DE19513237A1 - Biologisch abbaubare Polymermischung - Google Patents

Biologisch abbaubare Polymermischung

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DE19513237A1
DE19513237A1 DE1995113237 DE19513237A DE19513237A1 DE 19513237 A1 DE19513237 A1 DE 19513237A1 DE 1995113237 DE1995113237 DE 1995113237 DE 19513237 A DE19513237 A DE 19513237A DE 19513237 A1 DE19513237 A1 DE 19513237A1
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starch
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Winfried Pommeranz
Harald Schmidt
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BioTec Biologische Naturverpackungen GmbH and Co KG
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine biologisch abbaubare Polymermischung, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie ein Verfahren zur Verarbeitung der erfindungsgemäßen Polymermischung.
Aus einer Vielzahl von Patentschriften und Artikeln sind Vorschläge für das Herstellen von biologisch abbaubaren Polymermischungen bekannt. Das große Problem bei Polymermischungen liegt in der Regel darin, daß diejenigen Mischungen, welche eine ausgezeichnete biologische Abbaubarkeit aufweisen, nur begrenzte Einsatzmöglichkeiten im Bereich der technischen Kunststoffe aufweisen, womit sich der relativ bescheidene Erfolg bis heute erklärt. Polymermischungen mit verbesserten Eigenschaften sind entweder biologisch ungenügend oder mit erhöhtem Aufwand abbaubar oder aber sind zu teuer.
Aus der EP-535 994 ist eine Polymermischung bekannt, im wesentlichen bestehend aus Stärke und einem aliphatischen Polyester, wie beispielsweise Polycaprolacton, wobei die Stärke vorzugsweise mit Wasser destrukturiert ist.
Demgegenüber und in Kenntnis der Unzulänglichkeiten von mit Wasser destrukturierter Stärke wird in der DE-42 37 535 vorgeschlagen, für eine biologisch abbaubare Polymermischung thermoplastische Stärke zu verwenden, welche unter Ausschluß von Wasser und unter Verwendung eines geeigneten Plastifiziermittels hergestellt wird. Die vorgeschlagenen Polymermischungen enthalten thermoplastische Stärke, ein hydrophobes Polymer sowie ein Phasenvermittler, wobei als bevorzugte Mischung thermoplastische Stärke mit Polycaprolacton vorgeschlagen wird.
An sich sind aliphatische Polyester geeignete Mischkomponenten für die Herstellung von biologisch abbaubaren Polymermischungen, weisen sie doch eine gute biologische Abbaubarkeit auf. Allerdings weisen aliphatische Polyester nur mäßige Materialeigenschaften auf, wie z. B. in bezug auf Schmelzpunkt, Zugfestigkeit, etc., weshalb auch entsprechende Mischungen unter Verwendung eines auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen hergestellten Polymers, wie beispielsweise thermoplastische Stärke nur mäßige Eigenschaften aufweisen, womit erneut die Einsatzfähigkeit im Bereich der technischen Kunststoffe in Frage gestellt ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biologisch abbaubare Polymermischung vorzuschlagen, die sowohl biologisch einwandfrei abbaubar ist, und zusätzlich gute mechanische und thermische Eigenschaften aufweist, damit ein Einsatz als technischer Kunststoff bzw. als Massekunststoff in Frage kommt. Eine weitere Voraussetzung für die Eignung als Massekunststoff liegt auch darin, daß der Preis für die Aufgabe gemäß vorgeschlagene Polymermischung eine akzeptable Größe aufweist.
Erfindungsgemäß wird die vorab vorgeschlagene Aufgabe mittels einer biologisch abbaubaren Polymermischung gemäß dem Wortlaut nach Anspruch 1 gelöst.
Die Vielzahl im Stand der Technik vorgeschlagenen Biopolymere bzw. biologisch abbaubaren Polymermischungen sind zu einem Großteil auf Stärke aufgebaut bzw. verwenden Stärke, wobei allerdings native Stärke als technisch brauchbares Polymer kaum geeignet ist. Stärke wird deshalb vorgeschlagen, da es biologisch gut abbaubar ist, einen günstigen Preis aufweist und aufgrund des Basierens auf einem nachwachsenden Rohstoff unabhängig von Erdölprodukten ist. Aufgrund der schlechten Eignung von nativer Stärke als "technischer Kunststoff" wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, sogenannte thermoplastische Stärke zu verwenden, wie sie beispielsweise in der PCT/WO90/05161 vorgeschlagen wird. Diese thermoplastische Stärke wird erhalten, indem native Stärke mittels eines Plastifizier- oder Quellmittels in der Schmelze zu einer homogenen Masse verarbeitet wird, wobei der Anteil an Quell- oder Plastifiziermittel in der Regel zwischen 10 und ca. 40%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, betragen kann. Geeignete Quell- oder Plastifiziermittel sind beispielsweise Glyzerin oder Sorbitol.
