DE102017128847A1 - Biodegradable footwear based on polylactic acid - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fußbekleidung umfassend eine Schuhsohle (S), die mindestens eine obere (1) und eine untere Schicht (2) umfasst, wobei die obere Schicht (1) aus einem Partikelschaumstoff besteht, der mehr als 50 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf die Gesamtmasse des Partikelschaumstoffs in der oberen Schicht (1), enthält und die obere (1) und die untere Schicht (2) miteinander verbunden sind.The present invention relates to a footwear comprising a shoe sole (S) comprising at least an upper (1) and a lower layer (2), wherein the upper layer (1) consists of a particle foam containing more than 50 wt .-% polylactic acid , based on the total mass of the particle foam in the upper layer (1), and the upper (1) and the lower layer (2) are interconnected.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fußbekleidung umfassend eine Schuhsohle (S), die mindestens eine obere (1) und eine untere Schicht (2) umfasst, wobei die obere Schicht (1) aus einem Partikelschaumstoff besteht, der mehr als 50 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf die Gesamtmasse des Partikelschaumstoffs in der oberen Schicht (1), enthält und die obere (1) und die untere Schicht (2) miteinander verbunden sind.The present invention relates to a footwear comprising a shoe sole (S) comprising at least an upper (1) and a lower layer (2), wherein the upper layer (1) consists of a particle foam containing more than 50 wt .-% polylactic acid , based on the total mass of the particle foam in the upper layer (1), and the upper (1) and the lower layer (2) are interconnected.
Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung eines expandierbaren sowie die Verwendung eines expandierten Polymilchsäure-haltigen Granulats zur Herstellung von Schuhsohlen (S).Furthermore, the invention relates to the use of an expandable and the use of an expanded polylactic acid-containing granules for the production of shoe soles (S).
In der Literatur ist die Verwendung von biologisch abbaubaren Schaumstoffen, die auf Polyestern basieren, zur Herstellung von Schuhsohlen bereits beschrieben.In the literature, the use of biodegradable foams based on polyesters for the production of shoe soles has already been described.
So offenbart die
Die
Die im Stand der Technik zur Herstellung von Schuhsohlen offenbarten Schaumstoffpartikel weisen somit maximal 50 Gew.-% Polymilchsäure auf. Polymilchsäure wird beispielsweise aus Maisstärke gewonnen und basiert daher auf nachwachsenden Rohstoffen.The foam particles disclosed in the prior art for the production of shoe soles therefore have a maximum of 50% by weight of polylactic acid. For example, polylactic acid is derived from corn starch and is therefore based on renewable raw materials.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fußbekleidung bereitzustellen, die eine Schuhsohle umfasst, die einen erhöhten Anteil an Polymilchsäure aufweist und zu deren Herstellung somit größere Mengen nachwachsender Rohstoffe eingesetzt werden können. Die Schuhsohle soll darüber hinaus ein geringes Gewicht sowie eine optimale Passform aufweisen und zudem biologisch abbaubar sein. Außerdem soll sie bequem sowie einfach und kostengünstig herstellbar sein.The object of the present invention is to provide a footwear comprising a shoe sole which has an increased proportion of polylactic acid and for the production of which larger quantities of renewable raw materials can thus be used. The shoe sole should also have a low weight and a perfect fit and also be biodegradable. In addition, it should be convenient and easy and inexpensive to produce.
Die Aufgabe wird durch eine Fußbekleidung gelöst, umfassend eine Schuhsohle (S), die mindestens eine obere Schicht (1) und eine untere Schicht (2), umfasst, wobei die obere Schicht (1) aus einem Partikelschaumstoff besteht, der mehr als 50 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf die Gesamtmasse des Partikelschaumstoffs in der oberen Schicht (1), enthält und die obere Schicht (1) und die untere Schicht (2) miteinander verbunden sind.The object is achieved by a footwear comprising a shoe sole (S) comprising at least an upper layer (1) and a lower layer (2), wherein the upper layer (1) consists of a particle foam which has more than 50 wt % Polylactic acid, based on the total mass of the particle foam in the upper layer (1), and the upper layer (1) and the lower layer (2) are bonded together.
Es wurde überraschend festgestellt, dass in der erfindungsgemäßen Fußbekleidung Schuhsohlen (S) eingesetzt werden können, die aus einem Partikelschaumstoff bestehen, der mehr als 50 Gew.-% Polymilchsäure enthält. Die erfindungsgemäße Fußbekleidung ist darüber hinaus besonders leicht; die Schuhsohlen (S) weisen lediglich ein Gewicht zwischen 20 und 30 g auf. Außerdem weisen die Schuhsohlen (S) eine für den Fuß angenehme warme und weiche Oberfläche auf.It has surprisingly been found that in the footwear according to the invention shoe soles (S) can be used, which consist of a particle foam containing more than 50 wt .-% polylactic acid. The footwear according to the invention is also particularly light; the shoe soles (S) have only a weight between 20 and 30 g. In addition, the shoe soles (S) have a comfortable warm and soft surface for the foot.
Ein weiterer Vorteil der Schuhsohle (S) der erfindungsgemäßen Fußbekleidung ist ihre Flexibilität. Sie passt sich dem Fuß des Trägers optimal an, weshalb die erfindungsgemäße Fußbekleidung von deren Träger beim Tragen als sehr angenehm empfunden wird. Another advantage of the shoe sole (S) of the footwear according to the invention is its flexibility. It adapts optimally to the foot of the wearer, which is why the footwear according to the invention is perceived by the wearer as very comfortable when worn.
Außerdem weist der Partikelschaumstoff, aus dem die obere Schicht (1) der erfindungsgemäßen Schuhsohle (S) besteht, eine erhöhte Steifigkeit und damit eine erhöhte Stabilität auf, verglichen mit beispielsweise einem Partikelschaumstoff, der mehr als 50 Gew.-% Polypropylencarbonat enthält.In addition, the particle foam constituting the upper layer (1) of the shoe sole (S) according to the invention has an increased rigidity and thus an increased stability compared to, for example, a particle foam containing more than 50% by weight of polypropylene carbonate.
Darüber hinaus kann auf der Schuhsohle (S), die aus einem auf Polymilchsäure basierenden Partikelschaumstoff besteht, leicht, beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben, ein Haltemittel (3) zur Aufnahme des Fußes angebracht werden.In addition, on the shoe sole (S), which consists of a polylactic acid-based particle foam, a holding means (3) for receiving the foot can be easily attached, for example by welding or gluing.
Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, dass die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fußbekleidung verwendete Polymilchsäure aus Maisstärke gewonnen wird und damit auf nachwachsenden Rohstoffen basiert.An additional advantage is that the polylactic acid used to produce the footwear according to the invention is obtained from corn starch and is thus based on renewable raw materials.
Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Fußbekleidung durch den hohen Polymilchsäureanteil biologisch abbaubar, das heißt sie erfüllt die DIN EN 13432 und weist einen prozentualen biologischen Abbaugrad von mindestens 90 % auf.Furthermore, the footwear according to the invention is biodegradable due to the high polylactic acid content, that is, it complies with DIN EN 13432 and has a percentage biodegradation of at least 90%.
Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Fußbekleidung bzw. Schuhsohle (S) in ihrer Herstellung sehr günstig, wodurch sie sich auch beispielsweise für Anwendungen im Hotelgewerbe eignet, wo sie nach einmaligem Gebrauch bzw. nach kurzer Verwendungszeit umweltschonend entsorgt werden kann.In addition, the footwear or shoe sole (S) according to the invention is very low in their production, which makes them suitable, for example, for applications in the hotel industry, where they can be disposed of environmentally friendly after a single use or after a short period of use.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das Merkmal „biologisch abbaubar“ für einen Stoff oder ein Stoffgemisch dann erfüllt, wenn dieser Stoff oder das Stoffgemisch entsprechend DIN EN 13432 einen prozentualen Grad des biologischen Abbaus von mindestens 90% aufweist.For the purposes of the present invention, the feature "biodegradable" for a substance or a substance mixture is fulfilled if this substance or the substance mixture according to DIN EN 13432 has a percentage degree of biodegradation of at least 90%.
