Verfahren zur Stabilisierung von thermoolastischer Kunststoffneuware sowie stabilisierte Kunststoffzusammensetzuneen. hieraus hereestellte Formmassen und Formteile. Stabilisator-Zusammensetzungen sowie Verwendungen hiervon
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuware gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird min- destens ein Polyphenol sowie mindestens ein Alditol und/oder Cyclitol in eine thermoplastische Kunststoffneuware eingebracht. Durch das erfindungsge- mäße Verfahren kann thermoplastische Kunststoffneuware mit hoher Wirk- samkeit und auf sehr umweltfreundliche und kostengünstige Weise gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau stabilisiert werden. Zu- dem betrifft die vorliegende Erfindung auch entsprechend stabilisierte thermoplastische Kunststoffneuware sowie hieraus hergestellte Formmassen und Formteile. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch Stabilisator- Zusammensetzungen sowie deren Verwendung zur Stabilisierung von
thermoplastischer Kunststoffneuware gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau.
Organische Materialien wie Kunststoffe unterliegen Alterungsvorgängen, die letztendlich zu einem Verlust der erwünschten Eigenschaften wie z.B. der mechanischen Kennwerte führen. Dieser Autoxidation genannte Vor- gang führt ausgehend von radikalischen Kettenspaltungen durch mechanochemische Prozesse oder durch UV-Strahlung in Gegenwart von Sauerstoff zu Veränderungen der Polymerkette, wie z.B. im Molekularge- wicht oder der Bildung neuer chemischer Gruppen. Um diese Alterung zu verhindern oder zumindest zu verzögern werden deshalb Stabilisatoren eingesetzt. Wichtige Vertreter von Stabilisatoren sind Antioxidantien, die mit den bei der Autoxidation gebildeten Radikalen interferieren und da- mit den Abbauprozess unterbrechen. Man unterscheidet im Allgemeinen zwischen primären Antioxidantien, die direkt mit sauerstoffhaltigen freien Radikalen oder C-Radikalen reagieren können und sekundären Antioxidan- tien, die mit intermediär gebildeten Hydroperoxiden reagieren (s. C. Kröhnke et al. Antioxidants in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemis- try, Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2015). Typische Vertreter von primären Antioxidantien sind beispielsweise phenolische Antioxidantien, Amine aber auch Lactone. Klassen von sekundären Antioxidantien sind Phosphorver- bindungen wie z.B. Phosphite und Phosphonite, aber auch Organo- Schwe- felverbindungen wie z.B. Sulfide und Disulfide. Üblicherweise werden in der Praxis häufig primäre und sekundäre Antioxidantien kombiniert, was zu einer synergistischen Wirkung führt.
In zunehmendem Maße werden Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl oder Erdgas durch Kunststoffe auf der Basis von nachwachsenden Roh- stoffen, zugänglich über biochemische Prozesse, ergänzt bzw. ersetzt. Die dafür (und für Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen) eingesetzten primären und sekundären Antioxidantien sind jedoch nach wie vor noch nicht umfas- send auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen.
Grundsätzlich sind primäre Antioxidantien aus nachwachsenden Rohstoffen bekannt, die auch vereinzelt in Kunststoffen eingesetzt werden. Ein typisches Beispiel sind Tocopherole (Vitamin E). Tocopherole weisen wie übliche An-
tioxidantien eine sterisch gehinderte Phenolstruktur auf und können allein oder in Kombination mit sekundären Antioxidantien eingesetzt werden (z.B. S. AI- Malaika, Macromol. Symp. 2001, 176, 107). Tocopherole können z .B. aus Naturstoffen wie z.B. Weizenkeimöl, Sonnenblumenöl oder Olivenöl isoliert werden. Sekundäre Antioxidantien, d.h. Phosphit- oder Phosphonitstrukturen sind allerdings in der Natur nicht zu finden, wodurch synergistische Kombinationen aus primären und sekundären Antioxidantien aus nachwachsenden Rohstoffen bisher kaum zugänglich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher synergistische Stabilisatorkombinationen auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen speziell für Kunststoffneuware zur Verfügung zu stellen, die in Ihrer Wirkung Kombinationen von klassischen primären und sekundären Antioxidantien mindestens entsprechen oder überlegen sind. Ebenso war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Stabilisierung von Kunststoffneu- ware sowie entsprechend stabilisierte Kunststoffneuware anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuware mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 1, hinsichtlich einer Kunststoffzusammensetzung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10, hinsichtlich einer Formmasse oder eines Formteils, welches aus der Kunststoffzusammensetzung herstellbar ist, mit den Merkma- len des Patentanspruchs 15, hinsichtlich einer Stabilisator-Zusammensetzung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 sowie hinsichtlich der Verwen- dung der Stabilisator-Zusammensetzungen mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 18 gelöst. Dabei stellen die jeweilig abhängigen Patentansprüche vor- teilhafte Weiterbildungen dar.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Stabilisierung von thermoplas- tischer Kunststoffneuware gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau angegeben, bei welchem mindestens ein Polyphenol (nachfol- gend auch als„Komponente (A)" bezeichnet) sowie mindestens ein Alditol und/oder Cylitol (nachfolgend auch als„Komponenten (B)" bezeichnet) in eine thermoplastische Kunststoffneuware eingebracht wird.
Die zu stabilisierenden Kunststoffe können dabei auf der Basis von fossilen
Rohstoffen oder aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden.
Bei thermoplastischer Kunststoffneuware handelt es sich um noch nicht ge- brauchte, d. h. noch keinen Verwendungszyklus durchlaufenes Kunststoffma- terial. Entsprechende Kunststoffneuware wird im Englischen auch als„Virgin resin" bzw. „pristine resin" bezeichnet. Kunststoffneuware kann auch als „Neukunststoff" oder als„fabrikneuer Kunststoff" bezeichnet werden. Im Sin- ne der vorliegenden Erfindung kann die Kunststoffneuware beispielsweise als frisches Kunststoffgranulat oder Kunststoffpulver, oder auch als während des Herstellungsprozesses auftretende Kunststoffschmelze vorliegen. Kunststoff- neuware unterscheidet sich somit von Kunststoff-Rezyklaten.
Kunststoffneuware weist im Gegensatz zu Kunststoff-Rezyklaten zumeist kei- ne oder keine nennenswerte Vorschädigung auf, d.h. es sind keine oder nur in sehr untergeordneten Maße durch oxidative oder (photo)oxidative Prozes- se erzeugte neue chemische Gruppen auf der Polymerkette vorhanden. Bei Polyolefin-Rezyklaten z.B. sind dies vorwiegend Carbonylgruppen, die bei Neuware nicht oder nur in sehr untergeordnetem Maß vorhanden sind. Ähnliches gilt für die Konzentration von Säuregruppen, die bei Neuware nicht oder nur in untergeordnetem Maße zu finden sind, während Rezyklate eine signifikante Konzentration aufweisen. Die Konzentration der Carbonylgruppen ist daher gleichzeitig ein Maß für die Vorschädigung des Polymeren. Die Konzent- ration an Carbonylgruppen kann nach bekannten analytischen Verfahren wie z.B. Infrarot-Spektroskopie bestimmt werden, wie sie beispielsweise in E. Richaud et al. Pol. Degr. Stab. 2009, 94, 410-420 beschrieben ist. Hierbei er- folgt eine Messung der Absorption der Carbonylschwingung im Bereich von 1720 cm 1. Bei Neuware liegt die Konzentration von Carbonylgruppen in der Regel unterhalb von 5 mmol/kg, die Konzentration von Säuregruppen unter- halb von 2 mmol/kg.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die Kombination von Polyphenolen und Zuckeralkoholen (Alditolen/Cyclitolen) eine sehr gute Stabi- lisierungswirkung in thermoplastischer Kunststoffneuware zeigt.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden das mindestens eine Polyphenol (Komponente (A)) sowie das mindestens eine Alditol bzw. Cyclitol (Kompo-
nente (B)) in eine thermoplastische Kunststoffneuware eingebracht. Die Kom- ponenten (A) und (B) können dabei einzeln bzw. getrennt voneinander in die Kunststoffneuware eingebracht werden oder die Komponenten (A) und (B) können zusammen in Form einer die Komponenten (A) und (B) enthaltenden Zusammensetzung bzw. in Form einer aus den Komponenten (A) und (B) be- stehenden Zusammensetzung in die Kunststoffneuware eingebracht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bestehen die Komponenten (A) und (B) aus einem nachwachsenden Rohstoff.
Vorzugsweise werden die Komponenten (A) und (B), die als Pulver, kompaktiert, Granulat, Flüssigkeit, Sirup, Lösung oder Schuppen vorliegen können, mit der zu stabilisierenden Polymerneuware gemischt, die Polymermatrix in die Schmelze überführt und anschließend abgekühlt. Alter- nativ hierzu ist es ebenso möglich, ein bei Raumtemperatur festes Additiv in einem schmelzflüssigen Zustand in eine Polymerschmelze einzubringen.
Weiterhin können die Komponenten (A) und (B) in Form von sogenannten Masterbatchen oder Konzentraten, die beispielsweise 10-90 % einer Stabilisator-Zusammensetzung bestehend aus den Komponenten (A) und (B) in einem Polymeren oder Oligomeren wie beispielsweise ein Polyethylenwachs, Polypropylenwachs oder ein natürliches Pflanzenwachs enthalten, hergestellt und eingebracht werden.
Die Komponenten (A) und (B) können dadurch in die thermoplastische Kunst- stoffneuware eingebracht werden, dass die Komponenten (A) und (B) mit der als Feststoff vorliegenden thermoplastischen Kunststoffneuware vermischt werden und die dabei entstehende Mischung geschmolzen und anschließend abgekühlt wird.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Komponente (A) und Komponente (B) wir- ken zusammen als synergistischer Stabilisator für die thermoplastische Kunst- stoffneuware, wobei der oxidative, thermische und/oder aktinische Abbau der thermoplastischen Kunststoffneuware gehemmt bzw. verhindert wird. Mit anderen Worten wird durch das Einbringen der Komponente (A) sowie zusätz- lich der Komponente (B) in die thermoplastische Kunststoffneuware der
Kunststoff gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau stabilisiert.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dabei besonders dadurch aus, dass eine Kombination aus Polyphenolen und Alditolen (Zuckeralkohole) und/oder Cyclitolen zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuware einge- setzt wird.
