglykol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Butandiol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,5-Pentandiol, Hexandiol, Cyclopentandiol, Cyclohexan- diol, Cyclohexandimethanol, Bis(4-Hydroxycyclohexyl)methan, Bis(4-Hydroxycyclo- hexyl)ethan, 2,2-Bis(4-Hydroxycyclohexyl)propan, 1 ,1 '-Bis(4-Hydroxyphenyl)-3,3-5- trimethylcyclohexan, Resorcin, Hydrochinon, 4,4'-Dihydroxyphenyl, Bis-(4-Bis(hydroxy- phenyl)sulfid, Bis(4-Hydroxyphenyl)sulfon, Bis(hydroxymethyl)benzol, Bis(hydroxy- methyl)toluol, Bis(p-hydroxyphenyl)methan, Bis(p-hydroxyphenyl)ethan, 2,2-Bis(p- hydroxyphenyl)propan, 1 ,1-Bis(p-hydroxyphenyl)cyclohexan, Dihydroxybenzophenon, difunktionelle Polyetherpolyole auf Basis Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder deren Gemische, Polytetrahydrofuran, Polycaprolacton oder Polyesterole auf Basis von Diolen und Dicarbonsäuren.

Die Diole dienen zur Feineinstellung der Eigenschaften des Polycarbonates. Falls difunktionelle Alkohole eingesetzt werden, wird das Verhältnis von difunktionellen Alko- holen zu den mindestens trifunktionellen Alkoholen vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Polycarbonates festgelegt. Im Regelfall beträgt die Menge des oder der difunktionellen Alkohole 0 bis 39,9 mol-% bezüglich der Gesamtmenge aller difunktionellen und trifunktionellen Alkohole zusammen. Bevorzugt beträgt die Menge 0 bis 35 mol-%, besonders bevorzugt 0 bis 25 mol-% und ganz besonders bevorzugt 0 bis 10 mol-%.

Die Reaktion von Phosgen, Diphosgen oder Triphosgen mit dem Alkohol oder Alkoholgemisch erfolgt in der Regel unter Eliminierung von Chlorwasserstoff, die Reaktion der Carbonate mit dem Alkohol oder Alkoholgemisch zum erfindungsgemäßen hochfunkti- onellen hochverzweigten Polycarbonat erfolgt unter Eliminierung des monofunktionellen Alkohols oder Phenols aus dem Carbonat-Molekül.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten hochfunktionellen hochver- zweigten Polycarbonate sind nach der Reaktion, also ohne weitere Modifikation, mit Hydroxylgruppen und/oder mit Carbonatgruppen terminiert. Sie lösen sich gut in verschiedenen Lösemitteln, zum Beispiel in Wasser, Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Butanol, Alkohol/Wasser-Mischungen, Aceton, 2-Butanon, Essigester, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Methoxyethylacetat, Tetra h yd rofu ran, Dimethylformamid, Di- methylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Ethylencarbonat oder Propylencarbonat.

Unter einem hochfunktionellen Polycarbonat ist im Rahmen dieser Erfindung ein Produkt zu verstehen, das neben den Carbonatgruppen, die das Polymergerüst bilden, end- oder seitenständig weiterhin mindestens drei, bevorzugt mindestens sechs, mehr bevorzugt mindestens zehn funktionelle Gruppen aufweist. Bei den funktionellen Gruppen handelt es sich um Carbonatgruppen und/oder um OH-Gruppen. Die Anzahl der end- oder seitenständigen funktionellen Gruppen ist prinzipiell nach oben nicht beschränkt, jedoch können Produkte mit sehr hoher Anzahl funktioneller Gruppen unerwünschte Eigenschaften, wie beispielsweise hohe Viskosität oder schlechte Löslich- keit, aufweisen. Die hochfunktionellen Polycarbonate der vorliegenden Erfindung weisen zumeist nicht mehr als 500 end- oder seitenständige funktionelle Gruppen, bevorzugt nicht mehr als 100 end- oder seitenständige funktionelle Gruppen auf.

Bei der Herstellung der hoch- oder hyperverzweigten Polycarbonate ist es notwendig, das Verhältnis von den OH-Gruppen enthaltenden Verbindungen zu Phosgen oder Carbonat so einzustellen, dass das resultierende einfachste Kondensationsprodukt im Mittel entweder eine Carbonatgruppe oder Carbamoylgruppe und mehr als eine OH- Gruppe oder eine OH-Gruppe und mehr als eine Carbonatgruppe oder Carbamoylgruppe enthält. Die einfachste Struktur des Kondensationsproduktes aus einem Carbonat und einem Di- oder Polyalkohol ergibt dabei die Anordnung XY_n oder Y_nX, wobei X eine Carbonatgruppe, Y eine Hydroxylgruppe und n in der Regel eine Zahl zwischen 1 und 6, vorzugsweise zwischen 1 und 4, besonders bevorzugt zwischen 1 und 3 darstellt. Die reaktive Gruppe, die dabei als einzelne Gruppe resultiert, wird im Folgenden generell „fokale Gruppe" genannt.

Liegt beispielsweise bei der Herstellung des einfachsten Kondensationsproduktes aus einem Carbonat und einem zweiwertigen Alkohol das Umsetzungsverhältnis bei 1 : 1 , so resultiert im Mittel ein Molekül des Typs XY, veranschaulicht durch die allgemeine Formel

Bei der Herstellung des Kondensationsproduktes aus einem Carbonat und einem dreiwertigen Alkohol bei einem Umsetzungsverhältnis von 1 : 1 resultiert im Mittel ein Molekül des Typs XY₂, veranschaulicht durch die allgemeine Formel (IV). Fokale Gruppe ist hier eine Carbonatgruppe.

Bei der Herstellung des Kondensationsproduktes aus einem Carbonat und einem vier- wertigen Alkohol ebenfalls mit dem Umsetzungsverhältnis 1 : 1 resultiert im Mittel ein Molekül des Typs XY₃, veranschaulicht durch die allgemeine Formel (V). Fokale Gruppe ist hier eine Carbonatgruppe.

In den Formeln III bis V hat R die eingangs definierte Bedeutung und R¹ steht für einen aliphatischen oder aromatischen Rest.

Weiterhin kann die Herstellung des Kondensationsproduktes zum Beispiel auch aus einem Carbonat und einem dreiwertigen Alkohol, veranschaulicht durch die allgemeine Formel VI, erfolgen, wobei das Umsetzungsverhältnis bei molar 2 : 1 liegt. Hier resul- tiert im Mittel ein Molekül des Typs X₂Y, fokale Gruppe ist eine OH-Gruppe. In der Formel VI haben R und R¹ die gleiche Bedeutung wie in den Formeln III bis V.

Werden zu den Komponenten zusätzlich difunktionelle Verbindungen, zum Beispiel ein Dicarbonat oder ein Diol gegeben, so bewirkt dies eine Verlängerung der Ketten, wie beispielsweise in der allgemeinen Formel VII veranschaulicht. Es resultiert wieder im Mittel ein Molekül des Typs XY₂, fokale Gruppe ist eine Carbonatgruppe.

In Formel VII bedeutet R² einen organischen, bevorzugt aliphatischen Rest, R und R¹ sind wie vorstehend beschrieben definiert.

Es können auch mehrere Kondensationsprodukte zur Synthese eingesetzt werden. Hierbei können einerseits mehrere Alkohole beziehungsweise mehrere Carbonate eingesetzt werden. Weiterhin lassen sich durch die Wahl des Verhältnisses der eingesetzten Alkohole und der Carbonate beziehungsweise der Phosgene Mischungen ver- schiedener Kondensationsprodukte unterschiedlicher Struktur erhalten. Dies sei am Beispiel der Umsetzung eines Carbonates mit einem dreiwertigen Alkohol beispielhaft erläutert. Setzt man die Ausgangsprodukte im Verhältnis 1 : 1 ein, wie in Formel IV dargestellt, so erhält man ein Molekül XY₂. Setzt man die Ausgangsprodukte im Verhältnis 2 : 1 ein, wie in Formel VI dargestellt, so erhält man ein Molekül X₂Y. Bei einem Verhältnis zwischen 1 : 1 und 2 : 1 erhält man eine Mischung von Molekülen XY₂ und X₂Y.

Die beispielhaft in den Formeln III bis VII beschriebenen einfachen Kondensationsprodukte reagieren erfindungsgemäß bevorzugt intermolekular unter Bildung von hoch- funktionellen Polykondensationsprodukten. Die Umsetzung zum Kondensationsprodukt und zum Polykondensationsprodukt erfolgt üblicherweise bei einer Temperatur von 0 bis 250 ⁰C, bevorzugt bei 60 bis 160 ⁰C in Substanz oder in Lösung. Dabei können allgemein alle Lösungsmittel verwendet werden, die gegenüber den jeweiligen Edukten inert sind. Bevorzugt verwendet werden organische Lösungsmittel, zum Beispiel De- can, Dodecan, Benzol, Toluol, Chlorbenzol, XyIoI, Dimethylformamid, Dimethylaceta- mid oder Solventnaphtha.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kondensationsreaktion in Substanz durchgeführt. Der bei der Reaktion freiwerdende monofunktionelle Alkohol ROH oder das Phenol kann zur Beschleunigung der Reaktion destillativ, gegebenenfalls bei vermindertem Druck, aus dem Reaktionsgleichgewicht entfernt werden.

Falls Abdestillieren vorgesehen ist, ist es regelmäßig empfehlenswert, solche Carbona- te einzusetzen, die bei der Umsetzung Alkohole ROH mit einem Siedepunkt von weniger als 140 ⁰C freisetzen.