Aufgrund der nach wie vor limitierten Eigenschaften von thermoplastischer Stärke für die Verwendung in Massekunststoffen wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, diese entweder mit aromatischen Polyestern und/oder mit Polyester-Copolymeren zu mischen, wobei die Polyester-Copolymere aus üblichen Diolen und aus aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren hergestellt sind. Für die Verbesserung der eher mäßigen Materialeigenschaften von thermoplastischer Stärke haben sich die Polymerklasse der Polyester als geeignete Materialien erweisen. Die im Stand der Technik vorgeschlagenen aliphatischen Polyester, welche zwar eine gute biologische Abbaubarkeit aufweisen, sind aber aufgrund ihrer ebenfalls mäßigen Materialeigenschaften in bezug auf Schmelzpunkt und Zugfähigkeit nicht besonders geeignet, zu einer Verbesserung der Materialeigenschaften der thermoplastischen Stärke selbst beizutragen. Demgegenüber zeigen aromatische Polyester ausgezeichnete Materialeigenschaften, jedoch ist ihre biologische Abbaubarkeit eher mäßig. Dagegen weisen nun Polyester-Copolymere, basierend auf aromatischen und aliphatischen Di-Carbonsäuren sowohl hervorragende Materialeigenschaften auf, wie auch eine schnelle biologische Abbaubarkeit, weshalb sie sich besonders gut eignen für die Verwendung in Polymermischungen mit thermoplastischer Stärke.
Die in der Polymermischung mit thermoplastischer Stärke erfindungsgemäß vorgschlagenen, zu verwendenden Polyester- Copolymere sind nebst den üblich verwendeten Polyolen auf aromatischen und aliphatischen Di-Carbonsäuren aufgebaut und weisen die nachfolgende allgemeine Struktur auf:
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polyester-Copolymere können aus petrochemischen Massenprodukten, wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure und einem Diol, mittels Polykondensation hergestellt werden, wobei als Diole handelsübliche, wie 1,2-Ethanol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol und/oder 1,6 Hexandiol verwendet werden. Wesentlich ist, daß sowohl aromatische wie auch aliphatische Di-Carbonsäuren verwendet werden, mittels welchen die statistischen Polyester- Copolymere, beispielsweise mittels eines konventionellen Polykondensationsverfahrens hergestellt werden.
Statistische Copolyester aus aliphatischen und aromatischen Di-Carbonsäuren, mit einem Anteil, beispielsweise von ca. 35-55 mol% an aromatischer Säure, wie beispielsweise Terephthalsäure, stellen einen optimalen Kompromiß zwischen biologischer Abbaubarkeit und Materialeigenschaften dar, womit sie besonders gut geeignet sind in Mischungen mit thermoplastischer Stärke. Die biologische Abbaubarkeit derartiger, statistischer Copolyester liegt innerhalb 8-12 Wochen in Kompost und Erde.
Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Stärke/Polyester- Copolymerblendes haben sich beispielsweise Polyalkylenterephthalate und Polyethylenterephthalate als geeignete Copolyester erwiesen, welche aus aliphatischen Diolen und aromatischen Dicarbonsäuren hergestellt werden.
Für den Fall, daß die Polymermischung weitgehendst auf thermoplastischer Stärke und einem aromatischen Polyester basiert, hat es sich vorteilhaft erwiesen, als weitere Komponente einen aliphatischen Polyester oder Copolyester beizufügen, wie beispielsweise Polycaprolacton. Dadurch wird die relativ schlechte biologische Abbaubarkeit des aromatischen Polyesters durch die ausgezeichnete Abbaubarkeit des aliphatischen Polyesters ausgeglichen. Als Beispiel hierzu sei erwähnt eine Polymermischung, bestehend aus thermoplastischer Stärke, mindestens einem Polyethylenterephthalat (PET) oder ein Polyakylenterephthalat sowie Polycaprolacton. Weitere Beispiele aliphatischer Polester bzw. Copolyester sind Polymilchsäure, Polyhydroxybuttersäure, Polyhydroxybenzoesäure, Polyhydroxybuttersäure/Hydroxyvaleriansäure-Copolymer und/ oder Mischungen davon.