Eine Kombination aus Polyphenolen und Zuckeralkoholen bzw. Polyolen wur- de bisher nicht zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuware eingesetzt. Zuckeralkohole und Polyole sind gemäß dem Stand der Technik lediglich Komponenten in Formulierungen für die Wärmestabilisierung von Polyvinylchlorid (PVC) und anderen halogenhaltigen Polymeren wie Polyvinylidenchlorid (PVDC) in Zusammensetzungen, die als Wärmestabilisa- toren Metallseifen enthalten. Diese stabilisierende Wirkung von Polyolen in ha logen haltigen Polymeren wird dadurch erklärt, dass eine Chelatbildung und Deaktivierung von den PVC-Abbau fördernden Zink-Verbindungen erfolgt (siehe H.O. Wirth, H. Andreas, Pure Appl. Chem. 1977, 49, 627-648; T. lida, K. Go- to, J. Appl. Pol. Sei. 1980, 25, 887-900) oder damit eine Reaktion als HCI- Fänger in Zn-freiem PVC erreicht wird (siehe J. Steenwijk et al. Pol. Degr. Stab. 2006, 2233-2240).
Erfindungsgemäß wurde dabei überraschend festgestellt, dass durch das Ein- bringen von mindestens einem Polyphenol und mindestens einem Alditol und/oder mindestens einem Cyclitol allein sowie ggf. zusammen mit mindes- tens einem weiteren primären und/oder mindestens einem sekundären Anti- oxidans eine sehr wirkungsvolle Stabilisierung von thermoplastischer Kunst- stoffneuware gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau erreicht werden kann. Zudem handelt es sich sowohl bei Polyphenolen als auch bei Alditolen bzw. bei Cyclitolen um sehr umweltfreundliche und kosten- günstige Verbindungen. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren thermoplastische Kunststoffneuware auf sehr wirkungsvolle, umweltfreundli- che und kostengünstige Weise gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau stabilisiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Polyphenole (A) min-
destens eine aromatische Gruppe mit mindestens 2 Phenolgruppen oder mindestens zwei aromatische Gruppen mit je einer Phenolgruppe auf und werden vorzugsweise aus Naturstoffen isoliert, aus Naturstoffen auf bio- chemischen Weg gewonnen, aus Naturstoffen kommend chemisch modifi- ziert oder naturidentisch auf chemischen Weg hergestellt.
Geeignete Polyphenole (A) sind beispielsweise Gallensäuren, Hydroxytyrosol, Flavonole wie z.B. Chrysin, Quercetin, Hesperidin, Neohesperidin, Naringin, Marin, Kaempferol, Fisetin, Anthocyane, wie z.B. Delphinidin und Malvidin, Carnosolsäure, Carnosol, Rosmarinsäure und Resveratrol, Tannine, Silymarin, darin enthaltend Silybin, Isosylibin, Silydianin, Ellagsäure. Die Polyphenole werden bevorzugt aus Naturstoffen isoliert und sind somit nachwachsende Rohstoffe, ggf. kann nach der Isolierung und Aufreinigung eine chemisch-synthetische Umsetzung erfolgen. Beispiel dafür sind Ester der Gallensäure z.B. Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Isodecyl, Lauryl, Stearyl, Myristyl, Cetyl oder Oleylgallat.. Weiterhin handelt es sich bei Naturstoffen häufig um Gemische unterschiedlicher Wirksubstanzen und Mischungen von optischen Isomeren.
Bevorzugte Polyphenole sind die folgenden Strukturen:
Tannin wie z.B. Gallotannin (Corilagin)
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Besonders bevorzugt sind Tannin oder Quercetin.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah- rens weist das mindestens eine Alditol die Summenformel
HOCH2[CH(OH)]nCH2OH,
R1-OCH2[CH(OH)]nCH2OH, oder
HOCH2[CH(OH)]n[CH(ORi)]CH2OH
mit n = 2-6, bevorzugt n = 3-5 auf, wobei Ri ein gegebenenfalls substituierter Zuckerrest ist.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Alditol ausgewählt aus der Gruppe be-
stehend aus Threit, Erythrit, Galactit, Mannit, Ribit, Sorbit, Xylit, Arabit, Isomalt, Lactit, Maltit, Altritol, Iditol, Maltotritol und hydrierte Oligo- und Polysaccharide mit Polyol-Endgruppen und Mischungen hiervon. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine bevorzugte Alditol ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Erythrit, Mannit, Isomalt, Maltit und Mischungen hier- von. Ganz besonders bevorzugt ist das mindestens eine Alditol Mannit oder Erythrit. Maltit kann weiterhin als sogenannter Syrup vorliegen, der technisch durch Hydrierung von Glucose erhalten wird und neben Maltit, Sorbit auch hydrierte Oligo- und Polysaccharide mit Alditol-Endgruppen enthält. Die Alditole können dabei in unterschiedlichen optischen Isomeren, z.B. in der D- oder L-Form oder meso-Form vorliegen.
Beispiele für Heptitole und Octitole sind: meso-glycero-allo-Heptitol, D- glycero-D-altro-Heptitol, D-glycero-D-manno-Heptitol, meso-glycero-gulo- Heptitol, D-glycero-D-galacto-Heptitol (Perseitol), D-glycero-D-gluco-Heptitol, L-glycero-D-gluco Heptitol, D-erythro-L-galacto-Octitol, D-threo-L-galacto- Octitol
Bevorzugte Alditole und substituierte Alditole haben einen Schmelzpunkt von > 100 eC, weisen eine geringe Wasserlöslichkeit und eine geringe Wasseraufnahme (Hygroskopie) auf. Weitere bevorzugte Verbindungen schmelzen bei den üblichen Verarbeitungsbedingungen von Polyolefinen im Bereich von 150 bis -250 eC und haben eine Zersetzungstemperatur > 250 eC.
Die Strukturen und Festpunkte bevorzugter Alditole sind der folgenden Tabel- le 1 zu entnehmen.
Alternativ oder zusätzlich zu den zuvor genannten Alditolen können beim er- findungsgemäßen Verfahren (bzw. für die Zwecke der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung, der Formmasse bzw. dem Formteil oder der Stabilisator-Zusammensetzung) auch Cyclitole, d. h. ringförmige Polyole, ver- wendet werden.
Insbesondere kann das mindestens eine Cyclitol ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Inositol (myo, scyllo-, D-chiro-, L-chiro-, muco-, neo-, allo epi- und cis-lnosit), 1,2,3,4-tetrahydroxycyclohexan, 1,2, 3, 4, 5- pentahydroxycyclohexan, Quercitol, Viscumitol, Bornesitol, Conduritol, Ononitol, Pinitol, Pinpollitol, Quebrachitol, Ciceritol, Chinasäure, Shikimisäure
und Valienol, bevorzugt ist dabei myo-lnosit (myo-lnositol).
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die als Komponenten (B) enthaltenen Alditole bzw. Cyclitole hinsichtlich ihres Gewichtsanteils insge- samt als Komponente (B) aufgefasst, so dass hiervon stets die Gesamtheit der enthaltenen Alditole und/oder Cyclitole zu verstehen ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass Komponente (A) und die Komponente (B) in einem Gewichtsverhältnis von 5:95 bis 90:10, be- vorzugt von 10:90 bis 90:10, besonders bevorzugt von 20:80 bis 80:20, in die thermoplastische Kunststoffneuware eingebracht werden.
Weiterhin werden vorzugsweise im erfindungsgemäßen Verfahren
(A) 0,02 bis 3,0 Gew.-Teile, bevorzugt 0,06 bis 1,0 Gew.-Teile mindes- tens eines Polyphenols,
(B) 0,02 bis 3,0 Gew.-Teile, bevorzugt 0,03 bis 0,5 Gew.-Teile mindes- tens eines Alditols und/oder mindestens eines Cyclitols, in
(C) 94,0 bis 99,96 Gew.-Teile, bevorzugt 98,5 bis 99,91 Gew.-Teile einer thermoplastischen Kunststoffneuware oder Mischungen hiervon ein- gebracht.
so dass aus (A), (B), (C) 100 % erhalten werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere bevorzugt, wenn die thermoplastische Kunststoffneuware ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
a) Polymeren aus Olefinen oder Diolefinen, wie z.B. Polyethylen, ins- besondere LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE, MDPE, HDPE und UHMWPE, Metallocen-PE (m-PE), Polypropylen, Poylisobutylen, Poly-4-methyl-penten-l, Polybutadien, Polyisopren,
Polycycloocten, Polyalkylen-Kohlenmonoxid-Copolymeren, sowie entsprechenden Copolymeren in Form von statistischen oder Blockstrukturen wie z.B. Polypropylen-Polyethylen (EP), EPM oder EPDM, Ethylen-Vinylacetat (EVA), Ethylen-Acrylester, wie z.B. Ethylen-Butylacrylat, Ethylen-Acrylsäure-Glycidylacrylat, und ent- sprechenden Propfpolymeren wie z.B. Polypropylen-g- Maleinsäureanhydrid, Polypropylen-g-Acrylsäure und Polyethylen- g-Acrylsä u re, Polyethylen-Polybutylacrylat-g-Ma lei nsä urea n hyd rid,
langkettenverzweigte Polypropylen-Copolymere, die mit alpha- Olefinen als Comonomeren hergestellt werden, insbesondere 1- Buten. 1-Hexen, 1-Octen und/oder 1-Octadecen sowie Blends aus mehreren der zuvor genannten Polymeren, wie z.B. LLPE/LLDPE, b) Polystyrol, Polymethylstyrol, Polyvinylnaphthalin, Styrol-Butadien (SB), Styrol-Butadien-Styrol (SBS), Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS), Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol, Styrolisopren, Styrol-Iso- pren-Styrol (SIS), Styrol-butadien-acrylnitril (ABS), Styrol-acrylnitril- acrylat (ASA), Styrol-Ethylen, Styrol-Maleinsaureanhydrid- Polymeren einschließlich entsprechenden Pfropfcopolymeren wie z.B. Styrol auf Butadien, Maleinsäureanhydrid auf SBS oder SEBS, sowie Pfropfcopolymeren aus Methylmethacrylat, Styrol-Butadien und ABS (MABS) sowie hydrierte Polystrylro-Derivate wie z.B. Polyvi nylcyclohexa n,
c) halogenenthaltenden Polymeren, wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC), Polychloropren, Polyvinylidenchlorid (PVDC), Copolymere aus VI- nylchlorid und Vinylidenchlorid, Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat, chloriertes Polyethylen, Polyvinylidenfluorid, Epichlorhydrinhomo- und -Copolymere, insbesondere mit Ethylenoxid (ECO),
d) Polymeren von ungesättigten Estern wie z.B. Polyacrylate und Polymethacrylate wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutyl- acrylat, Polylaurylacrylat, Polystearylacrylat, Polyacrylnitril, Poly- acrylamide, und entsprechenden Copolymeren wie z.B. Polyacrylnitril-Polyalkylacrylat,
e) Polymeren aus ungesättigten Alkoholen und Derivaten, wie z.B.
Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyallylph- thalat, Polylallylmelamin,
f) Polyacetalen, wie z.B. Polyoxymethylen (POM), und entsprechen- den Copolymeren, wie z.B. Copolymere mit Butanal,
g) Polyphenylenoxiden und Blends von diesen mit Polystyrol oder Po- lyamiden,
h) Polymeren von cyclischen Ethern wie z.B. Polyethylenglycol,
Polypropylenglycol, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Po lytet ra hyd rof u ra n,
i) Polyurethanen aus hydroxyterminierten Polyethern oder Polyes- tern und aromatischen oder aliphatischen Isocyanaten, wie z.B.
2.4- oder 2,6-Toluoldiisocanat oder Methlyendiphenyldiisocyanat, lineare Polyurethane (TPU) oder Polyharnstoffen,
j) Polyamiden wie z.B. Polyamid-6, 6.6, 6.10, 4.6, 4.10, 6.12, 10.10, 10.12, 12.12, Polyamid 11, Polyamid 12 sowie (teil-)aromatische Polyamide wie z.B. Polyphthalamide, z.B. hergestellt aus Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure und aliphatischen Dia- minen, wie z.B. Hexamethylendiamin oder m-Xylylendiamin oder aus aliphatischen Dicarbonsäuren wie z.B. Adipinsäure oder Sebazinsäure und aromatischen Diaminen wie z.B. 1,4- oder 1,3- Diaminobenzol, Blends aus unterschiedlichen Polyamiden, wie z.B. PA-6 und PA 6.6 bzw. Blends von Polyamiden und Polyolefinen wie z.B. PA/PP,
k) Polyimiden, Polyamid-imiden, Polyetherimiden, Polyesterimiden, Poly(ether)ketonen, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyaryl- sulfonen, Polyphenylensulfid, Polybenzimidazolen, Polyhydanto- inen,
L) Polyestern aus aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren und Diolen oder aus Hydroxy-Carbonsäuren wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylenterphthalat (PTT), Polyethylennaphthylat (PEN), Poly-
1.4-di methylolcyclohexa nterephtha lat, Polyhyd roxy be nzoat,
Polyhydroxynaphthalat, Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PBT), Po ly hyd roxyva le rat (PHV), Polyethylensuccinat,
Polybutylensuccinat (PBS) und Polycaprolacton,
m) Polycarbonaten (PC), Polyestercarbonaten, sowie Blends von die- sen wie z.B. PC/ABS, PC/PBT, PC/PET/PBT, PC/PA
n) Cellulosederivaten, wie z.B. Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Cellulosebutyrat,
o) Epoxidharzen, bestehend aus di- oder polyfunktionellen Epoxid- verbindungen in Kombination mit z.B. Härtern auf der Basis von Aminen, Anhydriden, Dicyandiamid, Mercaptanen, Isoicyanaten oder katalytisch wirkenden Härtern,
p) Phenolharzen, wie z.B. Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstoff- Formaldehyd-Harze oder Melamin-Formaldehyd-Harze,
q) ungesättigten Polyesteharzen aus ungesättigten Dicarbonsäuren und Diolen mit Vinylverbindungen wie z.B. Styrol, Alkydharze, r) Silkonen, wie z.B. auf Basis von Dimethylsiloxanen, Methyl-Phenyl- siloxanen oder Diphenylsiloxanen wobei die genannten Silikone auch ganz oder teilweise endgruppenterminiert, z.B. vinylgruppen- terminiert sein können
s) Polymere auf der Basis von Naturstoffen wie z.B. Stärke, Alginaten, Chitin oder Chitosan,
t) sowie Mischungen, Kombinationen oder Blends aus zwei oder mehr der zuvor genannten Polymere.
Sämtliche der vorgenannten Polymeren werden dabei als Neuware eingesetzt.
Besonders bevorzugt ist die thermoplastische Kunststoffneuware ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymeren aus Olefinen oder Diolefinen, wie z.B. Polyethylen, insbesondere LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE, MDPE, HDPE und UHMWPE, Metallocen-PE (m-PE), Polypropylen, Poylisobutylen, Poly-4- methyl-penten-1, Polybutadien, Polyisopren, Polycycloocten, Polyalkylen- Kohlenmonoxid-Copolymeren, sowie entsprechenden Copolymeren in Form von statistischen oder Blockstrukturen wie z.B. Polypropylen-Polyethylen (EP), EPM oder EPDM, Ethylen-Vinylacetat (EVA), Ethylen-Acrylester, wie z.B. Ethylen-Butylacrylat, Ethylen-Acrylsäure-Glycidylacrylat, und entsprechenden Propfpolymeren wie z.B. Polypropylen-g-Maleinsäureanhydrid, Polypropylen- g-Acrylsäure und Polyethylen-g-Acrylsäure.
Ganz besonders bevorzugt ist die thermoplastische Kunststoffneuware Polyolefin. Beispielsweise kann es sich bei der thermoplastischen Kunststoff- neuware um Polypropylen, insbesondere also um ein Polypropylen oder um Polyethylen, insbesondere also ein Polyethylen, handeln.
Weiterhin besonders bevorzugt sind Polymere aus nachwachsenden Rohstof- fen insbesondere Polyester wie Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PBT), Polyhydroxyvalerat (PHV), Polyethylensuccinat, Polybutylensuccinat (PBS) sowie Polyamide aus nachwachsenden Rohstoffen wie Polyamid-10,10 oder Polyamid-11.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Polymeren halogen- frei.
Weiterhin ist es ebenso möglich, dass in die thermoplastische Kunststoffneu- ware zusätzliche Stabilisatoren, beispielsweise ein weiteres primäres Antioxi- dans, eingearbeitet wird. Für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es jedoch ebenso möglich, dass auf den Einsatz eines phenolischen Antio- xidans verzichtet wird. Für den Fall, dass ein primäres Antioxidans zur Stabilisierung der thermoplastischen Kunststoffneuware verwendet wird, ist dieses bevorzugt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus phenolischen Antioxi- dantien, Aminen, Lactonen und Mischungen hiervon.
Als weitere phenolische Antioxidantien können beispielsweise verwendet werden:
Alkylierte Monophenole, wie z.B. 2,6-Di-te/t-butyl-4-methylphenol, 2-tert- Butyl-4,6-dimethylphenol, 2,6-Di-te/t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4- n-butylphenol, 2,6-Di-te/t-butyl-4-isobutylphenol, 2,6-Dicyclopentyl-4-methyl- phenol, 2-(a-Methylcyclohexyl)-4,6-dimethylphenol, 2,6-Dioctadecyl-4- methylphenol, 2,4,6-Tricyclohexylphenol, 2,6-Di-te/t-butyl-4-methoxymethyl- phenol, lineare oder verzweigte Nonylphenole, wie z.B. 2,6-Dinonyl-4-methyl- phenol, 2,4-Dimethyl-6-(l,-methylundec-l,-yl)phenol, 2,4-Dimethyl-6-(l'- methylheptadec-l'-yOphenol, 2,4-Dimethyl-6-(l,-methyltridec-l,-yl)phenol und Mischungen hiervon;
Alkylthiomethylphenole, wie z.B. 2,4-Dioctylthiomethyl-6-te/t-butylphenol, 2,4-Dioctylthiomethyl-6-methylphenol, 2,4-Dioctylthiomethyl-6-ethylphenol, 2,6-Didodecylthiomethyl-4-nonylphenol;
Hydrochinone und alkylierte Hydrochinone, wie z.B. 2,6-Di-tert-butyl-4- methyoxyphenol, 2,5-Di-te/t-butylhydrochinon, 2,5-Di-te/t-amylhydrochinon, 2,6-Diphenyl-4-octadecyloxyphenol, 2,6-Di-te/t-butylhydrochinon, 2,5-Di-ferf- butyl-4-hydroxyanisol, 3,5-Di-fert-butyl-4-hydroxyanisol, 3,5-Di-te/t-butyl-4- hydroxyphenylstearat, Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxylphenyl)adipat;
Tocopherole, wie z.B. a-, ß-, y-, d-Tocopherol und Mischungen aus diesen (Vitamin E);
Hydroxylierte Thiodiphenylether, wie z.B. 2,2,-Thiobis(6-tert-butyl-4-methyl- phenol), 2,2'-Thiobis(4-octylphenol), 4,4'-Thiobis(6-te/t-butyl-3-methyl- phenol), 4,4'-Thiobis(6-te/t-butyl-2-methylphenol), 4,4,-Thiobis(3,6-di-sec- amylphenol), 4,4'-Bis(2,6-dimethyl-4-hydroxyphenyl)disulfid;
Alkylidenbisphenole, wie z.B. 2,2'Methylenbis(6-te/t-butyl-4-methylphenol), 2,2,-Methylenbis(6-fe/f-butyl-4-ethylphenol), 2,2'-Methylenbis[4-methyl-6-(a- methylcyclohexyl)phenol], 2,2,-Methylenbis(4-methyl-6-cyclhexylphenol),
2,2,-Methylenbis(6-nonyl-4-methylphenol), 2,2,-Methylenbis(4i6-di-fert-butyl- phenol), 2,2,-Ethylidenbis(4,6-di-fert-butylphenol)i 2,2'-Ethylidenbis(6-te/t- butyl-4-isobutylphenol), 2,2'-Methylenbis[6-(a-methylbenzyl)-4-nonylphenol], 2,2'-Methylenbis[6-(a,a-dimethylbenzyl)-4-nonylphenol], 4,4'-Methylenbis- (2,6-di-te/t-butylphenol, 4,4'-Methylenbis(6-te/t-butyl-2-methylphenol), 1,1- bis(5-te/t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butan, 2,6-Bis(3-te/t-butyl-5- methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methylphenol, l,l,3-Tris(5-te/t-butyl-4-hydroxy-2- methylphenyQbutan, l,l-bis(5-te/t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3-n-do- decylmercaptobutan, Ethylenglycol-bis[3,3-bis(3'-te/t-butyl-4'-hydroxy- phenyl)butyrat], Bis(3-te/t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)dicyclopentadien, Bis[2-(3'-te/t-butyl-2'-hydroxy-5'-methylbenzyl)-6-te/t-butyl-4-methylphenyl]- terephthalat, l,l-Bis-(3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis(3,5-di-te/t- butyl-4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis-(5-te/t-butyl-4-hydroxy-2-methyl- phenyl)-4-n-dodecylmercaptobutan, l,l,5,5-Tetra(5-te/t-butyl-4-hydroxy-2- methylphenyQpentan;
0-, N- und S-Benzyl-Verbindungen, wie z.B. 3,5,3',5'-Tetra-te/t-butyl-4,4'- dihydroxydibenzylether, Octadecyl-4-hydroxy-3,5-dimethylbenzylmercapto- acetat, Tridecyl-4-hydroxy-3,5-di-te/t-butylbenzylmercaptoacetat, Tris(3,5-di- te/t-butyl-4-hydroxybenzyl)amin, , Bis(4-te/t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethyl- benzyQdithioterephthalat, Bis(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzyl)sulfid, Iso- octyl-3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzylmercaptoacetat;