Zur Beschleunigung der Reaktion können auch Katalysatoren oder Katalysatorgemische zugegeben werden. Geeignete Katalysatoren sind Verbindungen, die Vereste- rungs- oder Umesterungsreaktionen katalysieren, zum Beispiel Alkalihydroxide, Alkali- carbonate, Alkalihydrogencarbonate, vorzugsweise des Natriums, Kaliums oder Cäsiums, tertiäre Amine, Guanidine, Ammoniumverbindungen, Phosphoniumverbindungen, Aluminium-, Zinn-, Zink-, Titan-, Zirkon- oder Wismut-organische Verbindungen, weiterhin so genannte Doppelmetallcyanid (DMC)-Katalysatoren, wie zum Beispiel in der DE 101 382 16 oder in der DE 101 477 12 beschrieben.

Vorzugsweise werden Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Di- azabicyclooctan (DABCO), Diazabicyclononen (DBN), Diazabicycloundecen (DBU), Imidazole, wie Imidazol, 1-Methylimidazol oder 1 ,2-Dimethylimidazol, Titantetrabutylat, Titantetraisopropylat, Dibutylzinnoxid, Dibutylzinn-dilaurat, Zinndioctoat, Zirkonacetyl- acetonat oder Gemische davon eingesetzt.

Die Zugabe des Katalysators erfolgt im Allgemeinen in einer Menge von 50 bis 10000, bevorzugt von 100 bis 5000 Gew. ppm bezogen auf die Menge des eingesetzten Alko- hols oder Alkoholgemisches.

Ferner ist es auch möglich, sowohl durch Zugabe des geeigneten Katalysators als auch durch Wahl einer geeigneten Temperatur die intermolekulare Polykondensations- reaktion zu steuern. Weiterhin lässt sich über die Zusammensetzung der Ausgangs- komponenten und über die Verweilzeit das mittlere Molekulargewicht des Polymeren einstellen. Die Kondensationsprodukte beziehungsweise die Polykondensationsprodukte, die bei erhöhter Temperatur hergestellt wurden, sind bei Raumtemperatur üblicherweise über einen längeren Zeitraum stabil.

Aufgrund der Beschaffenheit der Kondensationsprodukte ist es möglich, dass aus der Kondensationsreaktion Polykondensationsprodukte mit unterschiedlichen Strukturen resultieren können, die Verzweigungen, aber keine Vernetzungen aufweisen. Ferner weisen die Polykondensationsprodukte im Idealfall entweder eine Carbonatgruppe als fokale Gruppe und mehr als 2 OH-Gruppen oder aber eine OH-Gruppe als fokale Gruppe und mehr als 2 Carbonatgruppen auf. Die Anzahl der reaktiven Gruppen ergibt sich dabei aus der Beschaffenheit der eingesetzten Kondensationsprodukte und dem Polykondensationsgrad.

Beispielsweise kann ein Kondensationsprodukt gemäß der allgemeinen Formel IV durch dreifache intermolekulare Kondensation zu zwei verschiedenen Polykondensati- onsprodukten, die in den allgemeinen Formeln VIII und IX wiedergegeben werden, reagieren.

In Formel VIII und IX sind R und R¹ wie vorstehend definiert.

Zum Abbruch der intermolekularen Polykondensationsreaktion gibt es verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Temperatur auf einen Bereich abgesenkt wer- den, in dem die Reaktion zum Stillstand kommt und das Kondensationsprodukt oder das Polykondensationsprodukt lagerstabil ist. Weiterhin kann man den Katalysator deaktivieren, bei basischen zum Beispiel durch Zugabe von Lewissäuren oder Protonensäuren.

In einer weiteren Ausführungsform kann, sobald aufgrund der intermolekularen Reakti- on des Kondensationsproduktes ein Polykondensationsprodukt mit gewünschtem Po- lykondensationsgrad vorliegt, dem Produkt zum Abbruch der Reaktion ein Produkt mit gegenüber der fokalen Gruppe des Kondensationsproduktes reaktiven Gruppen zugesetzt werden. So kann bei einer Carbonatgruppe als fokale Gruppe zum Beispiel ein Mono-, Di- oder Polyamin zugegeben werden. Bei einer Hydroxylgruppe als fokaler Gruppe kann dem Polykondensationsprodukt beispielsweise ein Mono-, Di- oder PoIy- isocyanat, eine Epoxidgruppen enthaltende Verbindung oder ein mit OH-Gruppen reaktives Säurederivat zugegeben werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen hochfunktionellen Polycarbonate erfolgt zu- meist in einem Druckbereich von 0,1 mbar bis 20 bar, bevorzugt bei 1 bar bis 5 bar, in Reaktoren oder Reaktorkaskaden, die im Batchbetrieb halbkontinuierlich oder kontinuierlich betrieben werden.

Durch die vorgenannte Einstellung der Reaktionsbedingungen und gegebenenfalls durch die Wahl des geeigneten Lösemittels können die erfindungsgemäßen Produkte nach der Herstellung ohne weitere Reinigung weiterverarbeitet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Produkt gestrippt, d.h. von niedermolekularen, flüchtigen Verbindungen befreit. Dazu kann nach Erreichen des gewünschten Umsatzgrades der Katalysator optional deaktiviert und die niedermolekularen flüchtigen Bestandteile, beispielsweise Monoalkohole, Phenole, Carbonate, Chlorwasserstoff oder leichtflüchtige oligomere oder cyclische Verbindungen destillativ, gegebenenfalls unter Einleitung eines Gases, vorzugsweise Stickstoff, Kohlendioxid oder Luft, gegebenenfalls bei vermindertem Druck, entfernt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die hoch- oder hyperverzweigten Polycarbonate neben den bereits durch die Reaktion erhaltenen funktionellen Gruppen weitere funktionelle Gruppen erhalten. Die Funktionalisierung kann dabei während des Molekulargewichtsaufbaus oder auch nachträglich, d.h. nach Beendigung der eigentlichen Polykondensation erfolgen.

Derartige Effekte lassen sich zum Beispiel durch Zusatz von Verbindungen während der Polykondensation erzielen, die neben Hydroxylgruppen, Carbonatgruppen oder Carbamoylgruppen weitere funktionelle Gruppen oder funktionelle Elemente, wie Mer- captogruppen, primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, Ethergruppen, Derivate von Carbonsäuren, Derivate von Sulfonsäuren, Derivate von Phosphonsäuren, Si- langruppen, Siloxangruppen, Arylreste oder langkettige Alkylreste tragen. Zur Modifikation mittels Carbamat-Gruppen lassen sich beispielsweise Ethanolamin, Propanolamin, Isopropanolamin, 2-(Butylamino)ethanol, 2-(Cyclohexylamino)ethanol, 2-Amino-1- butanol, 2-(2^'-Amino-ethoxy)ethanol oder höhere Alkoxylierungsprodukte des Ammo- niaks, 4-Hydroxy-piperidin, 1-Hydroxyethylpiperazin, Diethanolamin, Dipropanolamin, Diisopropanolamin, Tris(hydroxymethyl)aminomethan, Tris(hydroxyethyl)amino- methan, Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin oder Isophorondiamin verwenden.

Für die Modifikation mit Mercaptogruppen lässt sich zum Beispiel Mercaptoethanol einsetzten. Tertiäre Aminogruppen lassen sich zum Beispiel durch Einbau von N-Me- thyldiethanolamin, N-Methyldipropanolamin oder N,N-Dimethylethanolamin erzeugen. Ethergruppen können zum Beispiel durch Einkondensation von di- oder höherfunktio- nellen Polyetherolen generiert werden. Durch Reaktion mit langkettigen Alkandiolen lassen sich langkettige Alkylreste einbringen, die Reaktion mit Alkyl- oder Aryldiisocya- naten generiert Alkyl-, Aryl- und Urethangruppen oder Harnstoffgruppen aufweisende Polycarbonate.

Durch Zugabe von Dicarbonsäuren, Tricarbonsäuren, z.B. Terephthalsäure- dimethylester oder Tricarbonsäureester lassen sich Estergruppen erzeugen.

Eine nachträgliche Funktionalisierung kann man erhalten, indem das erhaltene hoch- funktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polycarbonat in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mit einem geeigneten Funktionalisierungsreagenz, welches mit den OH- und/oder Carbonat-Gruppen oder Carbamoylgruppen des Polycarbonates reagieren kann, umsetzt.

Hydroxylgruppen enthaltende hochfunktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polycarbonate können zum Beispiel durch Zugabe von Säuregruppen oder Isocyanatgruppen enthaltenden Molekülen modifiziert werden. Beispielsweise lassen sich Säuregruppen enthaltende Polycarbonate durch Umsetzung mit Anhydridgruppen enthaltenden Verbindungen erhalten.

Weiterhin können Hydroxylgruppen enthaltende hochfunktionelle Polycarbonate auch durch Umsetzung mit Alkylenoxiden, zum Beispiel Ethylenoxid, Propylenoxid oder Bu- tylenoxid, in hochfunktionelle Polycarbonat-Polyetherpolyole überführt werden.

Als hoch- oder hyperverzweigter Polyester kann das Polymermaterial mindestens einen hyperverzweigten Polyester des Typs A_xB_y enthalten, wobei

x mindestens 1 ,1 , vorzugsweise mindestens 1 ,3, insbesondere mindestens 2 y mindestens 2,1 , vorzugsweise mindestens 2,5, insbesondere mindestens 3

beträgt.