Im Allgemeinen führt die biologische Abbaubarkeit dazu, dass die Fußbekleidung in einer angemessenen und nachweisbaren Zeitspanne zerfällt. Der Abbau kann enzymatisch, hydrolytisch, oxidativ und/oder durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung, erfolgen und meist zum überwiegenden Teil durch die Einwirkung von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen und Algen bewirkt werden. Die biologische Abbaubarkeit lässt sich beispielsweise dadurch quantifizieren, dass die Fußbekleidung mit Kompost gemischt und für eine bestimmte Zeit gelagert wird. Beispielsweise lässt man gemäß DIN EN 13432 CO2-freie Luft durch gereiften Kompost während des Kompostierens strömen. Der Kompost wird einem definierten Temperaturprogramm unterworfen. Hierbei wird die biologische Abbaubarkeit über das Verhältnis der Netto-CO2-Freisetzung der Probe (nach Abzug der CO2-Freisetzung durch den Kompost ohne Probe) zur maximalen CO2-Freisetzung der Probe (berechnet aus dem Kohlenstoffgehalt der Probe) als prozentualer Grad des biologischen Abbaus definiert. Biologisch abbaubare Fußbekleidungen zeigen in der Regel schon nach wenigen Tagen der Kompostierung deutliche Abbauerscheinungen wie Pilzwuchs, Riss- und Lochbildung.In general, biodegradability causes the footwear to disintegrate in a reasonable and detectable period of time. Degradation can be effected enzymatically, hydrolytically, oxidatively and / or by the action of electromagnetic radiation, for example UV radiation, and is usually effected for the most part by the action of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi and algae. The biodegradability can be quantified, for example, by mixing the footwear with compost and storing it for a certain period of time. For example, according to DIN EN 13432, CO 2 -free air is allowed to flow through matured compost during composting. The compost is subjected to a defined temperature program. Here, the biodegradability is determined by the ratio of the net CO 2 release of the sample (after subtraction of CO 2 release by the compost without sample) to the maximum CO 2 release of the sample (calculated from the carbon content of the sample) as a percentage defined as biodegradation. Biodegradable footwear usually shows after a few days of composting significant signs of degradation such as fungal growth, crack and hole formation.
Andere Methoden zur Bestimmung der Bioabbaubarkeit werden beispielsweise in ASTM D 5338 und ASTM D 6400-4 beschrieben.Other methods of determining biodegradability are described, for example, in ASTM D 5338 and ASTM D 6400-4.
Unter „Fußbekleidung“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede Art der Umhüllung der Füße einer Person verstanden. Diese kann sowohl Schuhe als auch Strümpfe umfassen. Bevorzugt handelt es sich um Schuhe. Besonders bevorzugt handelt es sich um Hausschuhe, Badesandalen oder Flip-Flops.In the context of the present invention, "footwear" is understood as any type of covering of the feet of a person. This can include both shoes and stockings. Preferably, it is shoes. Particularly preferred are slippers, beach sandals or flip-flops.
Die erfindungsgemäße Fußbekleidung umfasst eine Schuhsohle (S).The footwear according to the invention comprises a shoe sole (S).
Unter einer „Schuhsohle (S)“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Lauffläche eines Schuhs verstanden, also der Teil des Schuhs, der sich in direktem Kontakt zum Untergrund befindet.Under a "shoe sole (S)" is understood in the context of the present invention, the tread of a shoe, so the part of the shoe, which is in direct contact with the ground.
Die Schuhsohle (S) umfasst mindestens eine obere Schicht (1) und mindestens eine untere Schicht (2).The shoe sole (S) comprises at least one upper layer (1) and at least one lower layer (2).
Es ist aber auch denkbar, dass die Schuhsohle (S) zusätzlich noch weitere Schichten enthält.But it is also conceivable that the shoe sole (S) additionally contains additional layers.
In
Obere Schicht (1)Upper layer (1)
Die obere Schicht (1) besteht aus einem Partikelschaumstoff, der mehr als 50 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf die Gesamtmasse des Partikelschaumstoffs in der oberen Schicht (1), enthält.The upper layer (1) consists of a particle foam containing more than 50 wt .-% polylactic acid, based on the total mass of the particle foam in the upper layer (1).
Partikelschaumstoffe, die auch als Partikelschäume bezeichnet werden, sind seit langem bekannt. In der Regel sind sie erhältlich durch Verschweißen von vorgeschäumten Schaumstoffpartikeln aus expandierbaren, thermoplastischen Polymergranulaten, die gegebenenfalls Füllstoffe enthalten können.Particle foams, which are also referred to as particle foams, have long been known. In general, they are obtainable by welding prefoamed foam particles of expandable, thermoplastic polymer granules, which may optionally contain fillers.
Die obere Schicht (1) der Schuhsohle (S) besteht vorzugsweise aus einem Partikelschaumstoff, der
- i) 60 bis 98,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 1 bis 39,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und
- iv) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 60 to 98.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 1 to 39.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (1) aus einem Partikelschaumstoff besteht, der
- i) 60 bis 98,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 1 bis 39,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 60 to 98.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 1 to 39.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
Die obere Schicht (1) der Schuhsohle (S) besteht ganz besonders bevorzugt aus einem Partikelschaumstoff, der
- i) 65 bis 79,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 20 bis 34,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 65 to 79.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 20 to 34.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
In einer alternativen Ausführungsform besteht die obere Schicht (1) der Schuhsohle (S) aus einem Partikelschaumstoff, der
- i) 55 bis 98,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 1 bis 44,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 55 to 98.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 1 to 44.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
Die Summe aus den Gew.-% der Komponenten i) bis iv) ergibt im Allgemeinen 100 Gew.-%.The sum of the wt .-% of components i) to iv) generally gives 100 wt .-%.
Als Komponente i) wird bevorzugt Polymilchsäure mit dem folgenden Eigenschaftsprofil eingesetzt:
- - einer Schmelzvolumenrate (MVR) bei 190 °C und 2,16 kg nach
ISO 1133 von 0,5 bis 15 ml/10 Minuten, bevorzugtvon 1 bis 9 ml/10 Minuten, besonders bevorzugtvon 2 bis 8 ml/10 Minuten, - - einem Schmelzpunkt (Tm) unter 180 °C,
- - einem Glaspunkt (Tg) größer 40 °C,
- - einem Wassergehalt von kleiner 1000 ppm,
- - einem Monomeren-Restgehalt (Lactid) von kleiner 0,3 %,
- - einem Molekulargewicht von größer 50 000 Dalton.
- - a melt volume rate (MVR) at 190 ° C and 2.16 kg after
ISO 1133 - a melting point (T m ) below 180 ° C,
- a glass point (T g ) greater than 40 ° C,
- - a water content of less than 1000 ppm,
- a residual monomer content (lactide) of less than 0.3%,
- a molecular weight greater than 50,000 daltons.
Bevorzugte Polymilchsäuren sind beispielsweise von NatureWorks® das Ingeo® 2002 D, 4032 D, 4042 D, 4043 D, 4044 D, 8252 D, 3251 D, und 4060 D und insbesondere 8051 D sowie 8052 D.Preferred are polylactic acids, for example, from Nature Works ® the Ingeo ® 2002 D, D 4032, D 4042, D 4043, D 4044, D 8252, D 3251, D 4060 and D 8051 and especially 8052 and D.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fußbekleidung haben sich insbesondere Polymilchsäuren mit einer MVR nach
Insbesondere geeignet sind Polymilchsäuren, die den oben genannten MVR-Bereich aufweisen und/oder eine Onset-Temperatur bei der Kaltkristallisation im Bereich von 80 °C bis 125 °C, bevorzugt bei 90 °C bis 115 °C und insbesondere bevorzugt bei 95 °C bis 105 °C, gemessen mittels DSC (differential scanning calorimetry) bei einer Heizrate von 20 K/min, aufweisen (Messbereich: -60 °C bis 220 °C; Mettler DSC 30 mit einem TC15/TA controller, Mettler-Toledo AG).Particularly suitable are polylactic acids having the above-mentioned MVR range and / or an onset temperature in the cold crystallization in the range of 80 ° C to 125 ° C, preferably at 90 ° C to 115 ° C and particularly preferably at 95 ° C. to 105 ° C., measured by means of DSC (differential scanning calorimetry) at a heating rate of 20 K / min (measuring range: -60 ° C. to 220 ° C., Mettler DSC 30 with a TC15 / TA controller, Mettler-Toledo AG) ,
Es wurde gefunden, dass die meisten am Markt erhältlichen Polymilchsäuretypen unter den zuvor genannten Bedingungen eine Onset-Temperatur bei der Kaltkristallisation von unter 80°C aufweisen. Eine Gegenüberstellung der Polymilchsäure (PLA)-Typen NatureWorks® 8052 D und 4044 D soll das unterschiedliche Kristallisationsverhalten der daraus hergestellten Granulate verdeutlichen (s. Tabelle). Die Tabelle zeigt DSC-Messungen von expandierbaren Granulaten zweier PLA-Typen, die jeweils mit 0,3 Gew.-% Talkum nukleiert worden und mit 5,7 Gew.-% n-Pentan als Treibmittel beladen waren.It has been found that most of the polylactic acid types available on the market have an onset temperature in the cold crystallization of below 80 ° C. under the abovementioned conditions. A comparison of the polylactic acid (PLA) types NatureWorks ® 8052 D and 4044 D to the different crystallization behavior of the granulates prepared therefrom illustrate (s. Table). The table shows DSC measurements of expandable granules of two types of PLA, each nucleated with 0.3% by weight of talc and loaded with 5.7% by weight of n-pentane propellant.