Hydroxybenzylierte Malonate, wie z.B. Dioctadecyl-2,2-bis(3,5-di-tert-butvl-2- hydroxybenzyQmalonat, Dioctadecyl-2-(3-te/t-butyl-4-hydroxy-5-methyl- benzyQmalonat, Didodecylmercaptoethyl-2,2-bis(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxy- benzyQmalonat, Bis[4-(l,l,3,3-tetramethylbutyl)phenyl]-2,2-bis(3,5-di-te/t- butyl-4-hydroxybenzyl)malonat;
Aromatische Hyd roxybe nzyl ve r bi nd u nge n, wie z.B. l,3,5-Tris(3,5-di-fert-butyl- 4-hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzol, l,4-Bis(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxy- benzyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzol, 2,4,6-Tris(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxy- benzyl)phenol;
Triazinverbindungen, wie z.B. 2,4-Bis(octylmercapto)-6-(3,5-di-fert-butyl-4- hydroxyanilino)-l,3,5-triazin, 2-Octylmercapto-4,6-bis(3,5-di-te/t-butyl-4- hydroxyanilino)-l,3,5-triazin, 2-Octylmercapto-4,6-bis(3,5-di-te/t-butyl-4- hydroxyphenoxy)-l,3,5-triazin, 2,4,6-Tris(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxyphenoxy)- 1,2,3-triazin, l,3,5-Tris(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurat, 1,3,5- Tris(4-te/t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanurat, 2,4,6-Tris(3,5-di- te/t-butyl-4-hydroxphenylethyl)-l,3,5-triazin, 1,3,5-T ris(3,5-di-te/t-butyl-4- hydroyphenylpropionyl)hexahydro-l,3,5-triazin, l,3,5-Tris(3,5-dicyclohexyl-4- hyd roxybe nzy I) isocya n u rat;
Benzylphosphonate, wie z.B. Dimethyl-2,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzyl- phosphonat, Dietyhl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat, Di- octadecyl-3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat, Dioctadecyl-5-fert- butyl-4-hydroxy-3-methylbenzylphosphonat, das Calciumsalz des Mono- ethylesters der 3,5-Di-te/t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonsäure;
Acylaminophenole, wie z.B. 4-Hydroxylauranilid, 4-Hydroxystearanilid, Octyl- N-(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxyphenyl)carbamat;
Ester der ß-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z.B. Methanol, Ethanol, n-Octanol, i-Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-Bis(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylol- propan, 4-Hydroxymethyl-l-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan;
Ester der ß-(5-te/t-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z.B. Methanol, Ethanol, n-Octanol, i-Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Penta-
erythritol, T ris( hyd roxyethyl )isocya n u rat, N,N'-bis(hydroxyethyl)oxamid, 3- Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-l-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan, 3,9-Bis[2-{3-(3- te/t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-l,l-dimethylethyl]- 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan;
Ester der ß-(3,5-Dicyclohexyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z.B. Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6- Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris- (hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-bis(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3- Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl- l-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan;
Ester der (3,5-Di-fert-butyl-4-hydroxyphenyl)essigsäure mit ein- oder mehr- wertigen Alkoholen, z.B. Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexan- diol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodi- ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxy- ethyl)isocyanurat, N,N'-bis(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thia- pentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-l- phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan;
Amide der ß-(3,5-Di-te/t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure, wie z.B. N,N'- Bis(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)hexamethylendiamid, N,N'- Bis(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)hexamethylendiamid, N,N'- Bis(3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)hexamethylendiamid, N,N'- Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)hydrazid, N,N'-Bis[2-(3-[3,5-di- te/t-butyl-4-hydroxyphenyl]propionyloxy)ethyl]oxamid (Naugard*XL-l, ver- trieben durch Addivant);
Ascorbinsäure (Vitamin C).
Besonders bevorzugte phenolische Antioxidantien sind die folgenden Struktu- ren:
Weitere bevorzugte phenolische Antioxidantien sind auf nachwachsenden Rohstoffen basierende monophenolische Antioxidantien wie z. B. Tocopherole (Vitamin E).
Ganz besonders bevorzugt werden das phenolische Antioxidans Pentaerythritol-tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat oder Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat als primäres Antio- xidans verwendet.
Als aminische Antioxidantien können beispielsweise verwendet werden:
N,N'-Di-isopropyl-p-phenylendiamin, N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(l,4-dimethylpentyl)-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(l-ethyl-3-methyl- pentyl)-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(l-methylheptyl)-p-phenylendiamin,
N,N'-Dicyclohexyl-p-phenylendiamin, N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin, N,N'- Bis(2-naphthyl)-p-phenylendiamin, N-lsopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N-(l,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylen-diamin, N-(1-Methylheptyl)-N'- phenyl-p-phenylendiamin, N-Cyclohexyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin, 4-(p- Toluolsulfamoyl)diphenylamin, N,N'-Dimethyl-N,N'-di-sec-butyl-p-phenylen- diamin, Diphenylamin, N-Allyldiphenylamin, 4-lsopropoxydiphenylamin, N- Phenyl-l-naphthylamin, N-(4-tert-0ctylphenyl)-l-naphthylamin, N-Phenyl-2- naphthylamin, octyliertes Diphenylamin, z.B. r,r'-Di-tert-octyldiphenylamin, 4-n-Butylaminophenol, 4-Butyrylaminophenol, 4-Nonanoylaminophenol, 4- Dodecanoylaminophenol, 4-Octadecanoylamino-phenol, Bis(4-methoxy- phenyQamin, 2,6-Di-tert-butyl-4-dimethylaminomethyl-phenol, 2,4'-Di- aminodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, N,N,N',N'-Tetra- methyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, l,2-Bis[(2-methyl-phenyl)amino]ethan, l,2-Bis(phenylamino)propan, (o-Tolyl)biguanid, Bis[4-(l',3'-dimethylbutyl)- phenyl]amin, te/t-octyliertes N-Phenyl-l-naphthylamin, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten te/t-Butyl/te/t-Octyldiphenylaminen, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten Nonyldiphenylaminen, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten Dodecyldiphenylaminen, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten Isopropyl/lsohexyl-diphenylaminen, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten tert-Butyldiphenylaminen, 2,3-Dihydro-3,3-dimethyl-4H- 1,4-benzothiazin, Phenothiazin, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten tert-Butyl/tert-Octylphenothiazinen, ein Gemisch aus mono- und dialkylierten tert-Octylphenothiazinen, N-Allylphenothiazin, N,N,N',N'- Tetraphenyl-l,4-diaminobut-2-en sowie Mischungen oder Kombinationen hiervon.
Bevorzugte aminische Antioxidantien sind:
N,N'-Di-isopropyl-p-phenylendiamin, N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(l,4-dimethylpentyl)-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(l-ethyl-3-methyl- pentyl)-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(l-methylheptyl)-p-phenylendiamin, N,N'- Dicyclohexyl-p-phenylendiamin, N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin, N,N'-Bis(2- naphthyl)-p-phenylendiamin, N-lsopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N-
(l^-DimethylbutyQ-N'-phenyl-p-phenylen-diamin, N-(1-Methylheptyl)-N'- phenyl-p-phenylendiamin, N-Cyclohexyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin.
Weitere bevorzugte aminische Antioxidantien sind:
Hydroxylamine bzw. N-oxide (Nitrone), wie z.B. N,N-Dialkylhydroxylamine, N,N-Dibenzylhydroxylamin, N,N-Dilaurylhydroxylamin, N,N-Distearyl- hydroxylamin, N-Benzyl-a-phenylnitron, N-Octadecyl-a-hexadecylnitron, sowie Genox EP (vertrieben durch Addivant) gemäß der Formel:
Bevorzugte Lactone sind:
Benzofuranone und Indolinone wie z.B. 3-(4-(2-acetoxyethoxy)phenyl]-5,7- di-tert-butyl-benzofuran-2-on, 5,7-di-tert-butyl-3-[4-(2-stearoyloxyethoxy)- phenyl]benzofuran-2-on, 3,3'-bis[5,7-di-tert-butyl-3-(4-(2-hydroxyethoxy]- phenyl)benzofuran-2-on), 5,7-di-tert-butyl-3-(4-ethoxyphenyl)benzofuran-2- on, 3-(4-acetoxy-3,5-dimethylphenyl)-5,7-di-tert-butyl-benzofuran-2-on, 3- (3,5-dimethyl-4-pivaloyloxyphenyl )-5,7-di-tert-butyl-benzofuran-2-on, 3- (3,4-dimethylphenyl)-5,7-di-tert-butyl-benzofuran-2-on, 3-(2,3-di methyl- phenyl)-5,7-di-tert-butyl-benzofuran-2-on, sowie Lactone, die zusätzlich eine Phosphitgruppe aufweisen
Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich- net sich dadurch aus, dass das mindestens eine sekundäre Antioxidans aus- gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Phosphorverbindungen, insbesond- re Phosphiten und Phosphoniten, Organo-Schwefelverbindungen, insbeson- dere Sulfiden und Disulfiden, sowie Mischungen hiervon.