Selbstverständlich können als Einheiten A beziehungsweise B auch Mischungen eingesetzt werden.

Unter einem Polyester des Typs A_xB_y versteht man ein Kondensat, das sich aus einem x-funktionellen Molekül A und einem y-funktion eilen Molekül B aufbaut. Beispielsweise sei genannt ein Polyester aus Adipinsäure als Molekül A (x = 2) und Glycerin als Molekül B (y = 3).

Unter hyperverzweigten Polyestern werden im Rahmen dieser Erfindung unvernetzte Makromoleküle mit Hydroxyl- und Carboxylgruppen verstanden, die sowohl strukturell als auch molekular uneinheitlich sind. Sie können auf der einen Seite ausgehend von einem Zentralmolekül analog zu Dendrimeren, jedoch mit uneinheitlicher Kettenlänge der Äste aufgebaut sein. Sie können auf der anderen Seite auch linear, mit funktionellen Seitengruppen, aufgebaut sein oder aber, als Kombination der beiden Extreme, lineare und verzweigte Molekülteile aufweisen. Zur Definition von dendrimeren und hyperverzweigten Polymeren siehe auch PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 und H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, No. 14, 2499.

Unter „hyperverzweigt" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der Verzweigungsgrad (Degree of Branching, DB), dass heißt die mittle- re Anzahl dendritischer Verknüpfungen plus mittlere Anzahl der Endgruppen pro Molekül, 10 bis 99.9 %, bevorzugt 20 bis 99 %, besonders bevorzugt 20 bis 95 % beträgt.

Unter „dendrimer" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der Verzweigungsgrad 99,9 bis 100 % beträgt. Zur Definition des „Degree of Branching" siehe H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30 und vorstehend bei den hoch- oder hyperverzweigten Polycarbonaten aufgeführte Formel.

Der hoch- oder hyperverzweigte Polyester weist vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 300 bis 30000, insbesondere von 400 bis 25000 und ganz besonders von 500 bis 20000 g/mol auf, bestimmt mittels GPC, Standard PMMA, Laufmittel Dimethyl- acetamid.

Vorzugsweise weist der hoch- oder hyperverzweigte Polyester eine OH-Zahl von 0 bis 600, vorzugsweise von 1 bis 500, insbesondere von 20 bis 500 mg KOH/g Polyester gemäß DIN 53240 auf sowie bevorzugt eine COOH-Zahl von 0 bis 600, vorzugsweise von 1 bis 500 und insbesondere von 2 bis 500 mg KOH/g Polyester. Die Glasübergangstemperatur T₉ beträgt vorzugsweise von -50 ⁰C bis 140 ⁰C und insbesondere von -50 ⁰C bis 100 ⁰C (mittels DSC, nach DIN 53765).

Insbesondere sind hoch- oder hyperverzweigte Polyester bevorzugt, in denen mindestens eine OH- beziehungsweise COOH-Zahl größer 0, vorzugsweise größer 0,1 und insbesondere größer 0,5 ist.

Der hoch- oder hyperverzweigte Polyester ist zum Beispiel erhältlich, indem man

(a) eine oder mehrere Dicarbonsäuren oder ein oder mehrere Derivate derselben mit einem oder mehreren mindestens trifunktionellen Alkoholen

oder

(b) eine oder mehrere Tricarbonsäuren oder höhere Polycarbonsäuren oder eines oder mehrere Derivate derselben mit einem oder mehreren Diolen

in Gegenwart eines Lösemittels und optional in Gegenwart eines anorganischen, me- tallorganischen oder niedermolekularen organischen Katalysators oder eines Enzyms umsetzt. Die Umsetzung im Lösungsmittel ist die bevorzugte Herstellmethode.

Hochfunktionelle hyperverzweigte Polyester im Sinne der vorliegenden Erfindung sind molekular und strukturell uneinheitlich. Sie unterscheiden sich durch ihre molekulare Uneinheitlichkeit von Dendrimeren und sind daher mit erheblich geringerem Aufwand herzustellen.

Zu den nach Variante (a) umsetzbaren Dicarbonsäuren gehören beispielsweise Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäu- re, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecan-α,ω-dicarbonsäure, Dodecan-α,ω-dicarbon- säure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,2-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,3-di- carbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,4-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclo- pentan-1 ,2-dicarbonsäure sowie eis- und trans-Cyclopentan-1 ,3-dicarbonsäure,

wobei die oben genannten Dicarbonsäuren substituiert sein können mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt aus

d-Cio-Alkylgruppen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso- Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1 ,2- Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl oder n-Decyl, C₃-Ci₂-Cycloalkylgruppen, beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclo- hexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclodode- cyl; bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl;

Alkylengruppen wie Methylen oder Ethyliden oder

Cβ-C-_H-Arylgruppen wie beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2- Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl und 9- Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders bevorzugt Phenyl.

Als beispielhafte Vertreter für substituierte Dicarbonsäuren seien genannt: 2- Methylmalonsäure, 2-Ethylmalonsäure, 2-Phenylmalonsäure, 2-Methylbernsteinsäure, 2-Ethylbernsteinsäure, 2-Phenylbernsteinsäure, Itaconsäure, 3,3-Dimethylglutarsäure.

Weiterhin gehören zu den nach Variante (a) umsetzbaren Dicarbonsäuren ethylenisch ungesättigte Säuren wie beispielsweise Maleinsäure und Fumarsäure sowie aromatische Dicarbonsäuren wie beispielsweise Phthalsäure, Isophthalsäure oder Terephthal- säure.

Weiterhin lassen sich Gemische von zwei oder mehreren der vorgenannten Vertreter einsetzen.

Die Dicarbonsäuren lassen sich entweder als solche oder in Form von Derivaten einsetzen.

Unter Derivaten werden bevorzugt verstanden

die betreffenden Anhydride in monomerer oder auch polymerer Form,

Mono- oder Dialkylester, bevorzugt Mono- oder Dimethylester oder die entsprechenden Mono- oder Diethylester, aber auch die von höheren Alkoholen wie beispielsweise n- Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, Isobutanol, tert.-Butanol, n-Pentanol, n-Hexanol abgeleiteten Mono- und Dialkylester,

ferner Mono- und Divinylester sowie

gemischte Ester, bevorzugt Methylethylester. Im Rahmen der bevorzugten Herstellung ist es auch möglich, ein Gemisch aus einer Dicarbonsäure und einem oder mehreren ihrer Derivate einzusetzen. Gleichfalls ist es möglich, ein Gemisch mehrerer verschiedener Derivate von einer oder mehreren Di- carbonsäuren einzusetzen.

Besonders bevorzugt setzt man Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure oder deren Mono- oder Dimethylester ein. Ganz besonders bevorzugt setzt man Adipinsäure ein.

Als mindestens trifunktionelle Alkohole lassen sich beispielsweise umsetzen: Glycerin, Butan-1 ,2,4-triol, n-Pentan-1 ,2,5-triol, n-Pentan-1 ,3,5-triol, n-Hexan-1 ,2,6-triol, n-Hexan-1 ,2,5-triol, n-Hexan-1 ,3,6-triol, Trimethylolbutan, Trimethylolpropan oder Di- Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit; Zuckeralkohole wie beispielsweise Mesoerythrit, Threitol, Sorbit, Mannit oder Gemische der vorstehen- den mindestens trifunktionellen Alkohole. Bevorzugt verwendet man Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan und Pentaerythrit.

Nach Variante (b) umsetzbare Tricarbonsäuren oder Polycarbonsäuren sind beispielsweise 1 ,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1 ,3,5-Benzoltricarbonsäure, 1 ,2,4,5-Benzoltetra- carbonsäure sowie Mellitsäure.

Tricarbonsäuren oder Polycarbonsäuren lassen sich in der erfindungsgemäßen Reaktion entweder als solche oder aber in Form von Derivaten einsetzen.

Unter Derivaten werden bevorzugt verstanden

die betreffenden Anhydride in monomerer oder auch polymerer Form,

Mono-, Di- oder Trialkylester, bevorzugt Mono-, Di- oder Trimethylester oder die entsprechenden Mono-, Di- oder Triethylester, aber auch die von höheren Alkoholen wie beispielsweise n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, Isobutanol, tert- Butanol, n-Pentanol, n-Hexanol abgeleiteten Mono-, Di- und Triester, ferner Mono-, Di- oder Trivinylester

- sowie gemischte Methylethylester.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, ein Gemisch aus einer Trioder Polycarbonsäure und einem oder mehreren ihrer Derivate einzusetzen. Gleichfalls ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, ein Gemisch mehrerer ver- schiedener Derivate von einer oder mehreren Tri- oder Polycarbonsäuren einzusetzen, um den hoch- oder hyperverzweigten Polyester zu erhalten. Als Diole für Variante (b) der vorliegenden Erfindung verwendet man beispielsweise Ethylenglykol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan- 1 ,4-diol, Butan-2,3-diol, Pentan-1 ,2-diol, Pentan-1 ,3-diol, Pentan-1 ,4-diol, Pentan-1 ,5- diol, Pentan-2,3-diol, Pentan-2,4-diol, Hexan-1 ,2-diol, Hexan-1 ,3-diol, Hexan-1 ,4-diol, Hexan-1 ,5-diol, Hexan-1 ,6-diol, Hexan-2,5-diol, Heptan-1 ,2-diol 1 ,7-Heptandiol, 1 ,8- Octandiol, 1 ,2-Octandiol, 1 ,9-Nonandiol, 1 ,10-Decandiol, 1 ,2-Decandiol, 1 ,12-Do- decandiol, 1 ,2-Dodecandiol, 1 ,5-Hexadien-3,4-diol, Cyclopentandiole, Cyclohexandiole, Inositol und Derivate, (2)-Methyl-2,4-pentandiol, 2,4-Dimethyl-2,4-Pentandiol, 2-Ethyl- 1 ,3-hexandiol, 2,5-Dimethyl-2,5-hexandiol, 2,2,4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol, Pinacol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polyethylenglyko- Ie HO(CH₂CH₂O)_n-H oder Polypropylenglykole HO(CH[CH₃]CH₂O)_n-H oder Gemische von zwei oder mehr Vertretern der voranstehenden Verbindungen, wobei n eine ganze Zahl ist und n < 4. Dabei kann eine oder auch beide Hydroxylgruppen in den vorste- hend genannten Diolen auch durch SH-Gruppen substituiert werden. Bevorzugt sind Ethylenglykol, Propan-1 ,2-diol sowie Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol und Tripropylenglykol.