Tabelle: DSC-Daten bei einer Heizrate von 20 K/min (Messbereich -60°C bis 220 °C)
Die expandierbaren Granulate weisen nach der Herstellung in der Regel einen kristallinen Anteil von nur wenigen Prozent auf; sie sind also überwiegend amorph. Eine erhöhte Onset-Temperatur bei der Kaltkristallisation im Bereich von 80 °C bis 125 °C, bevorzugt bei 90 °C bis 115 °C und insbesondere bevorzugt bei 95 °C bis 105 °C begünstigt ein Aufschäumen mit Wasserdampf. Kristallisierneigung und Aufschäumverhalten der expandierbaren Granulate sind bei PLA-Typen wie NatureWorks® 8052 D optimal aufeinander abgestimmt.The expandable granules generally have a crystalline content of only a few percent after preparation; So they are mostly amorphous. An increased onset temperature in the cold crystallization in the range of 80 ° C to 125 ° C, preferably at 90 ° C to 115 ° C and particularly preferably at 95 ° C to 105 ° C favors foaming with water vapor. Kristallisierneigung and foaming behavior of the expandable granules are matched with PLA types such as NatureWorks ® 8052 D optimally.
Als Komponente ii) werden bevorzugt aliphatische oder teilaromatische (aliphatisch-aromatische) Polyester eingesetzt: As component ii) it is preferred to use aliphatic or partially aromatic (aliphatic-aromatic) polyesters:
Als Komponente ii) sind rein aliphatische Polyester geeignet. Unter aliphatischen Polyestern werden Polyester aus aliphatischen C2-C12-Alkandiolen und aliphatischen C4-C36-Alkandicarbonsäuren wie Polybutylensuccinat (PBS), Polybutylenadipat (PBA), Polybutylensuccinatadipat (PBSA), Polybutylensuccinatsebacat (PBSSe), Polybutylensebacatadipat (PBSeA), Polybutylensebacat (PBSe), Polyhydroxybuttersäure (PHB), Polyhydroxyalkanoate (PHA) oder entsprechende Polyesteramide verstanden. Die aliphatischen Polyester werden von den Firmen Showa Highpolymers unter dem Namen Bionolle und von Mitsubishi unter dem Namen GSPIa vermarktet. Neuere Entwicklungen sind in der
Die aliphatischen Polyester weisen in der Regel Viskositätszahlen nach
Die Schmelzvolumenrate (MVR) nach EN ISO 1133 (190 °C, 2,16 kg Gewicht) liegt im Allgemeinen bei 0,1 bis 70 cm3/10 Minuten, bevorzugt bei 0,8 bis 70 cm3/10 Minuten und mehr bevorzugt bei 1 bis 60 cm3/10 Minuten.The melt volume rate (MVR) according to EN ISO 1133 (190 ° C, 2.16 kg weight) is generally 0.1 to 70 cm 3/10 minutes, preferably from 0.8 to 70 cm 3/10 minutes and more preferably from 1 to 60 cm 3/10 minutes.
Die Säurezahlen nach DIN EN 12634 liegen im Allgemeinen bei 0,01 bis 1,2 mg KOH/g, vorzugsweise bei 0,01 bis 1,0 mg KOH/g und mehr bevorzugt bei 0,01 bis 0,7 mg KOH/g.The acid numbers according to DIN EN 12634 are generally from 0.01 to 1.2 mg KOH / g, preferably from 0.01 to 1.0 mg KOH / g and more preferably from 0.01 to 0.7 mg KOH / g ,
Teilaromatische Polyester, die ebenfalls als Komponente ii) geeignet sind, bestehen aus aliphatischen Diolen und aliphatischen sowie aromatischen Dicarbonsäuren. Zu den geeigneten teilaromatischen Polyestern gehören lineare nicht kettenverlängerte Polyester (
Als Komponente ii) bevorzugt sind biologisch abbaubare, aliphatisch-aromatische Polyester, die
- a) 40 bis 70 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), eines oder mehrerer Dicarbonsäurederivate oder Dicarbonsäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure, Azelainsäure und Brassylsäure,
- b) 30 bis 60 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), eines Terephthalsäurederivats,
- c) 98 bis 102 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), eines C2-C8-Alkylendiols oder C2-C6-Oxyalkylendiols,
- d) 0
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten a) bis c), eines Kettenverlängerers und/oder Vernetzers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem di- oder polyfunktionellen Isocyanat, Isocyanurat, Oxazolin, Epoxid, Peroxid, Carbonsäureanhydrid und/oder einem mindestens trifunktionellen Alkohol oder einer mindestens trifunktionellen Carbonsäure,
- a) 40 to 70 mol%, based on components a) to b), of one or more dicarboxylic acid derivatives or dicarboxylic acids selected from the group consisting of: succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and brassylic acid,
- b) 30 to 60 mol%, based on components a) to b), of a terephthalic acid derivative,
- c) 98 to 102 mol%, based on components a) to b), of a C 2 -C 8 -alkylenediol or C 2 -C 6 -oxyalkylenediol,
- d) 0 to 2 wt .-%, based on the total weight of components a) to c), of a chain extender and / or crosslinker selected from the group consisting of a di- or polyfunctional isocyanate, isocyanurate, oxazoline, epoxide, peroxide, carboxylic anhydride and / or an at least trifunctional alcohol or an at least trifunctional carboxylic acid,
Als Komponente ii) mehr bevorzugt sind biologisch abbaubare, aliphatisch-aromatische Polyester, die
- a) 50 bis 65 und insbesondere 58 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), eines oder mehrerer Dicarbonsäurederivate oder Dicarbonsäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bernsteinsäure, Azelainsäure, Brassylsäure und vorzugsweise Adipinsäure, insbesondere bevorzugt Sebazinsäure,
- b) 35 bis 50 und insbesondere 42 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), eines Terephthalsäurederivats,
- c) 98 bis 102 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), 1,4-Butandiol und
- d) 0
bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,01bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten a) bis c), eines Kettenverlängerers und/oder Vernetzers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem polyfunktionellen Isocyanat, Isocyanurat, Oxazolin, Carbonsäureanhydrid wie Maleinsäureanhydrid, Epoxid (insbesondere eines epoxidhaltigen Poly(meth)acrylats) und/oder einem mindestens trifunktionellen Alkohol oder einer mindestens trifunktionellen Carbonsäure
- a) 50 to 65 and in particular 58 mol%, based on the components a) to b), of one or more dicarboxylic acid derivatives or dicarboxylic acids selected from the group consisting of succinic acid, azelaic acid, brassylic acid and preferably adipic acid, particularly preferably sebacic acid,
- b) from 35 to 50 and in particular 42 mol%, based on components a) to b), of a terephthalic acid derivative,
- c) 98 to 102 mol%, based on the components a) to b), 1,4-butanediol and
- d) 0 to 2% by weight, preferably 0.01 to 2% by weight, based on the total weight of components a) to c), of a chain extender and / or crosslinker selected from the group consisting of: a polyfunctional isocyanate, Isocyanurate, oxazoline, carboxylic anhydride such as maleic anhydride, epoxide (in particular an epoxy-containing poly (meth) acrylate) and / or an at least trifunctional alcohol or an at least trifunctional carboxylic acid
Als aliphatische Dicarbonsäuren eignen sich vorzugsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure und insbesondere bevorzugt Sebazinsäure.As aliphatic dicarboxylic acids are preferably succinic acid, adipic acid and particularly preferably sebacic acid.