Als Phosphite bzw. Phosphonite können beispielsweise verwendet werden: Triphenylphosphit, Diphenylalkylphosphite, Phenyldialkylphosphite, Tri(nonyl- phenyl)phosphit, Trilaurylphosphite, Trioctadecylphosphit, Distearylpenta- erythritoldiphosphit, Tris-(2,4-di-te/t-butylphenyl)phosphit, Diisodecylpenta- erythritoldiphosphit, Bis(2,4-di-te/t-butylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, Bis(2,4-di-cumylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, Bis(2,6-di-te/t-butyl-4- methylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, Diisodecyloxypentaerythritoldiphos- phit, Bis(2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, Bis(2,4,6- tris(te/t-butylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, Tristearylsorbitoltriphosphit, Tetrakis(2,4-di-te/t-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, 6-lsooctyloxy-
2,4,8,10-tetra-te/t-butyl-12H-dibenz[d,g]-l,3,2-dioxaphosphocin, Bis(2,4-di- te/t-butyl-6-methylphenyl)methylphosphit, Bis(2,4-di-tert-butyl-6-methyl- phenyQethylphosphit, 6-Fluoro-2,4,8,10-tetra-te/t-butyl-12-methyl-dibenz- [d,g]-l,3,2-dioxaphosphocin, 2,2'2"-Nitrilo[triethyltris(3,3",5,5'-tetra-te/t- butvl-l,l'-biphenyl-2,2,-diyl)phosphit], 2-Ethylhexyl(3i3'i5i5'-tetra-fert-butyl- l,l'-biphenyl-2,2,-diyl))phosphit, 5-Butyl-5-ethyl-2-(2,4,6-tri-te/t-butyl- phenoxy)-l,3,2-dioxaphosphiran.
Besonders bevorzugte Phosphite/Phosphonite sind:
Besonders bevorzugt wird das Phosphit Tris-(2,4-di-te/t-butylphenyl)phosphit als sekundäres Antioxidans verwendet.
Bevorzugte Schwefelverbindungen sind:
Distearylthiodipropionat, Dilaurylthiodipropionat; Ditridecyldithiopropionat, Ditetradecylthiodipropionat, 3-(dodecylthio)-l,l'-[2,2-bis[[3-(dodecylthio)-l- oxopropoxy]methyl]-l,3-propandiyl]propansäureester.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform kann zusätzlich zum mindes-
tens einem weiteren primären Antioxidans auch ein sekundäres Antioxidans eingesetzt werden.
Für den Fall, dass der thermoplastischen Kunststoffneuware weitere Bestand- teile zugefügt werden, können diese separat, in Form von Flüssigkeiten, Pul- vern, Granulaten oder kompaktierten Produkten oder zusammen mit der er- findungsgemäßen Additivzusammensetzung wie zuvor beschrieben den Poly- meren zugesetzt werden.
Vorzugsweise kann in die thermoplastische Kunststoffneuware zusätzlich mindestens ein Zusatzstoff eingebracht werden, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus UV-Absorbern, Lichtstabilisatoren, Metalldesakti- vatoren, Füllstoffdesaktivatoren, Antiozonantien, Nukleierungsmitteln, Antinukleierungsmitteln, Schlagzähigkeitsverbesserern, Weichmachern, Anti- weichmachern, Gleitmitteln, Rheologiemodifikatoren, Thixotropiemitteln, Kettenverlängerern, optischen Aufhellern, antimikrobiellen Wirkstoffen, Antistatika, thermisch und/oder elektrisch leitfähige Additive, Slipmitteln, Antiblockmitteln, Kopplungsmitteln, Vernetzungsmitteln, Antivernetzungsmit- teln, Hydrophilisierungsmitteln, Hydrophobisierungsmitteln, Haftvermittlern, Dipergiermitteln, Kompatibilisatoren, Sauerstofffängern, Säurefängern, Treibmitteln, Abbau-Additiven, Entschäumungsmitteln, Geruchsfängern, Mar- kie rungsmitte In, Antifoggingmitteln, Füllstoffen, Verstärkungsstoffen und Mi- schungen hiervon.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass in die thermoplastische Kunststoffneuware zusätzlich mindestens einen Zusatzstoff eingebracht wird, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
a) Säurefängern, vorzugsweise Calciumstearat, Magnesiumstearat, Zinkstearat, Aluminiumstearat, , Calciumlactat, Calciumstearoyl-2- lactat, Hydrotalcite, insbesondere synthetische Hydrotalciten auf Aluminium-, Magnesium- und Zinkbasis, Hydrocalumite, Zeolithe, Erdalkalioxide, insbesondere Calciumoxid und Magnesiumoxid, Erdalkalicarbonate, insbesondere Calciumcarbonat, Magnesium- carbonat und Dolomit, und Hydroxide, insbesondere Brucit (Mag- nesiumhydroxid),
b) Lichtstabilisatoren, vorzugsweise Lichtstabilisatoren aus der Grup pe der gehinderten Amine,
c) Dispergiermitteln,
d) Füllstoffdesaktivatoren, und
Mischungen hiervon.
Geeignete Lichtstabilisatoren sind beispielsweise Verbindungen auf der Basis von 2-(2'-Hydroxyphenyl)benzotriazolen, 2-Hydroxybenzophenonen, Estern von Benzoesäuren, Acrylaten, Oxamiden und 2-(2-Hydroxyphenyl)-l,3,5- Triazinen.
Geeignete 2-(2'-Hydroxyphenyl)benzotriazole sind beispielsweise 2-(2'- Hydroxy-5'methylphenyl)benzotriazol, 2-(3',5'-Di-te/t-butyl-2'-hydroxy- phenyl)benzotriazol, 2-(5'-te/t-Butyl-2'-hydroxy-phenyl)benzotriazol, 2-(2'- Hydroxy-5'-(l,l,3,3-tetramethylbutyl)phenyl)benzotriazol, 2-(3',5'-Di-te/t- butyl-2'-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(3'-te/t-Butyl-2'-hydroxy-5'- methylphenyl-5-chlorobenzotriazol, 2-(3'-sec-Butyl-5'-te/t-butyl-2'-hydroxy- phenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-4'-octyloxyphenyl)benzotriazol, 2-(3',5'-Di- te/t-amyl-2'-hydroxyphenyl)benzotriazol, 2-(3',5'-Bis(a,a-dimethylbenzyl)-2'- hydroxyphenyl)benzotriazol, 2-(3'-te/t-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-octyloxy- carbonylethyl)phenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(3'-te/t-Butyl-5'-[2-(2-ethyl- hexyloxy)carbonylethyl]-2'-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(3‘-tert- Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-methoxycarbonylethyl)phenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2- (3'-te/t-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-methoxycarbonylethyl)phenyl)benzotriazol, 2- (3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-octyloxycarbonylethyl)phenyl)benzotriazol, 2- (3'-tert-Butyl-5'-[2-(2-ethylhexyloxy)carbonylethyl]-2'-hydroxyphenyl)benzo- triazol, 2-(3'-Dodecyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(3‘-tert- Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-isooctyloxycarbonylethyl)phenylbenzotriazol, 2,2'- Methylenbis[4-(l,l,3,3-tetramethylbutyl)-6-benzotriazol-2-ylphenol]; das Pro dukt der Umesterung von 2-[3'-te/t-Butyl-5'-(2-methoxycarbonylethyl)-2'- hydroxyphenyl]-2H-benzotriazol mit Polyethylenglycol 300; [R— CH2CH2— COO— CH2CH2+2, wobei R = 3'-te/t-Butyl-4'-hydroxy-5'-2H-benzotriazol-2- ylphenyl, 2-[2'-Hydroxy-3'-(a,a-dimethylbenzyl)-5'-(l,l,3,3-tetramethylbutyl)- phenyl]benzotriazol, 2-[2'-hydroxy-3'-(l,l,3,3-tetramethylbutyl)-5'-(a,a- dimethylbenzyl)phenyl]benzotriazol.
Geeignete 2-Hydroxybenzophenone sind beispielsweise 4-Hydroxy-, 4- Methoxy-, 4-Octyloxy-, 4-Decyloxy- 4-Dodecyloxy, 4-Benzyloxy, 4,2,,4'- Trihydroxy- und 2,-Hydroxy-4,4,-dimethyoxy-Derivate der 2-Hydroxybenzo- phenone.
Geeignete Acrylate sind beispielsweise Ethyl-a-cyano-ß,ß-diphenylacrylat, lsooctyl-a-cyano-ß,ß-diphenylacrylat, Methyl-a-carbomethoxycinnamat, Me- thyl-a-cyano-ß-methyl-p-methoxycinnamat, Butyl-a-cya no-ß-methyl-p- methoxycinnamat, Methyl-a-carbomethoxy-p-methoxycinnamat und N-(ß- carbomethoxy-ß-cyanovinyl)-2-methylindolin.
Geeignete Ester von Benzoesäuren sind beispielsweise 4-te/t-Butylphenyl- salicylat, Phenylsalicylat, Octylphenylsalicylat, Dibenzoylresorcinol, Bis(4-tert- butylbenzoyl)resorcinol, Benzoylresorcinol, 2,4-Di-te/t-butylphenyl-3,5-di-te/t- butyl-4-hydroxybenzoat, Hexadecyl-3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzoat, Octa- decyl-3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzoat, 2-Methyl-4,6-di-te/t-butylphenyl-
3,5-di-te/t-butyl-4-hydroxybenzoat.
Geeignete Oxamide sind beispielsweise 4,4,-Dioctyloxyoxanilid, 2,2'-diethoxy- oxanilid, 2,2'-Dioctyloxy-5,5'-di-te/t-butoxanilid, 2,2'-didodecyloxy-5,5'-di-te/t- butoxanilid, 2-Ethoxy-2,-ethyloxanilid, N,N'-Bis(3-dimethylaminopropyl)- oxamid, 2-Ethoxy-5-te/t-butyl-2'-ethoxanilid und seine Mischungen mit 2-
Ethoxy-2'-ethyl-5,4'-di-te/t-butoxanilid, Mischungen von o- und p-Methoxy- disubstituierten Oxaniliden und Mischungen von o- und p-Ethoxy- disubstituierten Oxaniliden.