Das Molverhältnis der Moleküle A zu Molekülen B im A_xB_y-Polyester bei den Varianten (a) und (b) beträgt 4 : 1 bis 1 : 4, insbesondere 2 : 1 bis 1 : 2.

Die nach Variante (a) des Verfahrens umgesetzten mindestens trifunktionellen Alkohole können Hydroxylgruppen jeweils gleicher Reaktivität aufweisen. Bevorzugt sind hier auch mindestens trifunktionelle Alkohole, deren OH-Gruppen zunächst gleich reaktiv sind, bei denen sich jedoch durch Reaktion mit mindestens einer Säuregruppe ein Reaktivitätsabfall, bedingt durch sterische oder elektronische Einflüsse, bei den restlichen OH-Gruppen induzieren lässt. Dies ist beispielsweise bei der Verwendung von Tri- methylolpropan oder Pentaerythrit der Fall.

Die nach Variante (a) umgesetzten mindestens trifunktionellen Alkohole können aber auch Hydroxylgruppen mit mindestens zwei chemisch unterschiedlichen Reaktivitäten aufweisen.

Die unterschiedliche Reaktivität der funktionellen Gruppen kann dabei entweder auf chemischen (z.B. primäre/sekundäre/tertiäre OH Gruppe) oder auf sterischen Ursachen beruhen.

Beispielsweise kann es sich bei dem Triol um ein Triol handeln, welches primäre und sekundäre Hydroxylgruppen aufweist, bevorzugtes Beispiel ist Glycerin. Bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Umsetzung nach Variante (a) arbeitet man bevorzugt in Abwesenheit von Diolen und monofunktionellen Alkoholen.

Bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Umsetzung nach Variante (b) arbeitet man bevorzugt in Abwesenheit von Mono- oder Dicarbonsäuren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in Gegenwart eines Lösemittels durchgeführt. Geeignet sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe wie Paraffine oder Aromaten. Besonders geeignete Paraffine sind n-Heptan und Cyclohexan. Besonders geeignete Aromaten sind Toluol, ortho-Xylol, meta-Xylol, para-Xylol, XyIoI als Isomerengemisch, Ethylbenzol, Chlorbenzol und ortho- und meta-Dichlorbenzol. Weiterhin sind als Lösemittel in Abwesenheit von sauren Katalysatoren ganz besonders geeignet: Ether wie beispielsweise Dioxan oder Tetrahydrofuran und Ketone wie beispielsweise Methyl- ethylketon und Methylisobutylketon.

Die Menge an zugesetztem Lösemittel beträgt erfindungsgemäß mindestens 0,1 Gew.- %, bezogen auf die Masse der eingesetzten umzusetzenden Ausgangsmaterialien, bevorzugt mindestens 1 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 10 Gew.-%. Man kann auch Überschüsse an Lösemittel, bezogen auf die Masse an eingesetzten umzusetzenden Ausgangsmaterialien, einsetzen, beispielsweise das 1 ,01- bis 10- fache. Lösemittel-Mengen von mehr als dem 100-fachen, bezogen auf die Masse an eingesetzten umzusetzenden Ausgangsmaterialien, sind nicht vorteilhaft, weil bei deutlich niedrigeren Konzentrationen der Reaktionspartner die Reaktionsgeschwindigkeit deutlich nachlässt, was zu unwirtschaftlichen langen Umsetzungsdauern führt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrens kann man in Gegenwart eines Wasser entziehenden Mittels als Additiv arbeiten, das man zu Beginn der Reaktion zusetzt. Geeignet sind beispielsweise Molekularsiebe, insbesondere Molekularsieb 4Ä, MgSO₄ und Na₂SO₄. Man kann auch während der Reaktion weiteres Was- ser entziehendes Mittel zufügen oder Wasser entziehendes Mittel durch frisches Wasser entziehendes Mittel ersetzen. Man kann auch während der Reaktion gebildetes Wasser bzw. Alkohol abdestillieren und beispielsweise einen Wasserabscheider einsetzen.

Man kann das Verfahren in Abwesenheit von sauren Katalysatoren durchführen. Vorzugsweise arbeitet man in Gegenwart eines sauren anorganischen, metallorganischen oder organischen Katalysators oder Gemischen aus mehreren sauren anorganischen, metallorganischen oder organischen Katalysatoren.

Als saure anorganische Katalysatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Phosphonsäure, hypophosphorige Säure, Aluminiumsulfathydrat, Alaun, saures Kieselgel (pH = 6, insbesondere = 5) und saures Aluminiumoxid zu nennen. Weiterhin sind beispielsweise Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel AI(OR)₃ und Titanate der allgemeinen Formel Ti(OR)₄ als saure anorganische Katalysatoren einsetzbar, wobei die Reste R jeweils gleich oder ver- schieden sein können und unabhängig voneinander gewählt sind aus

d-Cio-Alkylresten, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso- Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1 ,2-Di- methylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl oder n-Decyl,

C₃-Ci₂-Cycloalkylresten, beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohe- xyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl; bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl.

Bevorzugt sind die Reste R in AI(OR)₃ bzw. Ti(OR)₄ jeweils gleich und gewählt aus Isopropyl oder 2-Ethylhexyl.

Bevorzugte saure metallorganische Katalysatoren sind beispielsweise gewählt aus Dialkylzinnoxiden R₂SnO, wobei R wie oben stehend definiert ist. Ein besonders bevorzugter Vertreter für saure metallorganische Katalysatoren ist Di-n-butylzinnoxid, das als so genanntes Oxo-Zinn kommerziell erhältlich ist, oder Di-n-butylzinndilaurat.

Bevorzugte saure organische Katalysatoren sind saure organische Verbindungen mit beispielsweise Phosphatgruppen, Sulfonsäuregruppen, Sulfatgruppen oder Phosphon- säuregruppen. Besonders bevorzugt sind Sulfonsäuren wie beispielsweise para-Toluol- sulfonsäure. Man kann auch saure lonentauscher als saure organische Katalysatoren einsetzen, beispielsweise Sulfonsäuregruppen-haltige Polystyrolharze, die mit etwa 2 mol-% Divinylbenzol vernetzt sind.

Man kann auch Kombinationen von zwei oder mehreren der vorgenannten Katalysatoren einsetzen. Auch ist es möglich, solche organische oder metallorganische oder auch anorganische Katalysatoren, die in Form diskreter Moleküle vorliegen, in immobilisierter Form einzusetzen.

Wünscht man saure anorganische, metallorganische oder organische Katalysatoren einzusetzen, so setzt man erfindungsgemäß 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-% Katalysator ein. Das Verfahren zur Herstellung der hoch- oder hyperverzweigten Polyester wird vorzugsweise unter Inertgasatmosphäre durchgeführt, das heißt beispielsweise unter Kohlendioxid, Stickstoff oder Edelgas, unter denen insbesondere Argon zu nennen ist.

Die Temperatur, bei der das Verfahren zur Herstellung der hoch- beziehungsweise hyperverzweigten Polyester durchgeführt wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 60 bis 200 ⁰C. Vorzugsweise arbeitet man bei Temperaturen von 130 bis 180 ⁰C, insbesondere bis 150 ⁰C oder darunter. Besonders bevorzugt sind maximale Temperaturen bis 145 ⁰C, ganz besonders bevorzugt bis 135 ⁰C.

Die Druckbedingungen des Verfahrens zur Herstellung des hoch- oder hyperverzweigten Polyesters sind an sich unkritisch. Es kann bei deutlich verringertem Druck gearbeitet werden, beispielsweise bei 10 bis 500 mbar. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei Drücken oberhalb von 500 mbar durchgeführt werden. Bevorzugt ist aus Gründen der Einfachheit die Umsetzung bei Atmosphärendruck. Möglich ist aber auch eine Durchführung bei leicht erhöhtem Druck, beispielsweise bis 1200 mbar. Es kann auch unter deutlich erhöhtem Druck gearbeitet werden, beispielsweise bei Drücken bis 10 bar. Bevorzugt ist jedoch die Umsetzung bei Atmosphärendruck.

Die Umsetzungsdauer des Verfahrens zur Herstellung der hoch- oder hyperverzweigten Polyester beträgt üblicherweise 10 Minuten bis 25 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 10 Stunden und besonders bevorzugt 1 bis 8 Stunden.

Nach beendeter Reaktion lassen sich die hochfunktionellen hyperverzweigten Polyes- ter leicht isolieren, beispielsweise durch Abfiltrieren des Katalysators, und einengen, wobei das Einengen üblicherweise bei vermindertem Druck durchgeführt wird. Weitere gut geeignete Aufbereitungsmethoden sind Ausfällen nach Zugabe von Wasser und anschließendes Waschen und Trocknen.