Als Komponente ii) bevorzugt sind deshalb auch Polyester, die
- a) 90
bis 99,5 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), Bernsteinsäure, - b) 0,5
bis 10 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), einer oder mehrerer C8-C20-Dicarbonsäuren, - c) 98 bis 102 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), 1,3-
Propandiol oder 1,4-Butandiol
- a) from 90 to 99.5 mol%, based on components a) to b), succinic acid,
- b) 0.5 to 10 mol%, based on components a) to b), of one or more C 8 -C 20 dicarboxylic acids,
- c) 98 to 102 mol%, based on the components a) to b), 1,3-propanediol or 1,4-butanediol
Als Komponente ii) mehr bevorzugt sind Polyester, die
- a) 90
bis 99,5 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), Bernsteinsäure, - b) 0,5
bis 10 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), Terephthalsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und/oder Brassylsäure, - c) 98 bis 102 Mol-%, bezogen auf die Komponenten a) bis b), 1,3-
Propandiol oder 1,4-Butandiol und - d) 0,01
bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten a) bis c), eines Kettenverlängerers und/oder Vernetzers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem polyfunktionellen Isocyanat, Isocyanurat, Oxazolin, Epoxid (insbesondere einem epoxidhaltigen Poly(meth)acrylat), einem mindestens trifunktionellen Alkohol oder einer mindestens trifunktionellen Carbonsäure
- a) from 90 to 99.5 mol%, based on components a) to b), succinic acid,
- b) 0.5 to 10 mol%, based on the components a) to b), terephthalic acid, azelaic acid, sebacic acid and / or brassylic acid,
- c) 98 to 102 mol%, based on the components a) to b), 1,3-propanediol or 1,4-butanediol and
- d) from 0.01 to 5% by weight, based on the total weight of components a) to c), of a chain extender and / or crosslinker selected from the group consisting of a polyfunctional isocyanate, isocyanurate, oxazoline, epoxide (in particular an epoxide-containing poly (meth) acrylate), an at least trifunctional alcohol or an at least trifunctional carboxylic acid
Die Synthese der beschriebenen Komponente ii) erfolgt nach den in
Die Komponente ii) wird anschließend in einem zweiten Schritt nach den in
In der Regel werden 0,01 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Vernetzers und/oder Kettenverlängerers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem polyfunktionellen Isocyanat, Isocyanurat, Oxazolin, Epoxid, Peroxid, Carbonsäureanhydrid, einem mindestens trifunktionellen Alkohol oder einer mindestens trifunktionellen Carbonsäure eingesetzt. Als Kettenverlängerer kommen polyfunktionelle und insbesondere difunktionelle Isocyanate, Isocyanurate, Oxazoline, Carbonsäureanhydrid oder Epoxide in Frage.In general, 0.01 to 2 wt .-%, preferably 0.1 to 1.0 wt .-% and particularly preferably 0.1 to 0.3 wt .-%, based on the total weight of components i) to iii), a crosslinker and / or chain extender selected from the group consisting of: a polyfunctional isocyanate, isocyanurate, oxazoline, epoxide, peroxide, carboxylic anhydride, an at least trifunctional alcohol or an at least trifunctional carboxylic acid. Suitable chain extenders are polyfunctional and in particular difunctional isocyanates, isocyanurates, oxazolines, carboxylic anhydride or epoxides.
Kettenverlängerer sowie Alkohole oder Carbonsäurederivate mit mindestens drei funktionellen Gruppen können auch als Vernetzer aufgefasst werden. Besonders bevorzugte Verbindungen haben drei bis sechs funktionelle Gruppen. Beispielhaft seien genannt: Weinsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Polyethertriole und Glycerin, Trimesinsäure, Trimellitsäure, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäure und Pyromellitsäuredianhydrid. Bevorzugt sind Polyole wie Trimethylolpropan, Pentaerythrit und insbesondere Glycerin. Mittels Kettenverlängerern und Vernetzern lassen sich biologisch abbaubare Polyester mit einer strukturellen Viskosität aufbauen. Das rheologische Verhalten der Schmelzen verbessert sich, die biologisch abbaubaren Polyester lassen sich leichter verarbeiten. Die Kettenverlängerer wirken scherentzähend, das heißt die Viskosität bei höheren Schergeschwindigkeiten wird geringer.Chain extenders and alcohols or carboxylic acid derivatives having at least three functional groups can also be understood as crosslinkers. Particularly preferred compounds have three to six functional groups. Examples include: tartaric acid, citric acid, malic acid, trimethylolpropane, Trimethylolethane, pentaerythritol, polyether triols and glycerol, trimesic acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid and pyromellitic dianhydride. Preference is given to polyols such as trimethylolpropane, pentaerythritol and in particular glycerol. Using chain extenders and crosslinkers, biodegradable polyesters with a structural viscosity can be built up. The rheological behavior of the melts improves and the biodegradable polyesters are easier to process. The chain extenders are shear-thinning, that is, the viscosity at higher shear rates is lower.
Die Komponente ii) weist in der Regel ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) im Bereich von 5000 bis 100000 g/mol, insbesondere im Bereich von 10000 bis 75000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 15000 bis 38000 g/mol, ein gewichtmittleres Molekulargewicht (Mw) von 30000 bis 300000 g/mol, vorzugsweise von 60000 bis 200000 g/mol und ein Mw/Mn-Verhältnis von 1 bis 6, vorzugsweise von 2 bis 4 auf. Die Viskositätszahl liegt zwischen 50 und 450 g/mL, vorzugsweise zwischen 80 bis 250 g/mL (gemessen in o-Dichlorbenzol/Phenol (Gewichtsverhältnis 50/50)). Der Schmelzpunkt liegt im Bereich von 85 bis 150, bevorzugt im Bereich von 95 bis 140 °C.Component ii) generally has a number average molecular weight (M n ) in the range from 5000 to 100 000 g / mol, in particular in the range from 10 000 to 75 000 g / mol, preferably in the range from 15000 to 38000 g / mol, a weight-average molecular weight (M w ) of from 30,000 to 300,000 g / mol, preferably from 60,000 to 200,000 g / mol, and an M w / M n ratio of from 1 to 6, preferably from 2 to 4. The viscosity number is between 50 and 450 g / mL, preferably between 80 to 250 g / mL (measured in o-dichlorobenzene / phenol (weight ratio 50/50)). The melting point is in the range of 85 to 150, preferably in the range of 95 to 140 ° C.
Die Komponente ii) kann Hydroxy- und/oder Carboxylendgruppen in jedem beliebigen Verhältnis aufweisen.Component ii) may have hydroxyl and / or carboxyl end groups in any ratio.
Sofern es sich bei der Komponente ii) um einen teilaromatischen Polyester handelt, kann dieser auch endgruppenmodifiziert werden. So können beispielsweise OH-Endgruppen durch Umsetzung mit Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Trimellithsäure, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäure oder Pyromellithsäureanhydrid säuremodifiziert werden. Bevorzugt hat die Komponente ii) eine Säurezahl kleiner als 1,5 mg KOH/g.If component ii) is a partially aromatic polyester, it can also be end-group-modified. For example, OH end groups can be acid-modified by reaction with phthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid or pyromellitic anhydride. Component ii) preferably has an acid number of less than 1.5 mg KOH / g.
Die biologisch abbaubare Komponente ii) kann weitere dem Fachmann bekannte, aber nicht erfindungswesentliche Inhaltsstoffe enthalten. Beispielsweise die in der Kunststofftechnik üblichen Zusatzstoffe wie Stabilisatoren, Nukleierungsmittel, Gleit- und Trennmittel wie Stearate (insbesondere Calciumstearat), Weichmacher (Plastifizierer) wie beispielsweise Zitronensäureester (insbesondere Acetyltributylcitrat), Glycerinsäureester wie Triacetylglycerin oder Ethylenglykolderivate, Tenside wie Polysorbate, Palmitate oder Laurate, Wachse wie beispielsweise Bienenwachs oder Bienenwachsester, Antistatikum, UV-Absorber, UV-Stabilisatoren, Antifog-Mittel oder Farbstoffe. Die Additive werden in Konzentrationen von 0 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.-% bezogen auf die Komponente ii) eingesetzt. Weichmacher können in 0,1 bis 10 Gew.-% in der Komponente ii) enthalten sein.The biodegradable component ii) may contain further ingredients known to the person skilled in the art but not essential to the invention. For example, the customary in plastics additives such as stabilizers, nucleating agents, lubricants and release agents such as stearates (especially calcium stearate), plasticizers (plasticizers) such as citric acid esters (especially acetyltributylcitrate), glyceric acid esters such as triacetylglycerol or ethylene glycol derivatives, surfactants such as polysorbates, palmitates or laurates, waxes such as beeswax or beeswax esters, antistatic agents, UV absorbers, UV stabilizers, antifoggers or dyes. The additives are used in concentrations of 0 to 5 wt .-%, in particular 0.1 to 2 wt .-% based on the component ii). Plasticizers may be present in 0.1 to 10% by weight in component ii).
Die Komponente iii) wird im Folgenden näher beschrieben.Component iii) is described in more detail below.