Geeignete 2-(2-Hydroxyphenyl)-l,3,5-Triazine sind beispielsweise 2,4,6-Tris(2- hydroxy-4-octyloxyphenyl)-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)-4,6- bis(2,4-dimethylphenyl)-l,3,5-triazin, 2-(2,4-Dihydroxyphenyl)-4,6-bis(2,4- dimethylphenyl)-l,3,5-triazin, 2,4-Bis(2-hydroxy-4-propyloxyphenyl)-6-(2i4- dimethylphenyl)-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)-4,6-bis(4- methylphenyl-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-dodecyloxyphenyl)-4,6-bis(2,4- dimethylphenyl)-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-tridecyloxyphenyl)-4,6-bis(2i4- dimethylphenyl)-l,3,5-triazin, 2-[2-Hydroxy-4-(2-hydroxy-3-butyloxypropoxy)- phenyl]-4,6-bis(2,4-dimethyl)-l,3,5-triazin, 2-[2-Hydroxy-4-(2-hydroxy-3- octyloxypropyloxy)phenyl]-4,6-bis(2,4-dimethyl)-l,3,5-triazin, 2-[4-(Dodecyl-
oxy/Tridecyloxy-2-hydroxypropoxy)-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethyl- phenyl)-l,3,5-triazin, 2-[2-Hydroxy-4-(2-hydroxy-3-dodecyloxypropoxy)- phenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-hexyloxy)- phenyl-4,6-diphenyl-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-methoxyphenyl)-4,6- diphenyl-l,3,5-triazin, 2,4,6-Tris[2-hydroxy-4-(3-butoxy-2-hydroxypropoxy)- phenyl]-l,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxyphenyl)-4-(4-methoxyphenyl)-6-phenyl- 1,3,5-triazin, 2-{2-Hydroxy-4-[3-(2-ethylhexyl-l-oxy)-2-hydroxypropyloxy]- phenyl}-4/6-bis(2,4-dimethylphenyl-l,3,5-triazin.
Geeignete Metalldeaktivatoren sind beispielsweise N,N'-Diphenyloxamid, N- Salicylal-N'-salicyloylhydrazin, N,N'-Bis(salicyloyl)hydrazin, N,N'-Bis(3,5-di-tert- butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)hydrazin, 3-Salicyloylamino-l,2,4-triazol,
Bis(benzyliden)oxalyldihydrazid, Oxanilid, Isophthaloyldihydrazid, Sebacoylbis- phenylhydrazid, N,N'-Diacetyladipoyldihydrazid, N,N'-Bis(salicyloyl)oxylyldi- hydrazid, N,N'-Bis(salicyloyl)thiopropionyldihydrazid.
Geeignete gehinderte Amine sind beispielsweise l,l-Bis(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidyl)succinat, Bis(l,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebazat, Bis(l- octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebazat, l-cyclohexyloxy-2, 2,6,6- tetramethyl-4-octadecylaminopiperidin, bis(l-acyl-2,2,6,6-tetramethyl piperidin-4-yl)sebazat l-(2-hydroxy-2-methylpropoxy)-4-hydroxy-2, 2,6,6- tetramethylpiperidin,l-(2-hydroxy-2-methylpropoxy)-4-oxo-2,2,6,6-tetra- methylpiperidin, bis(l-octyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)succinat, N,N'- bis-formyl-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-pi peridyl)hexamethylendiamin, (33a) bis(l-undecanyloxy-2, 2,6, 6-tetramethylpiperidin-4-yl)carbonat, 1,2, 2,6,6- pentamethyl-4-aminopiperidine,2-undecyl-7, 7,9,9-tetramethyl-l-oxa-3,8- diaza-4-oxo-spiro[4,5]decane-tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-pi pe ridy I) nit ri lot ri- acetatl,l'-(l,2-ethanediyl)-bis(3,3,5,5-tetramethylpiperazinon), 3-n-octyl-7,
7.9.9-tetramethyl-l,3,8-triazaspiro[4.5]decan-2,4-dione, 8-acetyl-3-dodecyl-
7.7.9.9-tetramethyl-l,3,8-triazaspiro[4.5]decan-2,4-dion,3-dodecyl-l-(2,2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl)pyrrolidin-2,5-dion, 3-dodecyl-l-(l, 2,2,6, 6-penta- methyl-4-piperidyl)pyrrolidin-2,5-dion, Bis(l, 2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidyl)- n-butyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylmalonat, das Kondensationsprodukt aus l-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin und Succinsäure, lineare oder zyklische Kondensationsprodukte von N,N'- Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl )hexamethylendiamin und 4 -tert-
Octylamino-2,6-dichloro-l,3,5-triazin, Tris(2 ,2,6,6-tetramethyl-4- piperidyQnitrilotriacetat, Tetrakis(2 ,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-l,2,3,4- butantetracarboxylat, l,l'-(l,2-Ethandiyl)-bis(3,3,5,5-tetramethylpiperazinon),
4-Benzoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetra- methylpiperidin, lineare oder zyklische Kondensationsprodukte aus N,N'- Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylendiamin und 4-Morpholino- 2,6-dichloro-l,3,5-triazin das Reaktionsprodukt von 7,7,9,9-Tetramethyl-2- cycloundecyl-l-oxa-3,8-diaza-4-oxospiro-[4,5]decan und Epichlorhydrin. Umfasst in den oben angegebenen Strukturen sind dabei jeweils auch die sterisch gehinderten N-H, N-alkyl wie N-methyl oder N-octyl, die N-alkoxy- Derivate wie N-methoxy oder N-octyloxy, die Cycloalkylderivate wie N- cyclohexyloxy und die N-(2-hydroxy-2-methylpropoxy) Analoga.
Bevorzugte gehinderte Amine weisen weiterhin die folgenden Strukturen auf:
Bevorzugte oligomere und polymere gehinderte Amine weisen die folgenden Strukturen auf:
Bei den zuvor genannten Verbindungen bedeutet n jeweils 3 bis 100.
Geeignete Dispergiermittel sind beispielsweise:
Polyacrylate, z.B. Copolymere mit langkettigen Seitengruppen, Polyacrylat- Blockcopolymere, Alkylamide: z.B. N,N'-l,2-Ethandiylbisoctadecanamid, Sorbi- tanester, z.B. Monostearylsorbitanester, Tita na te und Zirconate jeweils mit langkettigen Substituenten, reaktive Copolymere mit funktionellen Gruppen z.B. Polypropylen-co-Acrylsäure, Polypropylen-co-Maleinsäureanhydrid, Pol- yethyle n-co-Glycidyl methacrylat, Polystyrol-alt-Maleinsäureanhydrid,Poly-
Siloxane: z.B. Dimethylsilandiol-Ethylen-oxid Copolymer, Polyphenylsiloxan Copolymer, Amphiphile Copolymere: z.B. Polyethylen-block-Polyethylenoxid, Dendrimere, z.B. hydroxylgruppenhaltige Dendrimere.
Geeignete Nukleierungsmittel sind beispielsweise Talkum, Alkali oder Erdalka- lisalze von mono- und polyfunktionellen Carbonsäuren wie z. B. Benzoesäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, z.B. Natriumbenzoat, Zinkglycerolat, Aluminium- hydroxy-bis(4-te/t-butyl)benzoat, Benzylidensorbitole wie z.B. 1, 3:2,4- Bis(Benzyliden)sorbitol oder l,3:2,4-Bis(4-Methylbenzyliden)sorbitol, 2,2'- Methylen-bis-(4,6-di-te/t-butylphenyl)phosphat, sowie Trisamide und Diamide wie z.B. Trimesinsäuretricyclohexylamid, Trimesinsäuretri(4-methylcyclo- hexylamid), Trimesinsäure tri(tert.butylamid), N,N',N"-l,3,5-Benzoltriyltris- (2,2-dimethyl-propanamid) oder 2,6-Naphthalindicarbosäuredi-cyclohexyl- amid.
Geeignete Antinukleierungsmittel sind beispielsweise Azinfarbstoffe wie z.B. Nigrosin, ionische Flüssigkeiten und/oder Lithiumsalze.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise:
a) Anorganische Flammschutzmittel wie z.B. AI(OH)3, Mg(OH)2, AIO(OH), MgC03, Schichtsilikate wie z.B. Montmorillonit oder Sepiolit, nicht oder organisch modifiziert, Doppelsalze, wie z.B. Mg-Al-Silikate, POSS-(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane) Ver- bindungen, Huntit, Hydromagnesit oder Halloysit sowie Sb203 (ATO), Sb205, MO03, Ammoniummolybdat (AOM), Zinkstannat, Zi n khyd roxysta n nat,
b) Stickstoffhaltige Flammschutzmittel wie z.B. Melamin, Meiern, Melam, Melon, Melaminderivate, Melaminkondensationsproduk- te oder Melaminsalze, Benzoguanamin, Polyisocyanurate, Allan- toin, Phosphacene, insbesondere Melamincyanurat, Melamin- phosphat, Dimelaminphosphat, Melaminpyrophosphat, Melaminpolyphosphat, Melamin-Metall-Phosphate wie z.B. Me- laminaluminiumphosphat, Melaminzinkphosphat, Melamin- magnesiumphosphat, sowie die entsprechenden Pyrophosphate und Polyphosphate, Poly-[2,4-(piperazin-l,4-yl)-6-(morpholin-4- yl)-l,3,5-triazin], Ammoniumpolyphosphat, Melaminborat, Mela- minhydrobromid,
c) Radikalbildner, wie z.B. Alkoxyamine, Hydroxylaminester, Azoverbindungen, Sulfenamide, Sulfenimide, Dicumyl oder Polycumyl, Hydroxyimide und deren Derivate wie z.B. Hydroxyimidester oder Hydroxyimidether
d) Phosphorhaltige Flammschutzmitteln wie z.B. roter Phosphor, Phosphate wie z.B. Resorcindiphosphat, Bisphenol-A-diphosphat und ihre Oligomere, Triphenylphosphat, Ethylendiamindiphos- phat, Phosphinate wie z.B. Salze der hypophosphorigen Säure und Ihrer Derivate wie Alkylphosphinatsalzen z.B. Diethylphosphinat- aluminium oder Diethylphosphinat-Zink oder Aluminiumphos- phinat, Aluminiumphosphit, Aluminiumphosphonat, Phosphonat- ester, oligomere und polymere Derivate der Methanphosphon- säure, 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphorylphenanthren-10-oxid (DOPO) und deren substituierte Verbindungen,
e) Ha logen haltige Flammschutzmittel auf Chlor- und Brombasis wie z.B. polybrominierte Diphenyloxide, wie z.B. Decabromdi- phenyloxid,Tris(3-bromo-2,2-bis(bromomethyl)propyl-phosphat, Tris(tribromneopentyl)phosphat, Tetrabromphthalsäure, 1,2-Bis- (tribromphenoxy)ethan, Hexabromcyclododecan, bromiertes Diphenylethan, Tris-(2,3-dibrompropyl)isocyanurat, Ethylen-bis- (tetrabromophthalimid), Tetrabromo-bisphenol A, bromiertes Polystyrol, bromiertes Polybutadien bzw, Polystyrol-bromiertes Polybutadien-Copolymere, bromierter Polyphenylenether, bromiertes Epoxidharz, Polypentabrombenzylacrylat, bromierte Polycarbonate ggf. in Kombination mit Sb203 und/oder Sb205,
f) Borate wie z.B. Zinkborat oder Calciumborat, ggf. auf Trägermate- rial wie z.B. Silica
g) Schwefelhaltige Verbindungen wie z.B. elementarer Schwefel, Disulfide und Polysulfide, Thiuramsulfid, Dithiocarbamate, Mercaptobenzthiazol und Sulfenamide,
h) Antidrip-Mitteln wie z.B. Polytetrafluorethylen,
i) Silicium haltige Verbindungen wie z.B. Polyphenylsiloxane, j) Kohlenstoffmodifikationen wie z.B. Carbon-Nanoröhren (CNT), Blähgraphit oder Graphen
k) sowie Kombinationen oder Mischungen hieraus.