Weiterhin kann der hoch- oder hyperverzweigte Polyester in Gegenwart von Enzymen oder Zersetzungsprodukten von Enzymen hergestellt werden (gemäß DE-A 101 63 163). Die erfindungsgemäß umgesetzten Dicarbonsäuren gehören nicht zu den sauren organischen Katalysatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung.

Bevorzugt ist die Verwendung von Lipasen oder Esterasen. Gut geeignete Lipasen und Esterasen sind Candida cylindracea, Candida lipolytica, Candida rugosa, Candida an- tarctica, Candida utilis, Chromobacterium viscosum, Geotrichum viscosum, Geotrichum candidum, Mucor javanicus, Mucor miehei, pig pancreas, Pseudomonas spp., Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas cepacia, Rhizopus arrhizus, Rhizopus delemar, Rhizopus niveus, Rhizopus oryzae, Aspergillus niger, Penicillium roquefortii, Penicilli- um camembertii oder Esterase von Bacillus spp. und Bacillus thermoglucosidasius. Besonders bevorzugt ist Candida antarctica Lipase B. Die aufgeführten Enzyme sind kommerziell erhältlich, beispielsweise bei Novozymes Biotech Inc., Dänemark.

Bevorzugt setzt man das Enzym in immobilisierter Form ein, beispielsweise auf Kiesel- gel oder Lewatit®. Verfahren zur Immobilisierung von Enzymen sind an sich bekannt, beispielsweise aus Kurt Faber, „Biotransformations in organic chemistry", 3. Auflage 1997, Springer Verlag, Kapitel 3.2 „Immobilization" Seite 345-356. Immobilisierte Enzyme sind kommerziell erhältlich, beispielsweise bei Novozymes Biotech Inc., Dänemark.

Die Menge an immobilisiertem eingesetztem Enzym beträgt 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 10 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Masse der insgesamt eingesetzten umzusetzenden Ausgangsmaterialien.

Das Verfahren zur Herstellung der hoch- oder hyperverzweigten Polyester wird bei Temperaturen über 60 ⁰C durchgeführt. Vorzugsweise wird bei Temperaturen von 100 ⁰C oder darunter gearbeitet. Bevorzugt sind Temperaturen bis 80 ⁰C, ganz bevorzugt von 62 bis 75 ⁰C und noch mehr bevorzugt von 65 bis 75 ⁰C.

Das Verfahren zur Herstellung von hoch- oder hyperverzweigten Polyestern wird in Gegenwart eines Lösemittels durchgeführt. Geeignet sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe wie Paraffine oder Aromaten. Besonders geeignete Paraffine sind n-Heptan und Cyclohexan. Besonders geeignete Aromaten sind Toluol, ortho-Xylol, meta-Xylol, para-Xylol, XyIoI als Isomerengemisch, Ethylbenzol, Chlorbenzol und ortho- und meta- Dichlorbenzol. Weiterhin sind ganz besonders geeignet: Ether wie beispielsweise Dio- xan oder Tetrahydrofuran und Ketone wie beispielsweise Methylethylketon und Methyl- isobutylketon.

Die Menge an zugesetztem Lösemittel beträgt mindestens 5 Gew.-Teile, bezogen auf die Masse der eingesetzten umzusetzenden Ausgangsmaterialien, bevorzugt mindestens 50 Gew.-Teile und besonders bevorzugt mindestens 100 Gew.-Teile. Mengen von über 10 000 Gew.-Teile Lösemittel sind nicht erwünscht, weil bei deutlich niedrigeren Konzentrationen die Reaktionsgeschwindigkeit deutlich nachlässt, was zu unwirtschaftlichen langen Umsetzungsdauern führt.

Das Verfahren zur Herstellung von hoch- oder hyperverzweigten Polyestern wird bei Drücken oberhalb von 500 mbar durchgeführt. Bevorzugt ist die Umsetzung bei Atmosphärendruck oder leicht erhöhtem Druck, beispielsweise bis 1200 mbar. Man kann auch unter deutlich erhöhtem Druck arbeiten, beispielsweise bei Drücken bis 10 bar. Bevorzugt ist die Umsetzung bei Atmosphärendruck. Die Umsetzungsdauer des Verfahrens zur Herstellung der hoch- oder hyperverzweigten Polyester in Gegenwart von Enzymen oder Zersetzungsprodukten von Enzymen beträgt üblicherweise 4 Stunden bis 6 Tage, bevorzugt 5 Stunden bis 5 Tage und besonders bevorzugt 8 Stunden bis 4 Tage.

Nach beendeter Reaktion lassen sich die hochfunktionellen hyperverzweigten Polyester isolieren, beispielsweise durch Abfiltrieren des Enzyms und Einengen, wobei man das Einengen üblicherweise bei vermindertem Druck durchführt. Weitere gut geeignete Aufarbeitungsmethoden sind Ausfällen nach Zugabe von Wasser und anschließendes Waschen und Trocknen.

Die in Gegenwart von Enzymen oder Zersetzungsprodukten von Enzymen hergestellten hochfunktionellen, hyperverzweigten Polyester zeichnen sich durch besonders geringe Anteile an Verfärbungen und Verharzungen aus.

Die erfindungsgemäßen Polyester haben ein Molekulargewicht M_w von 500 bis 50000 g/mol, bevorzugt 1000 bis 20000 g/mol, besonders bevorzugt 1000 bis 19000 g/mol. Die Polydispersität beträgt 1 ,2 bis 50, bevorzugt 1 ,4 bis 40, besonders bevorzugt 1 ,5 bis 30 und ganz besonders bevorzugt 1 ,5 bis 10. Sie sind üblicherweise gut löslich, das heißt man kann klare Lösungen mit bis zu 50 Gew.-%, in einigen Fällen sogar bis zu 80 Gew.-%, der erfindungsgemäßen Polyester in Tetra hydrofu ran, n-Butylacetat, Ethanol und zahlreichen anderen Lösemittel darstellen, ohne dass mit bloßem Auge Gelpartikel detektierbar sind.

Die erfindungsgemäßen hochfunktionellen hyperverzweigten Polyester sind carboxy- terminiert, carboxy- und Hydroxylgruppen-terminiert und vorzugsweise Hydroxylgrup- pen-terminiert.

Die Verhältnisse des hoch- oder hyperverzweigten Polycarbonats zum hoch- oder hy- perverzweigten Polyester betragen vorzugsweise von 1 : 20 bis 20 : 1 , insbesondere von 1 : 15 bis 15 : 1 und ganz besonders von 1 : 5 bis 5 : 1 , wenn diese in Mischung eingesetzt werden.

Bei den eingesetzten hyperverzweigten Polycarbonaten und/oder hyperverzweigten Polyestern handelt es sich um Nanopartikel. Die Größe der Partikel im Compound beträgt von 20 bis 500 nm, vorzugsweise 50 bis 300 nm. Derartige Compounds sind im Handel zum Beispiel als Ultradur® high speed erhältlich. Der Anteil an hoch- oder hyperverzweigtem Polycarbonat, hoch- oder hyperverzweigtem Polyester oder deren Mischungen im mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltenden Polymermate- rial liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-%. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an hoch- oder hyperverzweigtem Polycarbonat, hoch- oder hyperverzweigtem Polyester oder deren Mischungen im Bereich von 0,4 bis 0,9 Gew.-%.

Weiterhin können in der Formmasse thermoplastische Polyester-Elastomere enthalten sein. Der Anteil der thermoplastischen Polyester-Elastomere liegt vorzugsweise bei bis zu 15 Gew.-% .

Unter Polyester-Elastomeren werden dabei segmentierte Copolyetherester verstanden, die langkettige Segmente, die sich in der Regel von Poly(alkylen)etherglykolen und kurzkettige Segmente, die sich von niedermolekularen Diolen und Dicarbonsäuren ableiten, enthalten.

Derartige Produkte sind an sich bekannt und in der Literatur beschrieben. Nur beispielsweise sei hier auf die US-Patente 3,651 ,014, 3,784,520, 4,185,003 und 4,136,090, sowie auf einige Veröffentlichungen von G. K. Hoeschele (Chimia 28, (9), 544 (1974); Angew. Makromolek. Chemie 58/59, 299 - 319 (1977) und Pol. Eng. Sei. 1974, 848) verwiesen. Auch im Handel sind entsprechende Produkte unter den Bezeichnungen Hytrel® (DuPont), Arnitel® (Akzo) sowie Pelprene® (Toyobo Co. Ltd.) erhältlich.

Weiterhin kann die Formmasse weitere Zusatzstoffe und Verarbeitungshilfsmittel enthalten.

Übliche Zusatzstoffe und Verarbeitungshilfsmittel, die eingesetzt werden, sind zum Beispiel Ester oder Amide gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 10 bis 40, bevorzugt 16 bis 22 C-Atomen mit aliphatischen gesättigten Alkoholen oder Aminen mit 2 bis 40, vorzugsweise 2 bis 6 C-Atomen.

Die Carbonsäuren können 1- oder 2-wertig sein. Geeignete Carbonsäuren sind zum Beispiel Pelargonsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Margarinsäure, Dodecandisäure, Behensäure und besonders bevorzugt Stearinsäure, Caprinsäure sowie Montansäure, eine Mischung von Fettsäuren mit 30 bis 40 C-Atomen.

Die aliphatischen Alkohole können 1- bis 4-wertig sein. Beispiele für Alkohole sind n- Butanol, n-Octanol, Stearylalkohol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Pentaerythrit, wobei Glycerin und Pentaerythrit bevorzugt sind.