Bei der Komponente iii) handelt es sich insbesondere um Epoxidgruppen-haltige Copolymere auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester. Die Epoxidgruppen-tragenden Einheiten sind vorzugsweise Glycidyl(meth)acrylate. Als vorteilhaft haben sich Copolymere mit einem Glycidylmethacryl-Anteil von größer 20, besonders bevorzugt von größer 30 und insbesondere bevorzugt von größer 50 Gew. % des Copolymers erwiesen. Das Epoxid-Äquivalentgewicht (EEW) in diesen Polymeren beträgt vorzugsweise 150 bis 3000 und insbesondere bevorzugt 200 bis 500 g/Äquivalent. Das mittlere Molekulargewicht (Gewichtsmittel) Mw der Polymere beträgt vorzugsweise 2000 bis 25000 g/mol, insbesondere 3000 bis 8000 g/mol. Das mittlere Molekulargewicht (Zahlenmittel) Mn der Polymere beträgt vorzugsweise 400 bis 6000 g/mol, insbesondere 1000 bis 4000 g/mol. Die Polydispersität (Q) liegt im Allgemeinen zwischen 1,5 und 5. Epoxidgruppen-haltige Copolymere des oben genannten Typs werden beispielsweise von der BASF Resins B.V. unter der Marke Joncryl® ADR vertrieben. Als Kettenverlängerer besonders geeignet ist Joncryl® ADR 4368.Component iii) is, in particular, epoxy group-containing copolymers based on styrene, acrylate and / or methacrylic acid ester. The epoxy group-bearing units are preferably glycidyl (meth) acrylates. Copolymers having a glycidyl methacrylate content of greater than 20, particularly preferably greater than 30 and especially preferably greater than 50% by weight, of the copolymer have proven to be advantageous. The epoxy equivalent weight (EEW) in these polymers is preferably 150 to 3000, and more preferably 200 to 500 g / equivalent. The weight average molecular weight M w of the polymers is preferably from 2000 to 25000 g / mol, in particular from 3000 to 8000 g / mol. The number-average molecular weight M n of the polymers is preferably 400 to 6000 g / mol, in particular 1000 to 4000 g / mol. The polydispersity (Q) is generally between 1.5 and 5. The epoxy-containing copolymers of the above type are sold for example by BASF Resins BV under the trademark Joncryl ® ADR. Particularly suitable as a chain is Joncryl ® ADR 4368th
Unter der Komponente iv) wird insbesondere eines oder mehrere der folgenden Additive verstanden: Stabilisator, Nukleierungsmittel, Gleit- und Trennmittel, Tensid, Wachs, Antistatikum, Antifog-Mittel, Farbstoff, Pigment, UV-Absorber, UV-Stabilisator oder ein sonstiges Kunststoffadditiv. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von 0,5 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten i) und iii), eines Nukleierungsmittels.Component iv) is understood in particular to be one or more of the following additives: stabilizer, nucleating agent, lubricant and release agent, surfactant, wax, antistatic agent, antifogging agent, dye, pigment, UV absorber, UV stabilizer or another plastic additive. Particularly preferred is the use of 0.5 to 1 wt .-%, based on the components i) and iii) of a nucleating agent.
Unter Nukleierungsmittel wird insbesondere Talkum, Kreide, Ruß, Graphit, Calcium- oder Zinkstearat, Poly-D-Milchsäure, N,N'ethylen-bis-12-hydroxystearamid oder Polyglykolsäure verstanden. Besonders bevorzugt ist Talkum als Nukleierungsmittel.By nucleating agent is meant in particular talc, chalk, carbon black, graphite, calcium or zinc stearate, poly-D-lactic acid, N, N'-ethylene-bis-12-hydroxystearamide or polyglycolic acid. Particularly preferred is talc as nucleating agent.
Die obere Schicht (1) der Schuhsohle (S) weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 2,5 cm auf, mehr bevorzugt von 0,2 bis 2 cm und ganz besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,5 cm.The upper layer (1) of the shoe sole (S) preferably has a thickness in the range of 0.1 to 2.5 cm, more preferably 0.2 to 2 cm, and most preferably 0.2 to 1.5 cm ,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (1) eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 2,5 cm aufweist. The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that the upper layer (1) has a thickness in the range of 0.1 to 2.5 cm.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der Oberseite (1o) der oberen Schicht (1) ein textiles Gewebe durch partielles Anschmelzen und nachfolgendes Abkühlen fixiert.In one embodiment of the present invention, a textile fabric is fixed on the upper side (10) of the upper layer (1) by partial melting and subsequent cooling.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (1o) der oberen Schicht (1) ein textiles Gewebe durch partielles Anschmelzen und nachfolgendes Abkühlen fixiert ist.The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that on the upper side (10) of the upper layer (1) a textile fabric is fixed by partial melting and subsequent cooling.
Das textile Gewebe wird vorzugsweise aus synthetischen Fasern wie Polyacryl-, Polyamid- und/oder Polyesterfasern hergestellt. Es können aber auch natürliche Materialien wie Cellulose, Viskose, Baumwolle, Leinen, Hauf und/oder Leder eingesetzt werden. Das textile Gewebe kann optischen Zwecken dienen, es ist aber auch möglich, dass es bestimmte Funktionen wie erfüllt. Es kann beispielsweise wärmend, rutschhemmend und/oder wasserabweisend sein.The textile fabric is preferably made of synthetic fibers such as polyacrylic, polyamide and / or polyester fibers. But it can also be natural materials such as cellulose, viscose, cotton, linen, Hauf and / or leather are used. The textile fabric can serve optical purposes, but it is also possible that it fulfills certain functions. It may be, for example, warming, slip-resistant and / or water-repellent.
Auf der Oberseite (1o) der oberen Schicht (1) der Schuhsohle (S) ist vorzugsweise ein Haltemittel (3) zur Aufnahme eines Fußes angeordnet.On the upper side (10) of the upper layer (1) of the shoe sole (S) there is preferably arranged a retaining means (3) for receiving a foot.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberseite (1o) der oberen Schicht (1) ein Haltemittel (3) zur Aufnahme eines Fußes angeordnet ist.The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that a retaining means (3) for receiving a foot is arranged on an upper side (10) of the upper layer (1).
In den
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die obere Schicht (1o) der Schuhsohle (S) mindestens ein Loch (4) auf, durch das das Haltemittel (3) teilweise durchgeführt ist.In an embodiment of the present invention, the upper layer (10) of the shoe sole (S) has at least one hole (4) through which the holding means (3) is partially carried.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (1) mindestens ein Loch (4) aufweist, durch das das Haltemittel (3) teilweise durchgeführt ist.The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that the upper layer (1) has at least one hole (4) through which the holding means (3) is partially carried.
In einer weiteren Ausführungsformen umfasst die obere Schicht (1) keine Löcher oder mehr als ein Loch (4).In another embodiment, the top layer (1) does not include holes or more than one hole (4).
In
Untere Schicht (2)Lower layer (2)
Die erfindungsgemäße Fußbekleidung umfassend eine Schuhsohle (S) umfasst mindestens eine obere Schicht (1) und eine untere Schicht (2).The footwear according to the invention comprising a shoe sole (S) comprises at least an upper layer (1) and a lower layer (2).
Die untere Schicht (2) besteht vorzugsweise aus einem Partikelschaumstoff, der mehr als 50 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf die Gesamtmasse des Partikelschaumstoffs in der unteren Schicht (2), enthält.The lower layer (2) preferably consists of a particle foam which contains more than 50% by weight of polylactic acid, based on the total mass of the particle foam in the lower layer (2).
Besonders bevorzugt besteht die untere Schicht (2) der Schuhsohle (S) aus einem Partikelschaumstoff, der
- i) 60 bis 98,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 1 bis 39,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 60 to 98.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 1 to 39.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (2) aus einem Partikelschaumstoff besteht, der
- i) 60 bis 98,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 1 bis 39,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 60 to 98.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 1 to 39.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
Ganz besonders bevorzugt beseht die untere Schicht (2) der Schuhsohle (S) aus einem Partikelschaumstoff, der
- i) 65 bis 79,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 20 bis 34,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 65 to 79.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 20 to 34.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
In einer alternativen Ausführungsform besteht die untere Schicht (2) aus einem Partikelschaumstoff, der
- i) 55 bis 98,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), Polymilchsäure,
- ii) 1 bis 44,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen,
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, und - iv) 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive,
- i) from 55 to 98.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of polylactic acid,
- ii) from 1 to 44.9% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds,
- iii) from 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing copolymer based on styrene, acrylic ester and / or methacrylic acid ester, and
- iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass die untere Schicht (2) aus dem gleichen Partikelschaumstoff wie die obere Schicht (1) besteht.In the context of the present invention, it is particularly preferred that the lower layer (2) consists of the same particle foam as the upper layer (1).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (2) aus dem gleichen Partikelschaumstoff wie die obere Schicht (1) besteht.The subject of the present invention is thus also a footwear, characterized in that the lower layer (2) consists of the same particle foam as the upper layer (1).