Geeignete Füllstoffe und Verstärkungsstoffe sind beispielsweise synthetische oder natürliche Materialien wie z.B. Calciumcarbonat, Silikate, Glasfasern, Glaskugeln (massiv oder hohl), Talkum, Glimmer, Kaolin, Bariumsulfat, Me- talloxide und Metallhydroxide, Ruß, Graphit, Kohlenstoffnanoröhrchen, Gra- phen, Holzmehl oder Fasern von Naturprodukten wie z.B. Cellulose oder syn- thetische Fasern wie Polyester- oder Polyamidfasern. Weitere geeignete Füllstoffe sind Hydrotalcite oder Zeolithe oder Schichtsilikate wie z.B. Montmorillonit, Bentonit, Beidelit, Mica, Hectorit, Saponit, Vermiculit, Ledikit, Magadit, lllit, Kaolinit, Wollastonit, Attapulgit.
Geeignete Pigmente können anorganischer oder organischer Natur sein. An- organische Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Ei- senoxid, Ultramarin, Ruß, organische Pigmente sind beispielsweise
Anthrachinone, Anthanthrone, Benzimidazolone, Chinacridone,
Diketopyrrolopyrrole, Dioxazine, Indanthrone, Isoindolinone, Azo- Verbindungen, Perylene, Phthalocyanine oder Pyranthrone. Weitere geeigne- te Pigmente sind Effektpigmente auf Metallbasis oder Perlglanzpigmente auf Metalloxid-Basis.
Geeignete Kettenverlängerer für den linearen Molekulargewichtsaufbau von Polykondensationspolymeren wie Polyestern oder Polyamiden sind beispiels- weise Diepoxide, Bis-Oxazoline, Bis-Oxazolone, Bis-Oxazine, Diisocyanate, Dianhydride, Bis-Acyllactame, Bis-Maleimide, Dicyanate, Carbodiimide oder Polycarbodiimide. Weitere geeignete Kette nverlänge rer sind polymere Ver- bindungen wie z.B. Polystyrol-Polyacrylat-Polyglycidyl(meth)acrylat-
Copolymere, Polystyrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und Polyethylen- Maleinsäureanhydrid-Copolymere.
Geeignete Optische Aufheller sind beispielsweise Bisbenzoxazole, Phenylcumarine oder Bis(styryl)biphenyle und insbesondere optische Aufhel- ler der Formeln:
Geeignete Füllstoffdeaktivatoren sind beispielsweise Polysiloxane, Polyacrylate insbesondere Blockcopolymere wie Polymethacrylsäure- polyalkylenoxid oder Polyglycidyl(meth)acrylate und deren Copolymere z.B. mit Styrol sowie Epoxide z.B. der folgenden Strukturen:
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10
Geeignete Antistatika sind beispielsweise ethoxylierte Alkylamine, Fettsä ure- ester, Alkylsulfonate und Polymere wie z.B. Polyetheramide.
Geeignete Antiozonantien sind die oben genannten Amine wie z.B. N,N'-Di- isopropyl-p-phenylendiamin, N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, N,N'- Bis(l,4-dimethylpentyl)-p-phenylendiamin, N,N'-Dicyclohexyl-p-
Phenylendiamin, N-lsopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N-(l,3-
Dimethylbutyll-N'-phenyl-p-phenylen-diamin, N-(l-Methylheptyl)-N'-phenyl- p-phenylendiamin, N-Cyclohexyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin.
Geeignete elektrisch leitfähige Additive sind die bereits genannten Antistatika und darüber hinaus elektrisch leitfähige Füllstoffe wie Ruß, Graphen, Kohlen- stoffnanoröhrchen (CNTs), Metallpulver wie Kupfer oder Silber aber auch leit- fähige Polymere wie Polyaniline, Polypyrrol oder Polythiophene.
Geeignete thermisch leitfähige Additive sind beispielsweise Alumosilikate, Aluminumnitrid oder Bornitrid.
Geeignete Geruchsfänger sind beispielsweise anorganische Absorptionsmittel wie z.B. Zeolithe, Hydrotalcite, Silikate oder organische komplexbildende oder reaktive Verbindungen wie z.B. Zinkriceneolat oder Epoxide.
Geeignete Markierungsmittel sind beispielsweise Fluoreszenzfarbstoffe, sel- tene Erden oder Antistokes-Kristalle wie Yttriumoxysulfide, Gadoliniumoxysulfide oder Cer-Tantal-Oxide, die mit seltenen Erden wie z.B. ERbium oder Ytterbium dotiert sind und Luminiszenz bei IR-Bestrahlung zei- gen. Diese Marker können in geringen ppm Mengen dem Polymeren oder dem Additiv zur Identifizierung z.B. des Herstellers zugegeben werden.
Geeignete Entformungshilfsmittel sind beispielsweise Montanwachse.
Die Einarbeitung der Komponenten (A) und (B) sowie ggf. der zusätzlichen Zusatzstoffe in das Kunststoff-Rezyklat kann durch übliche Verarbeitungsme- thoden erfolgen, wobei das Polymere aufgeschmolzen und mit der erfin- dungsgemäßen Additivzusammensetzung und den ggf. weiteren Zusätzen gemischt wird, vorzugsweise durch Mischer, Kneter und Extruder. Als Verar- beitungsmaschinen bevorzugt sind Extruder wie z.B. Einschneckenextruder, Zweischneckenextruder, Planetwalzenextruder, Ringextruder, Co-Kneter, die vorzugsweise mit einer Vakuumentgasung ausgestattet sind. Die Verarbeitung kann dabei unter Luft oder ggf. unter Inertgasbedingungen wie z.B. unter Stickstoff erfolgen.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Kunststoffzusammenset- zung, enthaltend oder bestehend aus
(A) mindestens ein Polyphenol,
(B) mindestens ein Alditol und/oder ein Cyclitol,
(C) mindestens eine thermoplastische Kunststoffneuware oder Mi- schungen hiervon.
In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich die Kunststoffzusammen- setzung dadurch aus, dass die Kunststoffzusammensetzung
(A) 0,02 bis 3,0 Gew.-Teile, bevorzugt 0,06 bis 1,0 Gew.-Teile mindes- tens eines Polyphenols,
(B) 0,02 bis 3,0 Gew.-Teile, bevorzugt 0,03 bis 0,5 Gew.-Teile, mindes- tens eines Alditols und/oder mindestens eines Cyclitols, und
(C) 94,0 bis 99,96 Gew.-Teile, bevorzugt 98,5 bis 99,91 Gew.-Teile ei- ner thermoplastischen Kunststoffneuware oder Mischungen hier- von,
so dass aus (A) (B) (C) zusammen 100 % erhalten werden, enthält oder hieraus besteht.
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung mindestens ein primäres Antioxidans und mindestens ein sekundäres Antioxidans, jedoch ist es ebenso möglich, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung frei von den weiteren primären und/oder sekundären Antioxidantien ist.
Bezüglich der einsetzbaren Polyphenole, Alditole bzw. Cyclitole sowie deren Mischungsverhältnisse wird auf die voranstehenden Ausführungen im Zu- sammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, die vollum- fänglich ebenso für die erfindungsgemäße Kunststoffzusammensetzung gel- ten. Dies gilt entsprechend für die einsetzbaren Kunststoffe der Kunststoff- neuware.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungs- gemäße Kunststoffzusammensetzung zusätzlich mindestens einen Zusatzstoff, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus UV-Absorbern, Lichtste bi lisatoren, Metalldesaktivatoren, Füllstoffdesaktivatoren, Antiozonantien, Nukleierungsmitteln, Antinukleierungsmitteln, Schlagzähigkeitsverbesserern, Weichmachern, Gleitmitteln, Rheologiemodifikatoren, Thixotropiemitteln, Kettenverlängerern, optischen Aufhellern, antimikrobiellen Wirkstoffen, Antistatika, Slipmitteln, Antiblockmitteln, Kopplungsmitteln, Vernetzungsmit- teln, Antivernetzungsmitteln, Hydrophilisierungsmitteln, Hydrophobisierungs- mitteln, Haftvermittlern, Dipergiermitteln, Kompatibilisatoren, Sauerstofffän- gern, Säurefängern, Treibmitteln, Abbau-Additiven, Entschäumungsmitteln, Geruchsfängern, Markierungsmitteln, Antifoggingmitteln, Füllstoffen, Verstär- kungsst offen und Mischungen hiervon.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Kunststoffzusammensetzung zusätzlich mindestens einen Zusatzstoff enthält, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
a) Säurefängern, vorzugsweise Calciumstearat, Magnesiumstearat, Zinkstearat, Aluminiumstearat, Calciumstearat, Calciumlactat, Calciumstearoyl-2-lactat, Hydrotalcite, insbesondere synthetische Hydrotalciten auf Aluminium-, Magnesium- und Zinkbasis, Hydrocalumite, Zeolithe, Erdalkalioxide, insbesondere Calciumoxid und Magnesiumoxid, Zinkoxid, Erdalkalicarbonate, insbesondere Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Dolomit, und Hydroxi- de, insbesondere Brucit,
b) Lichtstabilisatoren, vorzugsweise Lichtstabilisatoren aus der Grup- pe der gehinderten Amine,
c) Dispergiermitteln,
d) Füllstoffdesaktivatoren, und
Mischungen hiervon.