Die aliphatischen Amine können 1- bis 3-wertig sein. Beispiele hierfür sind Stearylamin,

Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, Di(6-Aminohexyl)amin, wobei Ethylendiamin und Hexamethylendiamin besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Ester oder Amide sind entsprechend Glycerindistearat, Glycerintristearat, Ethylendiamin- distearat, Glycerinmonopalmitrat, Glycerintrilaurat, Glycerinmonobehenat und Penta- erythrittetrastearat.

Es können auch Mischungen verschiedener Ester oder Amide oder Ester mit Amiden in Kombination eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.

Weitere übliche Zusatzstoffe sind beispielsweise auch kautschukelastische Polymerisate, die oft auch als Schlagzähmodifier, Elastomere oder Kautschuke bezeichnet werden.

Ganz allgemein handelt es sich dabei um Copolymerisate, die bevorzugt aus mindestens zwei der folgenden Monomeren aufgebaut sind: Ethylen, Propylen, Butadien, Isobuten, Isopren, Chloropren, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril und Acryl- beziehungsweise Methacrylsäureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente.

Das mindestens eine extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse weist vorzugsweise einen E-Modul von mehr als 8000 N/mm², insbesondere von mehr als 10000 N/mm², eine Erweichungstemperatur von mehr als 100⁰C, insbesondere von mehr als 150⁰C und einen Dehnungskoeffi- zienten von weniger als 6-10^"5 K^"1, vorzugsweise von weniger als 5-10^"5 K^"1 und insbesondere von weniger als 4-10^"5 K^"1 auf.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in einem Hohlraum eines Hohlprofils aufgenommen. Vorzugsweise entspricht dabei der Innenquerschnitt des Hohlprofils dem Außenquerschnitt des Profils, das in dem Hohlprofil aufgenommen ist. Hierdurch liegt das extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse am Hohlprofil an und kann dieses verstärken. Der Hohlraum des Hohlprofils kann dabei jeden beliebigen Querschnitt annehmen. Üblicherweise ist der Querschnitt rechteckförmig. In Abhängigkeit von der Funktion des Profils kann aber auch jeder beliebige andere Querschnitt eingesetzt werden.

Das extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse kann dabei selbst auch als Hohlprofil ausgebildet sein oder auch massiv sein. Gegenüber einer massiven Form führt ein Hohlprofil zu einer weiteren Gewichtseinsparung. Jedoch ist im Allgemeinen die Festigkeit eines Hohlprofils geringer als die eines Vollprofils.

Das Hohlprofil, das dadurch verstärkt wird, dass dieses in einem Hohlraum das extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthalten- den Formmasse enthält, kann einen oder mehrere Hohlräume enthalten. Wenn das Hohlprofil mehrere Hohlräume enthält, so ist es möglich, dass das Profil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in einem Hohlraum aufgenommen ist oder in mehreren Hohlräumen. Wenn in mehreren Hohlräumen extrudierte oder spritzgegossene Formteile aus der mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse aufgenommen sind, so können die extrudierten oder spritzgegossenen Formteile aus der den Füllstoff enthaltenden Formmasse jeweils den gleichen Querschnitt oder unterschiedliche Querschnitte haben. Die Querschnitte der extrudierten oder spritzgegossenen Formteile aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse sind dabei abhängig von der Geometrie des Hohlprofils.

Um das Hohlprofil zum Beispiel durch ein Extrusionsverfahren herstellen zu können, ist es bevorzugt, dieses aus einem Thermoplasten zu fertigen. Zur Herstellung des Hohlprofils eignet sich dabei jeder beliebige, dem Fachmann bekannte Thermoplast. Ge- eignete Thermoplaste zur Herstellung des Hohlprofils sind zum Beispiel Polyolefine, Polyvinyl-Verbindungen, Polyacrylate, Polyamide, Polyacetale, Polyester, Polycarbona- te und Cellulosederivate.

Geeignete Polyolefine sind zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, PoIy- tetrafluorethen und Polytrifluorchlorethen. Als Polyvinyle eignen sich zum Beispiel Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate, Acryl- nitril-Butadien-Styrol-Copolymerisate, Acrylnitril-Styrol-Acrylester, Polyvinylcarbazol, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetale und Polyvinylether.

Geeignete Polyacrylate sind beispielsweise Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäu- reester wie Polymethylmethacrylat, Polyacrylnitril, Copolymerisat aus Methacrylsäure- methylester und Acrylnitril. Üblicherweise eingesetzte Polyamide sind zum Beispiel Polyamid 6, Polyamid 1 1 , Polyamid 6/6, Polyamid 6/10 und Polyamid 6/12. Weiterhin geeignet sind Polyurethane.

Als Polyacetal eignet sich zum Beispiel Polyoxymethylen.

Geeignete Polyester sind zum Beispiel Polyterephthalsäureester.

Als Cellulosederivate können beispielsweise regenerierte Cellulose, Ethylcellulose, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetobutyrat oder CeI- lulosenitrat eingesetzt werden.

Insbesondere beim Einsatz des Systems für Rahmen, zum Beispiel von Sonnenkollek- toren, Tafeln, Bildschirmen, Fenstern oder Türen, ist Polyvinylchlorid besonders bevorzugt. Im Allgemeinen ist der Thermoplast, aus dem das Hohlprofil geformt ist, unverstärkt. Es ist jedoch auch möglich, dass auch der Thermoplast, aus dem das Hohlprofil gebildet ist, verstärkt ist. Wenn der Thermoplast, aus dem das Hohlprofil gefertigt ist, ver- stärkt ist, so entspricht dessen Zusammensetzung vorzugsweise der Zusammensetzung der Formmasse, die zur Verstärkung den mindestens einen Füllstoff enthält.

Zur Herstellung des Systems wird vorzugsweise die den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltende Formmasse durch ein Strangpressverfahren zu dem Formteil geformt.

Im Allgemeinen wird als Strangpressverfahren ein Extrusionsverfahren eingesetzt, bei dem Endlosprofile erzeugt werden können. Zur Durchführung des Verfahrens werden im Allgemeinen Schneckenkolbenmaschinen eingesetzt, wie sie dem Fachmann be- kannt sind. Derartige Schneckenkolbenmaschinen umfassen in der Regel mindestens eine Einzugszone, eine Umwandlungszone und eine Austragszone.

Im Allgemeinen wird die Formmasse der Schneckenkolbenmaschine in Form eines Granulates in der Einzugszone zugegeben. Hierzu umfasst die Einzugszone eine Ein- füllöffnung. Die Einfüllöffnung kann mit jeder beliebigen, dem Fachmann bekannten Dosiervorrichtung versehen sein. Neben der Zugabe eines Granulates ist es alternativ jedoch auch möglich, bereits eine Schmelze zuzugeben. Wenn die Formmasse mehrere Komponenten enthält, so können diese entweder gemeinsam oder getrennt zugegeben werden. Bei einer getrennten Zugabe kann die Zugabe über eine gemeinsame Einfüllöffnung oder über getrennte Einfüllöffnungen erfolgen. So ist es zum Beispiel auch möglich, bei der Zugabe mehrerer Komponenten mehrere Einzugszonen vorzusehen. Die Einzugszonen können sich dabei unmittelbar hintereinander befinden oder jeweils durch eine Umwandlungszone getrennt sein.

Wenn die Formmasse in Form eines Granulates zugegeben wird, so wird dieses in der Einzugszone verdichtet. An die Einzugszone schließt sich eine Umwandlungszone an, in der die Formmasse plastifiziert wird. Gleichzeitig erfolgt eine Homogenisierung.

Zur Entfernung gegebenenfalls noch in der Formmasse enthaltener Lösemittelrück- stände oder Monomereinheiten ist es möglich, dass der Extruder mindestens eine Entgasungsöffnung enthält. Über die Entgasungsöffnung werden gasförmige Bestandteile der Formmasse entfernt.

In der sich an die Umwandlungszone anschließenden Austragszone erfolgt eine weite- re Homogenisierung der Formmasse und ein Verdichten auf den Austragsdruck. Mit diesem Druck wird die Formmasse durch ein Werkzeug gepresst. Das Werkzeug ist im Allgemeinen eine Düse, deren Querschnitt dem Querschnitt des herzustellenden extrudierten Formteils entspricht.

Für Extrusionsverfahren eingesetzte Schneckenkolbenmaschinen umfassen in der Regel eine oder mehrere Schnecken. Üblicherweise eingesetzte Schneckenkolbenmaschinen umfassen eine oder zwei Schnecken. Es können aber auch mehr als zwei Schnecken verwendet werden. Bei Einsatz von mehr als zwei Schnecken können diese zum Beispiel in Form einer Planetenanordnung mit einer zentralen Schnecke und um die zentrale Schnecke herum angeordnete Schnecken angeordnet sein. Wenn Schneckenkolbenmaschinen mit zwei Schnecken eingesetzt werden, so können diese gleichsinnig oder gegensinnig drehen. Üblicherweise werden Schneckenkolbenmaschinen mit zwei gleichsinnig drehenden Schnecken eingesetzt.

Bevorzugt zur Herstellung des erfindungsgemäßen Profils werden Extruder mit einer Schnecke verwendet. Als Schneckentypen eignen sich insbesondere Dreizonenschnecken oder Barriereschnecken.

Neben dem Einsatz einer Schneckenkolbenmaschine kann auch jede beliebige andere Plastifiziervorrichtung, die dem Fachmann bekannt ist, eingesetzt werden.