Die untere Schicht (2) der Schuhsohle (S) weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 2,5 cm auf, mehr bevorzugt von 0,2 bis 2 cm und ganz besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,5 cm.The lower layer (2) of the shoe sole (S) preferably has a thickness in the range of 0.1 to 2.5 cm, more preferably from 0.2 to 2 cm and most preferably from 0.2 to 1.5 cm ,
Verbinden der oberen Schicht (1) mit der unteren Schicht (2)Joining the upper layer (1) to the lower layer (2)
Die obere Schicht (1) und die untere Schicht (2) der Schuhsohle (S) sind miteinander verbunden.The upper layer (1) and the lower layer (2) of the shoe sole (S) are connected together.
Vorzugsweise sind die obere Schicht (1) und die untere Schicht (2) miteinander verschweißt oder verklebt. Preferably, the upper layer (1) and the lower layer (2) are welded or glued together.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (1) und die untere Schicht (2) miteinander verschweißt oder verklebt sind.The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that the upper layer (1) and the lower layer (2) are welded or glued together.
Besonders bevorzugt sind die Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und die Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) miteinander verschweißt oder verklebt.Particularly preferably, the underside (1u) of the upper layer (1) and the upper side (2o) of the lower layer (2) are welded or glued together.
Die Durchführung des Verschweißens als solchem ist dem Fachmann bekannt. Der Effekt des Verschweißens wird bei den zu verschweißenden Flächen (1u) und (2o) erzielt, indem die jeweiligen Flächen einer Wärmequelle ausgesetzt werden. Die entsprechenden Wärmequellen oder Vorrichtungen sind dem Fachmann ebenfalls bekannt.The performance of welding as such is known to those skilled in the art. The effect of welding is achieved on the surfaces to be welded (1u) and (2o) by exposing the respective surfaces to a heat source. The corresponding heat sources or devices are also known to the person skilled in the art.
Vorzugsweise sind die Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und die Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) nach Abschluss des Verschweißvorgangs durch eine Schweißnaht (5) miteinander verbunden.Preferably, the underside (1u) of the upper layer (1) and the upper side (2o) of the lower layer (2) are connected to one another after completion of the welding operation by a weld seam (5).
Die Schweißnaht (5) hat vorzugsweise eine Dicke von 0,01 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,3 mm.The weld seam (5) preferably has a thickness of 0.01 to 0.5 mm, particularly preferably 0.1 to 0.3 mm.
Alternativ können die obere Schicht (1) und die untere Schicht (2) miteinander verklebt werden. Dem Fachmann ist klar, dass die Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und die Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) miteinander verklebt werden.Alternatively, the upper layer (1) and the lower layer (2) may be bonded together. It is clear to a person skilled in the art that the lower side (1u) of the upper layer (1) and the upper side (2o) of the lower layer (2) are glued together.
Die Durchführung des Klebens als solchem ist dem Fachmann bekannt.The implementation of gluing as such is known in the art.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Dispersionskleber verwendet, besonders bevorzugt biologisch abbaubare Dispersionskleber. Beispielsweise wird als biologisch abbaubarer Dispersionskleber der Epotal® P100 ECO der Firma BASF verwendet.Dispersion adhesives are preferably used in the context of the present invention, more preferably biodegradable dispersion adhesives. For example, from BASF is used as biodegradable adhesive of the dispersion Epotal P100 ® ECO.
Vorzugsweise sind die Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und die Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) nach Abschluss des Klebevorgangs durch eine Klebeschicht (6) miteinander verbunden.Preferably, the lower surface (1u) of the upper layer (1) and the upper surface (2o) of the lower layer (2) are bonded together by an adhesive layer (6) after completion of the bonding operation.
Die Klebeschicht (6) hat vorzugsweise eine Dicke von 0,01 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,3 mm.The adhesive layer (6) preferably has a thickness of 0.01 to 0.5 mm, particularly preferably 0.1 to 0.3 mm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und die Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) durch eine Schweißnaht (5) oder eine Klebeschicht (6) verbunden sind.The subject of the present invention is thus also a footwear, characterized in that the underside (1u) of the upper layer (1) and the upper side (2o) of the lower layer (2) are connected by a weld (5) or an adhesive layer (6) are.
Haltemittel (3)Holding means (3)
Auf einer Oberseite (1o) der oberen Schicht (1) ist vorzugsweise ein Haltemittel (3) zur Aufnahme eines Fußes angeordnet.On a top side (10) of the upper layer (1), a retaining means (3) for receiving a foot is preferably arranged.
Die
Haltemittel (3) zur Aufnahme eines Fußes als solche sind dem Fachmann bekannt. Das Haltemittel (3) dient dazu den Fuß des Trägers auf der Schuhsohle (S) zu halten, so dass die Fußbekleidung während des Tragens nicht vom Fuß gelöst wird.Holding means (3) for receiving a foot as such are known in the art. The holding means (3) serves to hold the foot of the wearer on the shoe sole (S), so that the footwear is not detached from the foot during wear.
Das Haltemittel (3) ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Schrägriemenbefestigung mit Zehensteg (3a) (
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (3) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Schrägriemenbefestigung mit Zehensteg (3a), einem Halteriemen (3b) und einer Vorderkappe (3c). The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that the holding means (3) is selected from the group consisting of a diagonal strap attachment with toe bridge (3a), a tether (3b) and a toe cap (3c).
Bevorzugt ist das Haltemittel (3) teilweise zwischen der Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und der Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) fixiert.Preferably, the holding means (3) is partially fixed between the lower side (1u) of the upper layer (1) and the upper side (2o) of the lower layer (2).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (3) teilweise zwischen der Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) und der Oberseite (2o) der unteren Schicht (2) fixiert ist.The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that the holding means (3) is partially fixed between the underside (1u) of the upper layer (1) and the upper side (2o) of the lower layer (2).
In
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die obere Schicht (1) der Schuhsohle (S) mindestens ein Loch (4) aufweist, durch das das Haltemittel (3) teilweise durchgeführt ist.In the context of the present invention it is preferred that the upper layer (1) of the shoe sole (S) has at least one hole (4) through which the holding means (3) is partially carried.
Es ist aber auch möglich, dass die obere Schicht (1) kein Loch (4) oder mehr als ein Loch (4) aufweist.But it is also possible that the upper layer (1) has no hole (4) or more than one hole (4).
Handelt es sich bei dem Haltemittel (3) beispielsweise um eine Schrägriemenbefestigung mit Zehensteg (3a), kann die obere Schicht (1) zum Beispiel drei Löcher (4) aufweisen, durch die das Haltemittel (3) teilweise durchgeführt ist.For example, when the holding means (3) is a diagonal strap attachment with a toe bridge (3a), the upper layer (1) may have three holes (4) through which the holding means (3) is partially made.
Sofern die obere Schicht (1) Löcher (4) aufweist, wird das Haltemittel (3) teilweise durch diese Löcher (4) geführt und auf der Unterseite (1u) der oberen Schicht verankert.If the upper layer (1) has holes (4), the holding means (3) is partially guided through these holes (4) and anchored on the underside (1u) of the upper layer.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Haltemittel (3) teilweise an der Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) festgeklebt.In a further embodiment, the holding means (3) is partially glued to the underside (1u) of the upper layer (1).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (3) teilweise an der Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) festgeklebt ist.The subject of the present invention is therefore also a footwear, characterized in that the holding means (3) is partially glued to the underside (1u) of the upper layer (1).
Das Festkleben als solches ist dem Fachmann bekannt.Sticking as such is known to the person skilled in the art.
Zum Festkleben des Haltemittels (3) werden vorzugsweise Dispersionskleber verwendet, besonders bevorzugt biologisch abbaubare Dispersionskleber. Beispielsweise wird als biologisch abbaubarer Dispersionskleber der Epotal® P100 ECO der Firma BASF verwendet.For adhering the holding means (3), preference is given to using dispersion adhesives, more preferably biodegradable dispersion adhesives. For example, from BASF is used as biodegradable adhesive of the dispersion Epotal P100 ® ECO.
In einer weiteren Ausführungsform weist die obere Schicht (1) ein Loch (4) auf, durch das das Haltemittel (3) teilweise durchgeführt ist. Gleichzeitig ist das Haltemittel (3) auch teilweise an der Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) festgeklebt. Eine solche Ausführungsform ist in
Nach dem Verbinden der oberen Schicht (1) und der unteren Schicht (2) ist das Haltemittel (3) bevorzugt teilweise in der Schweißnaht (5) oder der Klebeschicht (6) fixiert.After joining the upper layer (1) and the lower layer (2), the holding means (3) is preferably partially fixed in the weld (5) or the adhesive layer (6).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Fußbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (3) teilweise in der Schweißnaht (5) oder der Klebeschicht (6) fixiert ist.The subject of the present invention is thus also a footwear, characterized in that the holding means (3) is partially fixed in the weld (5) or the adhesive layer (6).