Vorzugweise ist die erfindungsgemäße Kunststoffzusammensetzung mit ei- nem erfindungsgemäßen Verfahren zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuware gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Ab- bau herstellbar oder wurde damit hergestellt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunst- stoffzusammensetzung zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine sekundäre Antioxidans ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Phos- phorverbindungen, insbesondre Phosphiten und Phosphoniten, Organo- Schwefelverbindungen, insbesondere Sulfiden und Disulfiden, sowie Mi- schungen hiervon.
Besonders bevorzugt ist als sekundäres Antioxidans das Phosphit Tris-(2,4-di- te/t-butylphenyl)phosphit in der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammenset- zung enthalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Formmasse oder ein Formteil, die herstellbar aus erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung ist, insbe- sondere in Form von Spritzgussteilen, Folien, Filmen, Lacken, Beschichtungen,
Schäumen, Fasern, Kabeln, Rohren, Profilen, Hohlkörpern, Bändchen, Memb- ranen, z.B. Geomembranen und/oder Klebstoffen, die über Extrusion, Spritz- guss, Blasformen, Kalandrieren, Pressverfahren, Spinnprozesse, Streichen, Tauchen und/oder Rotomoulding hergestellt werden z.B. für die Elektroin- dustrie, für die Bauindustrie, für die Transportindustrie, für medizinische An- wendungen, für Haushalts- und Elektrogeräte, für Fahrzeugteile, für Maschi- nenbau, für landwirtschaftliche Anwendungen, für die Medizintechnik, für Konsumartikel, für Sportartikel, für Verpackungen, für Möbel, und/oder für Textilien.
Im Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Stabilisator- Zusammensetzung zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuwa- re gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau, bestehend aus
(A) mindestens einem Polyphenol, und
(B) mindestens einem Alditol und/oder mindestens einem Cyclitol. Bevorzugt ist hierbei, dass die Komponente (A) und die Komponente (B) in einem Gewichtsverhältnis von 5:95 bis 90:10, bevorzugt von 10:90 bis 90:10, besonders bevorzugt von 20:80 bis 80:20 vorliegen.
Sämtliche bereits bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bezüg- lich der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung beschriebenen be- vorzugten Varianten, beispielhaften Ausführungsformen und Kommentare (z.B. bezüglich möglicher zu verwendender Komponenten und Zusatzstoffe) gelten auch entsprechend für die erfindungsgemäße Stabilisator- Zusammensetzung.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Stabilisator- Zusammensetzung enthaltend oder bestehend aus
(A) mindestens einem Polyphenol, und
(B) mindestens einem Alditol und/oder mindestens einem Cyclitol zur Stabilisierung von thermoplastischer Kunststoffneuware (thermoplastic Virgin resins, thermoplastic pristine resins) gegen oxidativen, thermischen und/oder aktinischen Abbau.
Sämtliche bereits bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bezüg- lich der erfindungsgemäßen Kunststoffzusammensetzung und bezüglich der
erfindungsgemäßen Stabilisator-Zusammensetzung beschriebenen bevorzug- ten Varianten, beispielhaften Ausführungsformen und Kommentare (z.B. be- züglich möglicher zu verwendender Komponenten und Zusatzstoffe) gelten auch entsprechend für die erfindungsgemäße Stabilisatorzusammensetzung bzw. für deren Verwendung.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbei- spiele näher erläutert ohne die Erfindung auf die speziell dargestellten Para- meter zu beschränken.
3.4. Ausführungsbeispiele:
Beisoiel 1
Zur Prüfung der Wirkung der erfindungsgemäßen Stabilisatoren wurde ein handelsübliches Polypropylen (Moplen HP 500N, Lyondell Basell Industries) in einer Pulver-Pulver Mischung mit den in der Tabelle 2 an- gegebenen Stabilisatoren homogenisiert und in einem Doppelschnecken- Microextruder (MC 5, Hersteller DSM) über 30 Minuten bei 200 eC und 200 Umdrehungen pro Minute im Kreislauf geführt und die Abnahme der Kraft aufgezeichnet. Die Kraft ist ein direktes Maß für das Moleku- largewicht von Polypropylen, je geringer die Abnahme, desto höher die Sta bi I isie ru ngswi rku ng.
Tabelle 2: Stabilisierung von Polypropylen
A0-1: Pentaerythritol-tetrakis [3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)prop ionate P-l:Tris-(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit
Die erfindungsgemäße synergistische Kombination erweist sich im vorliegenden Test den synthetischen kommerziellen synergistischen Kombinationen aus A0-1 und P-l (Vergleichsbeispiel 2) als überle- gen, da über die Versuchszeit ein geringerer Abbau des Polymeren stattfindet. Die Einzelkomponenten haben dagegen keine oder nur eine geringe Wirkung, da der Abbau des Polymeren nahe am Poly- meren ohne Zusatz verläuft.
Beispiel 2
Zur w e i t e r e n Prüfung der Wirkung der erfindungsgemäßen Stabi- lisatoren wurde ein handelsübliches Basis-stabilisiertes Polypropylen (Moplen HP 500N, Lyondell Basell Industries) in Form ei nes G ra n u- lats mit den in der Tabelle 3 angegebenen pulverförmigen Stabilisato- ren homogenisiert und in einem 16 m m Doppelschneckenextruder (PTW 16, Hersteller: Haake, L/D-Verhältnis: 20) bei 210 °C Maximaltempe- ratur und 140 Umdrehungen/min extrudiert und granuliert. Nach Extrusi- on wurde jeweils der MVR (230 °C/2,16 kg) nach DIN/ISO 1133 gemessen.
Tabelle 3: Stabiliserung von Polypropylen: Extrusion
Sabostab UV40 ist ein 1,6-Hexandiamin,
NX-bis&ZAe-tetramethyM-piperidinyl)- Polymer mit
2,4,6-trichloro-l,3,5-triazin, und dem Reaktionsprodukt mit N-butyl-1- butanamin und N-butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamin der folgenden Formel:
Araldit GT 6071 ist ein Handelsprodukt der Fa. Huntsman.
Gegenüber den Vergleichsbeispielen weisen die erfindungsgemäßen Beispiele bei der Verarbeitung einen niedrigeren MVR, d.h. eine geringeren Abbau und damit eine verbesserte Verarbeitungsstabilität auf.
Beispiel 3
Zur weiteren Prüfung der Wirkung der erfindungsgemäßen Stabi- lisatoren wurde ein handelsübliches Polypropylen (Moplen HP 500N, Lyondell Basell Industries, Basis-sta bi lisiert) in Form einer Pul- ver/Pulver-Mischung mit den in der Tabelle 4 angegebenen Stabilisatoren homogenisiert und in einem 11 mm Doppelschneckenextruder (Process 11, Hersteller: Thermo Fisher, L/D-Verhältnis: 40) bei 230 eC Ma- ximaltemperatur und 200 Umdrehungen/min extrudiert und granuliert. Nach Extrusion wurde jeweils der MVR (230 eC/2,16 kg) nach ISO DIN/ISO 1133 gemessen.
Tabelle 4: Stabilisierung von Polypropylen: Extrusion
Gegenüber den Vergleichsbeispielen weisen die erfindungsgemäßen Beispiele bei der Verarbeitung einen niedrigeren MVR, d.h. eine geringeren Abbau und damit eine verbesserte Verarbeitungsstabilität auf.
Beispiel 4
Zur Prüfung der Wirkung der erfindungsgemäßen Stabilisatoren wurde
w e i t e r h i n eine handelsübliche Polymilchsäure (PLA, Luminyl L130, Hersteller, Corbion-Purac) nach Vortrocknung (90 eC, 70 Stunden) in einer Pulver-Pulver Mischung mit den in der Tabelle 5 angegebenen Stabilisatoren homogenisiert und in einem Doppelschnecken- Microextruder (MC 5, Hersteller DSM) über 30 Minuten bei 210 eC und 200 Umdrehungen pro Minute im Kreislauf geführt und die Abnahme der Kraft aufge- zeichnet. Die Kraft ist ein direktes Maß für das Molekulargewicht von PLA, je geringer die Abnahme, desto höher die Stabilisierungswirkung.
Tabelle 5: Stabilisierung von Polymilchsäure
Die erfindungsgemäße synergistische Kombination zeigt eine deutliche Stabi- lisierungswirkung, da ein geringerer Abbau, d.h. eine höhere Restkraft nach- gewiesen wird.
In analoger Weise zur Stabilisierung von Polymilchsäure wurden Versuche mit Polybutylensuccinat, Polybutylenterephthalat, Kristall-Polystyrol, HD- Polyethylen, Polyamid-6 und ABS durchgeführt. In allen Fällen zeigt sich ge- genüber dem Ausgangspolymeren eine entsprechende Stabilisierungswirkung.
Be i s o i e l 5
Die Granulate der Vergleichsbeispiele 6, 7 und 8, sowie die erfindungsgemä- ßen Beispiele 10, 11 und 12 wurden bei 150 eC für 5 Tage im Umluftofen gela- gert und der MVR nach DIN/ISO 1133 gemessen. Dabei zeigt sich, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegenüber den Vergleichsbeispie- len eine geringere MVR Zunahme, d.h. verbesserten Molekulargewichtserhalt und damit eine verbesserte Langzeitwärmestabilität aufweisen. Die Ergebnis- se sind in Tabelle 6 dargestellt.
Tabelle 6: Langzeitwärmealterung
Weiterhin wurde das erfindungsgemäße Beispiel 7 für 504 Stunden bei 150 eC im Umluftofen gelagert, dabei zeigt sich nach der Lagerung ein unveränderter MVR Wert von 15,0 [cm3/10 min].