Alternativ zu einem Extrusionsverfahren ist es auch möglich, das Formteil zum Beispiel durch ein Spritzgussverfahren herzustellen. Auch bei Spritzgussverfahren werden üblicherweise Schneckenkolbenmaschinen eingesetzt. Neben einer Schneckenkolbenmaschine kann jedoch zum Beispiel auch eine Schmelzepumpe verwendet werden.

Wenn das extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in einem Hohlraum eines Hohlprofils aufgenommen ist, so ist es in einer ersten Ausführungsform möglich, zur Herstellung des Profilsystems das extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltenden Formmasse in einen Hohlraum eines Hohlprofils einzuschieben. Hierbei ist eine gute Maßhaltigkeit sowohl des Hohlraums als auch des einzuschiebenden Profils erforderlich, um eine hinreichende Verstärkung zu erhalten. Alternativ ist es auch möglich, den verbleibenden Hohlraum zwischen dem extrudierten oder spritzgegossenen Formteil und dem Hohlprofil mit einem Polymer aufzufüllen. Hierbei sind Polymerschäume, die gegebenenfalls verstärkt sein können, besonders bevorzugt. Hierdurch wird eine feste Verbindung des extrudierten oder spritzgegossenen Formteils aus der den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltenden Formmasse und dem Hohlprofil erhalten.

Das Hohlprofil kann dabei einen Hohlraum aufweisen oder mehrere Hohlräume enthalten, also mehrkammrig sein. In diesem Fall sind die Hohlräume üblicherweise neben- einander über die gesamte Länge des Profils ausgebildet, es können jedoch auch abgeschlossene Kammern, die sich nicht über die gesamte Länge des Hohlprofils erstrecken, vorgesehen sein.

In einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante werden jedoch das Hohlprofil und das in einem Hohlraum des Hohlprofils enthaltene extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse durch ein Coextrusionsverfahren geformt. Hierbei kann jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Coextrusionsverfahren eingesetzt werden. Üblicherweise werden bei Coextrusions- verfahren mindestens zwei Schneckenkolbenmaschinen eingesetzt, wobei in jeder Schneckenkolbenmaschine eine Komponente plastifiziert wird. Bei einem Hohlprofil, das nur ein Profil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse enthält, wird in einer Schneckenkolbenmaschine das Polymer des Hohlprofils plastifiziert und in der anderen die den Füllstoff enthaltende Formmasse. Die beiden Schne- ckenkolbenmaschinen sind im Allgemeinen mit einem Werkzeug verbunden, so dass in einem Arbeitsgang das bereits das Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in einem Hohlraum enthaltende Hohlprofil erzeugt wird. Vorteil des Coextrusionsverfahrens ist es, dass das Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse passgenau in dem Hohlraum aufgenommen ist. Eine stabile Verbindung von Hohlprofil und extrudiertem oder spritzgegossenem Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse wird zum Beispiel dadurch erzielt, dass das extrudierte oder spritzgegossene Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse zumindest an ihrem Kopf- und Fußbereich mit dem Hohlprofil verbunden ist.

Wenn mehrere Formteile aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in mehrere Hohlräume des Hohlprofiles eingesetzt werden sollen, so ist es möglich, wenn alle Formteile aus der gleichen den Füllstoff enthaltenden Formmasse hergestellt werden, die den mindestens einen Füllstoff enthaltende Formmasse in einer Schneckenkolbenmaschine zu plastifizieren. Es kann jedoch auch für jedes einzelne Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse eine eigene Schneckenkolbenmaschine eingesetzt werden. Insbesondere wenn die Formteile aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse unterschiedliche Zusammensetzungen der Formmasse aufweisen, ist es bevorzugt, für jedes Formteil eine Schneckenkolbenmaschine zu verwenden.

Insbesondere, wenn für ein Profilsystem mindestens zwei extrudierte oder spritzgegossene Formteile miteinander verbunden werden sollen, werden diese vorzugsweise durch ein Schweißverfahren miteinander verbunden. Die extrudierten oder spritzge- gossenen Formteile können dabei in jedem beliebigen Winkel zueinander miteinander verbunden werden. Insbesondere, wenn mindestens zwei Hohlprofile, die jeweils min- destens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in mindestens einem Hohlraum enthalten, miteinander verbunden werden, werden durch das Schweißverfahren nicht nur die Hohlprofile, sondern auch die extrudierten oder spritzgegossenen Formteile aus der den mindes- tens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse miteinander verbunden. Hierdurch wird eine zusätzliche Stabilität erzielt. Insbesondere im Vergleich zu Hohlprofilen, die beispielsweise Metalleinleger zur Verstärkung enthalten, können so besser verstärkte Systeme erzeugt werden.

Neben dem Schweißverfahren zur Verbindung mindestens zweier extrudierter oder spritzgegossener Formteile aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse oder von mindestens zwei Hohlprofilen, die mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in mindestens einem Hohlraum enthalten, können diese auch durch jedes beliebige andere, dem Fachmann bekannte Verfahren miteinander verbunden werden. Insbesondere zur Erzielung stabiler Verbindungen sind jedoch Schweißverfahren bevorzugt.

Das erfindungsgemäße System wird zum Beispiel zur Herstellung von Rahmen für Fenster oder Türen, d.h. Fensterrahmen, Türrahmen oder Flügelrahmen, für Abdeckpaneele, Trennpaneele, Trennwände, Deckenpaneele, Rahmen, z.B. für Sonnenkollektoren, wobei Sonnenkollektoren sowohl Photovoltaikanlagen als auch Anlagen zur Erwärmung von Wasser umfassen, Tafeln, Bildschirme; für Möbel, z.B. Regalteile, Stuhlteile, Tische; für Gerüste, Stützrahmen, z.B. im Bergbau, für Verkleidungen für Kabel- schachte oder Kabelkanäle, Dachträger für Kraftfahrzeuge oder Querträger für Dachkonstruktionen eingesetzt. Weiterhin eignet sich das erfindungsgemäße System auch zur Herstellung von Versteifungen für Wandpaneele.

Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines einfachen Profils in den Zeichnun- gen dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch ein Vollprofil mit rechteckförmigem Querschnitt,

Figur 2 einen Schnitt durch ein Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt,

Figur 3 einen Schnitt durch ein Hohlprofil mit kreisförmigem Querschnitt,

Figur 4 einen Schnitt durch ein Rechteckprofil mit Verstärkung in einer ersten Ausführungsform, Figur 5 einen Schnitt durch ein Rechteckprofil mit Verstärkung in einer zweiten Ausführungsform.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein Vollprofil mit rechteckförmigem Querschnitt.

Ein Vollprofil 2 wird aus einer Formmasse, enthaltend ein Polymermaterial, extrudiert oder spritzgegossen. Die Formmasse enthält weiterhin mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung. Neben dem hier dargestellten rechteckförmigen Querschnitt kann das Vollprofil 2 jedoch auch jeden beliebigen anderen Querschnitt aufweisen. So kann der Querschnitt z.B. auch kreisförmig, elliptisch, dreieckförmig oder in Form eines Polygons mit beliebig vielen Ecken sein. Auch kann der Querschnitt z.B. Hinterschneidun- gen oder Rippen aufweisen.

In den Figuren 2 und 3 sind jeweils Hohlprofile dargestellt. In Figur 2 ist ein Hohlprofil 3 dargestellt, das in Form eines rechteckigen Profils ausgebildet ist. In Figur 3 ein Hohlprofil 3 mit einem kreisförmigen Querschnitt.

Neben dem rechteckigen Querschnitt gemäß Figur 2 oder dem in Figur 3 dargestellten runden Querschnitt ist es auch möglich, das Hohlprofil 3 in jedem beliebigen anderen Querschnitt auszuführen. Auch ist es möglich, dass das Hohlprofil 3 z.B. Rippen aufweist. Die Form des Hohlprofils 3 ist dabei abhängig vom Einsatzbereich des Profils.

Um eine hinreichende Steifigkeit für das Vollprofil 2 oder das Hohlprofil 3 zu erzielen, ist das Vollprofil 2 oder das Hohlprofil 3 aus einer Formmasse gefertigt, die ein Polymermaterial mit mindestens einem Füllstoff zur Verstärkung enthält. Der Anteil des Füllstoffs zur Verstärkung liegt dabei im Bereich von 20-80 Gew.-%. Als Polymermaterial wird üblicherweise ein Thermoplast, beispielsweise ein Polyester, ein Polyamid, ein Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polypropylen, Polycarbonat, Styrol-Acrylnitril- Copolymer, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Acrylnitril-Styrol-Acrylester oder Po- lyoxymethylen verwendet. Bevorzugte Polymermaterialien sind Polybutylenterephtha- lat, Polyethylenterephthalat oder Polytrimethylenterephthalat. Der Füllstoff, mit dem das Polymermaterial verstärkt ist, liegt vorzugsweise in Form von Fasern vor. Geeignete Fasern sind z.B. Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern und Kaliumtitanatfa- sern. Die Fasern weisen üblicherweise eine Länge von 0,1 bis 0,4 mm auf. Um eine verbesserte Extrusionsfähigkeit der Formmasse zu erzielen, enthält diese vorzugsweise weiterhin mindestens ein hoch- oder hyperverzweigtes Polycarbonat, mindestens einen hoch- oder hyperverzweigten Polyester oder deren Mischungen.

Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes System mit einem Hohlprofil, in dem ein Formteil aufgenommen ist, in einer ersten Ausführungsform. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes System 1 umfasst ein Hohlprofil 3. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das Hohlprofil in Form eines Rechteckprofils ausgebildet. Neben dem hier dargestellten Hohlprofil 3, das rechteckförmig ausgebildet ist, kann das Hohlprofil 3 aber auch jede beliebige andere Form annehmen. So ist es z.B. möglich, dass das Hohlprofil 3 einen kreisförmigen Querschnitt, einen elliptischen Querschnitt, einen dreieckförmigen Querschnitt oder auch einen Querschnitt in Form eines Polygons mit beliebig vielen Ecken einnimmt. Wenn das Hohlprofil 3 in Form eines Polygons mit 3 oder mehr Ecken ausgebildet ist, so können die Kantenlängen jeweils gleichlang oder unterschiedlich lang sein.

Das Hohlprofil 3 umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform einen Hohlraum, in dem ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil 5 aufgenommen ist. Das extru- dierte oder spritzgegossene Formteil 5 wird dabei an allen Seiten bündig vom Hohlpro- fil 3 umschlossen. Auf diese Weise wird das extrudierte oder spritzgegossene Formteil 5 im Hohlprofil 3 fixiert.

Zur Befestigung des extrudierten oder spritzgegossenen Formteils 5 im Hohlprofil 3 kann dieses z.B. eingeschweißt, eingeklebt oder auf sonstige beliebige, dem Fach- mann bekannte Arten mit dem Hohlprofil 3 verbunden werden. Auch ist es möglich, z.B. ein extrudiertes oder spritzgegossenes Formteil 5 in das Hohlprofil 3 einzusetzen und zwischen dem Hohlprofil 3 und dem extrudierten oder spritzgegossenen Formteil 5 ausgebildete Hohlräume mit einem Polymermaterial, vorzugsweise einen Polymerschaum, aufzufüllen.

Neben der hier dargestellten Ausführungsform mit einem Hohlprofil 3 mit einem Hohlraum, der von einem extrudierten oder spritzgegossenen Formteil 5 ausgefüllt wird, ist es auch möglich, ein Hohlprofil 3 mit mehreren Hohlräumen einzusetzen. Auch können die Hohlräume neben der hier dargestellten quadratischen Form jede beliebige andere Form einnehmen. Weiterhin ist es z.B. auch möglich, dass z.B. Rippen in den Hohlraum hineinragen. Wenn das extrudierte oder spritzgegossene Formteil 5 mit allen Seiten an den den Hohlraum umgebenden Wandungen 7 des Hohlprofils 3 anliegt, so entspricht der Querschnitt des extrudierten oder spritzgegossenen Formteils 5 dem Querschnitt des Hohlraums.

Zur Aufnahme des extrudierten oder spritzgegossenen Formteils 5 ist es auch möglich, dass in dem Hohlraum Taschen ausgebildet sind, in die das extrudierte oder spritzgegossene Formteil 5 eingeschoben ist. In diesem Fall ist das extrudierte oder spritzgegossene Formteil 5 vorzugsweise jeweils an seinen Stirnseiten von den Taschen um- schlössen. Die Fertigung des Systems 1 kann z.B. durch ein Coextrusionsverfahren erfolgen. Hierbei werden das Hohlprofil 3 und das extrudierte Formteil 5 in einem Arbeitsgang durch das Coextrusionsverfahren hergestellt.

Alternativ ist es auch möglich, z.B. zunächst das Hohlprofil 3 durch ein Extrusionsver- fahren zu fertigen und das extrudierte oder spritzgegossene Formteil 5 aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in den Hohlraum des Hohlprofils 3 einzuschieben. Das Formteil 5 wird dabei abhängig von seiner Form und Länge im Allgemeinen durch ein Extrusionsverfahren oder Spritzgussverfahren hergestellt.

In Figur 5 ist eine alternative Ausführungsform für ein erfindungsgemäß ausgebildetes System 1 dargestellt.

Das in Figur 5 dargestellte System 1 umfasst ebenfalls ein rechteckförmiges Hohlprofil 3. Im Unterschied zu dem in Figur 4 dargestellten Hohlprofil umfasst das rechteckför- mige Hohlprofil 3 einen Hohlraum 9, in den zwei extrudierte oder spritzgegossene Formteile 5 eingelegt sind. Die extrudierten oder spritzgegossenen Formteile 5 liegen dabei in der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform mit drei Seiten an den Wandungen 7 des Hohlraums 9 an. Die Befestigung der extrudierten oder spritzgegossenen Formteile erfolgt dabei z.B. kraftschlüssig oder formschlüssig. So können die extrudierten oder spritzgegossenen Formteile z.B. in den Hohlraum 9 eingeschweißt, eingeklebt, eingeschraubt oder auf sonstige Art befestigt werden. Auch ist es möglich, den verbleibenden Hohlraum 9, der nicht von den extrudierten oder spritzgegossenen Formteilen 5 ausgefüllt wird, mit einem Polymermaterial, vorzugsweise einem PoIy- merschaum, zu füllen. Bevorzugt wird auch die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform durch ein Coextrusionsverfahren hergestellt. Das Coextrusionsverfahren ist insbesondere dann bevorzugt, wenn gegebenenfalls auftretende Maßungenauigkeiten ein Einschieben des spritzgegossenen oder extrudierten Formteils 5 erschweren würden.

Das Hohlprofil 3, wie es in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist, wird bevorzugt aus Polyvinylchlorid gefertigt. Als Material für die extrudierten oder spritzgegossenen Formteile 5 ist besonders bevorzugt ein thermoplastischer Polyester, der Glasfasern als Füllstoff enthält. Zur Verbesserung der Schweißeigenschaften der Formteile 5 sind in der Formmasse vorzugsweise auch hoch- oder hyperverzweigte Polycarbonate oder hoch- oder hyperverzweigte Polyester in Form von Nanopartikeln enthalten.

In Abhängigkeit von der Geometrie des Hohlprofils 3 können die mit den Formteilen 5 verstärkten Hohlprofile 3 in beliebigen Anwendungen eingesetzt werden. So eignen sich diese z.B. zur Herstellung von Rahmen für Sonnenkollektoren, Tafeln, Bildschir- me, Fenster oder Türen, zur Herstellung von Wand- oder Deckenpaneelen, zur Versteifung von Wandpaneelen, zur Herstellung von Möbeln, beispielsweise Regalen, Stühlen oder Tischen, zur Herstellung von Gerüsten, Stützrahmen, wie sie z.B. im Bergbau verwendet werden, zur Herstellung von Verkleidungen für Kabelschächte oder Kabelkanäle, zur Herstellung von Dachträgern, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, und zur Herstellung von Querträgern für Dachkonstruktionen.

Claims

Patentansprüche

1. System, umfassend mindestens ein extrudiertes oder spritzgegossenenes Formteil (5) aus einer Formmasse, enthaltend ein Polymermaterial, wobei die Form- masse mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Füllstoffs zur Verstärkung in der Formmasse im Bereich von 20 bis 80 Gew.-% liegt.

2. System gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ein Thermoplast ist.

3. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyester, Polyamiden, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polypropylen, Polycarbonat, Styrol-Acrylnitril- Copolymer, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Acrylnitril-Styrol-Acrylester und

Polyoxymethylen.

4. System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyester Polybu- tylenterephthalat, Polyethylenterephthalat oder Polytrimethylenterephthalat ist.

5. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den mindestens einen Füllstoff enthaltende Formmasse weiterhin mindestens ein hoch- oder hyperverzweigtes Polycarbonat, mindestens einen hoch- oder hyperverzweigten Polyester oder deren Mischungen enthält.

6. System gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an hoch- oder hyperverzweigtem Polycarbonat, hoch- oder hyperverzweigtem Polyester oder deren Mischungen im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-% liegt.

7. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff zur Verstärkung in Form von Fasern vorliegt.

8. System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramid- fasern und Kaliumtitanatfasern.

9. System gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern eine Länge von 0,1 bis 0,4 mm aufweisen.

10. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Profil aus der mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in einem Hohlraum (9) eines Hohlprofils (3) aufgenommen ist.

1 1. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (3) aus einem Thermoplasten gefertigt ist.

12. System gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast, aus dem das Hohlprofil (3) gefertigt ist, unverstärkt ist.

13. System gemäß Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der unverstärkte Thermoplast Polyvinylchlorid ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Systems (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltende Formmasse durch ein Extrusionsverfahren zu dem Formteil (5) geformt wird.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (5) aus der den mindestens einen Füllstoff zur Verstärkung enthaltenden Formmas- se in einen Hohlraum (9) eines Hohlprofils (3) eingeschoben wird.

16. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlprofil (3) und das in einem Hohlraum (9) des Hohlprofils (3) enthaltene Formteil (5) aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse durch ein Coextrusi- onsverfahren geformt werden.

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Formteile (5) aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse oder mindestens zwei Hohlprofile (3), die mindestens ein Form- teil (5) aus der den mindestens einen Füllstoff enthaltenden Formmasse in mindestens einem Hohlraum (9) enthalten, durch ein Schweißverfahren miteinander verbunden werden.

18. Verwendung des Systems (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstel- lung von Rahmen für Sonnenkollektoren, Tafeln, Bildschirme, Fenster, Türen, zur

Herstellung von Versteifungen für Wand- oder Deckenpaneele, zur Herstellung von Möbeln, Gerüsten, Stützrahmen, Dachträgern für Kraftfahrzeuge, Verkleidungen für Kabelschächte oder Kabelkanäle, Querträger für Dachkonstruktionen oder Versteifungen von Wandpaneelen.