Bei dem Haltemittel (3) handelt es sich vorzugsweise um ein textiles Gewebe, einen Kunststoff und/oder Leder. Neben dem Zweck der Aufnahme eines Fußes, hat das Haltemittel (3) auch einen zusätzlichen dekorativen Zweck.The holding means (3) are preferably a textile fabric, a plastic and / or leather. In addition to the purpose of receiving a foot, the retaining means (3) also has an additional decorative purpose.
Expandierbares Polymilchsäure-haltiges GranulatExpandable polylactic acid-containing granules
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung eines expandierbaren Polymilchsäure-haltigen Granulats, mit einem Feststoffanteil von 93 bis 97 Gew.-%, enthaltend:
- i) 60 bis 98,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- ii) 1 bis 39,9 Gew.-% mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-% eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und - iv) 0
bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Additive, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und einen Anteil von - v) 3 bis 7 Gew.-% eines organischen Treibmittels,
- i) 60 to 98.9% by weight of polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii),
- ii) from 1 to 39.9% by weight of at least one polyester based on aliphatic and aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, based on the total weight of components i) to iii),
- iii) 0.1 to 2 wt .-% of an epoxy group-containing copolymer based on styrene, acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, based on the total weight of components i) to iii), and
- iv) 0 to 10 wt .-% of one or more additives, based on the total weight of components i) to iii), and a proportion of
- v) 3 to 7% by weight of an organic blowing agent,
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft vorzugsweise die Verwendung eines expandierbaren Polymilchsäure-haltigen Granulats, mit einem Feststoffanteil von 93 bis 97 Gew.-%, enthaltend:
- i) 65 bis 79,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- ii) 20 bis 34,9 Gew.-% mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-% eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und - iv) 0
bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Additive, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und einen Anteil von - v) 3 bis 7 Gew.-% eines organischen Treibmittels,
- i) from 65 to 79.9% by weight of polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii),
- ii) from 20 to 34.9% by weight of at least one polyester based on aliphatic and aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, based on the total weight of components i) to iii),
- iii) 0.1 to 2 wt .-% of an epoxy group-containing copolymer based on styrene, acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, based on the total weight of components i) to iii), and
- iv) 0 to 10 wt .-% of one or more additives, based on the total weight of components i) to iii), and a proportion of
- v) 3 to 7% by weight of an organic blowing agent,
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung eines expandierbaren Polymilchsäure-haltigen Granulats mit einem Feststoffanteil von 93 bis 97 Gew.-%, enthaltend:
- i) 55 bis 98,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- ii) 1 bis 44,9 Gew.-% mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-% eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und - iv) 0
bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Additive, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und einem Anteil von - v) 3 bis 7 Gew.-% eines organischen Treibmittels,
- i) from 55 to 98.9% by weight of polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii),
- ii) from 1 to 44.9% by weight of at least one polyester based on aliphatic and aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, based on the total weight of components i) to iii),
- iii) 0.1 to 2 wt .-% of an epoxy group-containing copolymer based on styrene, acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, based on the total weight of components i) to iii), and
- iv) 0 to 10 wt .-% of one or more additives, based on the total weight of components i) to iii), and a proportion of
- v) 3 to 7% by weight of an organic blowing agent,
Als Treibmittel gemäß Komponente v) eignen sich die üblicherweise in expandiertem Polystyrol (EPS) eingesetzten physikalischen Treibmittel, wie aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, Alkohole, Ketone, Ether, Amide oder halogenierte Kohlenwasserstoffe. Bevorzugt werden iso-Butan, n-Butan, n-Pentan und insbesondere iso-Pentan eingesetzt. Weiterhin bevorzugt sind Gemische aus n-Pentan und iso-Pentan.Suitable blowing agents in accordance with component v) are the physical blowing agents conventionally used in expanded polystyrene (EPS), such as aliphatic hydrocarbons having 2 to 7 carbon atoms, alcohols, ketones, ethers, amides or halogenated hydrocarbons. Preference is given to using isobutane, n-butane, n-pentane and in particular isopentane. Further preferred are mixtures of n-pentane and iso-pentane.
Die zugesetzte Treibmittelmenge wird so gewählt, dass die expandierbaren Granulate ein Expansionsvermögen a, definiert als Schüttdichte vor dem Vorschäumen von 500 bis 800 und vorzugsweise 580 bis 750 kg/m3 und eine Schüttdichte nach dem Vorschäumen von höchstens 125, bevorzugt von 8 bis 100 kg/m3, aufweisen.The amount of blowing agent added is chosen such that the expandable granules have an expansion capacity a, defined as bulk density before pre-foaming of 500 to 800 and preferably 580 to 750 kg / m 3 and a bulk density after pre-foaming of at most 125, preferably from 8 to 100 kg / m 3 , have.
Verfahren zur Herstellung expandierbarer Polymilchsäure-haltiger Granulate sind dem Fachmann bekannt und werden beispielsweise in der
Ein Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Polymilchsäure-haltigen Granulaten kann vorzugsweise die Schritte 1) bis 4) umfassen:
- 1) Aufschmelzen und Einmischen der Komponenten i) 60 bis 98,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), ii) 1 bis 39,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, crylsäureester und/oder Methacrylsäureester und iv) 0bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive, - 2) Einmischen von v) 3 bis 7 Gew.-% bezogen auf die Komponenten i) bis iv) eines organischen Treibmittels in die Polymerschmelze aus Schritt 1) mittels eines statischen oder dynamischen Mischers bei einer Temperatur von mindestens 140°C,
- 3) Austrag der treibmittelhaltigen Schmelze aus Schritt 2) durch eine Düsenplatte mit Bohrungen, deren Durchmesser am Düsenaustritt höchstens 0,3
bis 2 mm beträgt und - 4) Granulieren der treibmittelhaltigen Schmelze aus Schritt 3) direkt hinter der Düsenplatte unter Wasser bei einem Druck
im Bereich von 1bis 20 bar.
- 1) melting and mixing the components i) 60 to 98.9 wt .-% polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii), ii) 1 to 39.9 wt .-%, based on the total weight of the components i) to iii), at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, iii) 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing Copolymers based on styrene, crylic acid ester and / or methacrylic acid ester and iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
- 2) mixing v) 3 to 7 wt .-% based on the components i) to iv) of an organic blowing agent in the polymer melt from step 1) by means of a static or dynamic mixer at a temperature of at least 140 ° C,
- 3) discharge of blowing agent-containing melt from step 2) through a nozzle plate with holes whose diameter at the nozzle exit is at most 0.3 to 2 mm and
- 4) Granulating the blowing agent-containing melt from step 3) directly behind the nozzle plate under water at a pressure in the range of 1 to 20 bar.
Ein Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Polymilchsäure-haltigen Granulaten kann besonders bevorzugt die Schritte 1) bis 4) umfassen:
- 1) Aufschmelzen und Einmischen der Komponenten i) 65 bis 79,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), ii) 20 bis 34,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester und iv) 0bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive, - 2) Einmischen von v) 3 bis 7 Gew.-% bezogen auf die Komponenten i) bis iv) eines organischen Treibmittels in die Polymerschmelze aus Schritt 1) mittels eines statischen oder dynamischen Mischers bei einer Temperatur von mindestens 140°C,
- 3) Austrag der treibmittelhaltigen Schmelze aus Schritt 2) durch eine Düsenplatte mit Bohrungen, deren Durchmesser am Düsenaustritt höchstens 0,3
bis 2 mm beträgt und - 4) Granulieren der treibmittelhaltigen Schmelze aus Schritt 3) direkt hinter der Düsenplatte unter Wasser bei einem Druck
im Bereich von 1bis 20 bar.
- 1) melting and blending the components i) 65 to 79.9 wt .-% polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii), ii) 20 to 34.9 wt .-%, based on the total weight of the components i) to iii), at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, iii) 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing Copolymers based on styrene, acrylic esters and / or methacrylates and iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
- 2) mixing v) 3 to 7 wt .-% based on the components i) to iv) of an organic blowing agent in the polymer melt from step 1) by means of a static or dynamic mixer at a temperature of at least 140 ° C,
- 3) discharge of blowing agent-containing melt from step 2) through a nozzle plate with holes whose diameter at the nozzle exit is at most 0.3 to 2 mm and
- 4) Granulating the blowing agent-containing melt from step 3) directly behind the nozzle plate under water at a pressure in the range of 1 to 20 bar.
Eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung von expandierbaren Polymilchsäure-haltigen Granulaten kann vorzugsweise die Schritte 1) bis 4) umfassen:
- 1) Aufschmelzen und Einmischen der Komponenten i) 55 bis 98,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), ii) 1 bis 44,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, iii) 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester und iv) 0bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), eines oder mehrerer Additive, - 2) Einmischen von v) 3 bis 7 Gew.-% bezogen auf die Komponenten i) bis iv) eines organischen Treibmittels in die Polymerschmelze ausSchritt 1) mittels eines statischen oder dynamischen Mischers bei einer Temperatur von mindestens 140°C,
- 3) Austrag der treibmittelhaltigen Schmelze aus Schritt 2) durch eine Düsenplatte mit Bohrungen, deren Durchmesser am Düsenaustritt höchstens 0,3
bis 2 mm beträgt und - 4) Granulieren der treibmittelhaltigen Schmelze aus Schritt 3) direkt hinter der Düsenplatte unter Wasser bei einem Druck
im Bereich von 1bis 20 bar.
- 1) melting and mixing of the components i) 55 to 98.9 wt .-% polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii), ii) 1 to 44.9 wt .-%, based on the total weight of the components i) to iii), at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, iii) 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of an epoxide group-containing Copolymers based on styrene, acrylic esters and / or methacrylates and iv) 0 to 10% by weight, based on the total weight of components i) to iii), of one or more additives,
- 2) mixing v) 3 to 7% by weight, based on the components i) to iv), of an organic blowing agent into the polymer melt from step 1) by means of a static or dynamic mixer at a temperature of at least 140 ° C.,
- 3) discharge of blowing agent-containing melt from step 2) through a nozzle plate with holes whose diameter at the nozzle exit is at most 0.3 to 2 mm and
- 4) Granulating the blowing agent-containing melt from step 3) directly behind the nozzle plate under water at a pressure in the range of 1 to 20 bar.
Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit können die fertigen expandierbaren Granulate durch Glycerinester, Antistatika oder Antiverklebungsmittel beschichten werden.To improve processability, the finished expandable granules may be coated by glycerol esters, antistatic agents or anticaking agents.
Die erfindungsgemäß verwendeten expandierbaren Granulate können in einem ersten Schritt mittels physikalischem Eintrag wie Heißluft, Wasserdampf, Mikrowellen- oder IR-Strahlung zu Schaumpartikeln mit einer Dichte im Bereich von 8 bis 100 kg/m3 vorgeschäumt und in einem zweiten Schritt in einer geschlossenen Form zu Partikelformteilen verschweißt werden. The expandable granules used according to the invention can be prefoamed in a first step by means of physical input such as hot air, water vapor, microwave or IR radiation to foam particles having a density in the range of 8 to 100 kg / m3 and in a second step in a closed mold into particle moldings be welded.
Expandiertes Polymilchsäure-haltiges GranulatExpanded polylactic acid-containing granules
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung eines expandierten Polymilchsäure-haltigen Granulats, mit einem Feststoffanteil von 85 bis 100 Gew.-%, enthaltend:
- i) 60 bis 98,9 Gew.-% Polymilchsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- ii) 1 bis 39,9 Gew.-%, mindestens eines Polyesters auf Basis von aliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen Dihydroxyverbindungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii),
- iii) 0,1
bis 2 Gew.-% eines Epoxidgruppen-haltigen Copolymers auf Basis von Styrol, Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii), und - iv) 0
bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Additive, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten i) bis iii);
zur Herstellung von Schuhsohlen (S).Another object of the invention relates to the use of an expanded polylactic acid-containing granules, having a solids content of 85 to 100 wt .-%, comprising:
- i) 60 to 98.9% by weight of polylactic acid, based on the total weight of components i) to iii),
- ii) from 1 to 39.9% by weight, of at least one polyester based on aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydroxy compounds, based on the total weight of components i) to iii),
- iii) 0.1 to 2 wt .-% of an epoxy group-containing copolymer based on styrene, acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, based on the total weight of components i) to iii), and
- iv) 0 to 10% by weight of one or more additives, based on the total weight of components i) to iii);
for the production of soles (S).
Die erfindungsgemäß verwendeten expandierten Granulate können in einer geschlossenen Form mittels physikalischem Eintrag wie Heißluft, Wasserdampf, Mikrowellen- oder IR-Strahlung zu Partikelformteilen mit einer Dichte im Bereich von 20 bis 200 kg/m3, vorzugsweise vorgeschäumt mit einer Dichte im Bereich von 25 bis 50 kg/m3, verschweißt werden.The expanded granules used according to the invention can be in a closed form by means of physical input such as hot air, water vapor, microwave or IR radiation to particle moldings having a density in the range of 20 to 200 kg / m 3 , preferably prefoamed with a density in the range of 25 to 50 kg / m 3 , to be welded.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter verdeutlichen, ohne aber die vorliegende Erfindung darauf zu beschränken.The following examples are intended to further illustrate the present invention without, however, limiting the present invention thereto.
Beispiele:Examples:
Es werden verschiedene Partikelschaumstoffe aus Polymilchsäure (PLA) und/oder Polypropylencarbonat (PPC) hergestellt und deren E-Modulus bestimmt.Various particle foams of polylactic acid (PLA) and / or polypropylene carbonate (PPC) are produced and their modulus of elasticity is determined.
Die eingesetzten Mengen an Polymilchsäure (PLA) und/oder Polypropylencarbonat (PPC) sowie der E-Modulus der hergestellten Partikelschaumstoffe sind in nachfolgender Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, weist ein Partikelschaumstoff, der 100 Gew.-% Polymilchsäure enthält, einen deutlich höheren E-Modulus auf als ein Partikelschaumstoff, der 50 Gew.-% Polymilchsäure und 50 Gew.-% Polypropylencarbonat oder 100 Gew.-% Polypropylencarbonat enthält. Dies bedeutet, dass der Partikelschaumstoff, der 100 Gew.-% Polymilchsäure enthält, deutlich steifer und dadurch stabiler ist als ein Partikelschaumstoff, der 50 Gew.-% Polymilchsäure und 50 Gew.-% Polypropylencarbonat oder 100 Gew.-% Polypropylencarbonat enthält.As can be seen from Table 1, a particle foam containing 100 wt .-% polylactic acid, a significantly higher modulus of elasticity than a particle foam, the 50 wt .-% polylactic acid and 50 wt .-% polypropylene carbonate or 100 wt. - contains% polypropylene carbonate. This means that the particle foam containing 100% by weight of polylactic acid is significantly stiffer and therefore more stable than a particle foam containing 50% by weight of polylactic acid and 50% by weight of polypropylene carbonate or 100% by weight of polypropylene carbonate.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- SS
- Schuhsohlesole
- 11
- obere Schicht der Schuhsohleupper layer of the shoe sole
- 1o1o
- Oberseite der oberen SchichtTop of the upper layer
- 1u1u
- Unterseite der oberen SchichtBottom of the upper layer
- 22
- untere Schicht der Schuhsohlelower layer of the shoe sole
- 2o2o
- Oberseite der unteren SchichtTop of the lower layer
- 2u2u
- Unterseite der unteren SchichtBottom of the lower layer
- 33
- Haltemittel (zur Aufnahme des Fußes)Holding means (for receiving the foot)
- 3a3a
- Schrägriemenbefestigung mit ZehenstegOblique belt attachment with toe bridge
- 3b3b
- Halteriementether
- 3c3c
- Vorderkappetoecap
- 44
- Loch zur Durchführung des Haltemittels (3)Hole for the passage of the holding means (3)
- 55
- SchweißnahtWeld
-
1 zeigt den Querschnitt durch eine Schuhsohle (S).1 shows the cross section through a shoe sole (S). -
2 zeigt die Aufsicht auf eine Fußbekleidung mit Schrägriemenbefestigung (3a) mit Zehensteg.2 shows the view of a footwear with oblique strap attachment (3a) with thong. -
3 zeigt die Aufsicht auf eine Fußbekleidung mit Halteriemen (3b).3 shows the top view of a footwear with straps (3b). -
4 zeigt die Aufsicht auf eine Fußbekleidung mit Vorderkappe (3c).4 shows the top view of a footwear with a toe cap (3c). -
5 zeigt die Aufsicht auf die obere Schicht der Schuhsohle (1) mit Löchern zur Verankerung.5 shows the top view of the upper layer of the shoe sole (1) with holes for anchoring. -
6 zeigt einen Querschnitt durch eine Schuhsohle (S) mit einer Schweißnaht (5).6 shows a cross section through a shoe sole (S) with a weld (5). -
7 zeigt die Seitenansicht einer Fußbekleidung, bei der das Haltemittel (3) an der Unterseite (1u) der oberen Schicht (1) festgeklebt ist.7 shows the side view of a footwear, in which the holding means (3) on the underside (1u) of the upper layer (1) is glued.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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