Je nachdem wie die Herstellung der Polymermischung erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn diese zusätzlich ein Blockcopolymer als Phasenvermittler enthält, um zwischen der thermoplastischen Stärke und dem hydrophoben Polymer in Form des Polyesters eine kontinuierliche, homogene Phase zu bilden. Ein derartiger Phasenvermittler kann beispielsweise ein Reaktionsgemisch sein, erhalten durch im wesentlichen wasserfreies Mischen von thermoplastischer Stärke oder gegebenenfalls nativer bzw. destrukturierter Stärke mit einem aliphatischen oder aromatischen Polyester bzw. Copolyester und/ oder mit einem aromatisch/aliphatischen Copolyester.
Der Anteil thermoplastischer Stärke, enthaltend das oben erwähnte Plastifizier- bzw. Quellmittel kann in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischung einen Anteil zwischen 20-95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betragen, vorzugsweise werden 30-75 Gew.-% thermoplastischer Stärke verwendet. Der Anteil thermoplastischer Stärke hängt einerseits vom verwendeten Polyester bzw. Copolyester ab sowie andererseits vom Verwendungszweck der Polymermischung, wie Spritzguß, Extrusion oder Folienblasen. Auch die Anforderungen an die Materialeigenschaften beeinflussen den Anteil thermoplastischer Stärke. Werden beispielsweise erhöhte Materialanforderungen in bezug auf mechanische und thermische Eigenschaften gestellt, wird vorzugsweise ein Anteil thermoplastischer Stärke im Bereich von 50-65 Gew.-% angestrebt, womit auch der Preis der Mischung nach wie vor akzeptabel bleibt.
Das Zusetzen weiterer Additiven, wie Weichmacher, Stabilisatoren, Antiflammitteln sowie weiterer, biologisch abbaubarer Polymere, wie Zelluloseester, Zellulose, Polyhydroxibuttersäure, hydrophoben Proteine, Polyvinylalkohol, etc., ist möglich und richtet sich erneut nach den Anforderungen an die herzustellende Polymermischung sowie selbstverständlich auch nach der Verfügbarkeit der entsprechenden Komponenten. Als Additive kommen auch die nachfolgend angeführten Polymere in Frage, wie Gelatine, Proteine, Zeine, Polysacchride, Cellulosederivate, Polylactide, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyacrylate, Zuckeralkohole, Schellack, Casein, Fettsäurederivate, Pflanzenfasern, Lecithin, Chitosan, Polyesterpolyurethane sowie Polyesteramide. Zu erwähnen sind auch Polyesterblends, bestehend aus thermoplastischer Stärke, dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen, aliphatisch/aromatischen Polyester sowie als weitere Komponente Copolymere, ausgewählt aus Aethylen-Acrylsäure-Copolymer und Aethylen-Vinylalkohol- Copolymer.
Um die hydrophilen Polymereigenschaften von thermoplastische Stärke enhaltenden Werkstoffen können auch Netzmittel zugesetzt werden, wie beispielsweise Alkylatendimere der nachfolgenden allgemeinen Formel:
wobei R = linear gesättigte Alkylgruppe im Bereich von C12- C24. Die Konzentration derartiger Netzmittel beträgt in der Regel ca. 0,05-2%, bezogen auf das Gewicht, Anteil trockene thermoplastische Stärke in der Polymermischung, vorzugsweise 0,1-1 Gew.-%. Die vorgeschlagenen Alkylketendimere reagieren dabei mit den Hydroxylgruppen des Stärkepolymers.
Die Herstellung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischung erfolgt, indem Stärke, wie vorzugsweise thermoplastische Stärke, zusammen mit dem aromatischen Polyester und/ oder dem Polyester-Copolymeren enthaltend aromatische wie auch aliphatische Bestandteile in der Schmelze gemischt wird, wobei vor oder beim Mischen der Wassergehalt in der Mischung auf weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, reduziert wird.
Speziell im Falle des ausschließlichen Verwendens eines aromatischen Polyesters zusammen mit der thermoplastischen Stärke für das Herstellen der Polymermischung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zusätzlich einen aliphatischen Polyester bei der Herstellung beizufügen. Beispielsweise geeignete aliphatische Polyester sind beispielsweise Polycaprolacon, Polymilchsäure, etc., wie oben bereits angeführt. Weitere geeignete aliphatische Polyester sind beispielsweise Polyäthylensuccinat (PESU) und Polybutylensuccinat (PBSU). Die letztgenannten aliphatischen Polyester entstehen durch Reaktion von Glykolen mit aliphatischen Dicarbonsäuren und anderen Säuren und weisen die nachfolgende allgemeine Strukturformel auf:
In jedem Falle wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, den Wassergehalt während dem Mischen der Schmelze auf unter 0,5 Gew.-%, vorzugsweise gar auf unter 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, zu reduzieren.
Beim Herstellen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischung liegt zu Beginn die thermoplastische Stärke als sogenannte disperse Phase vor, währenddem der Polyester bzw. der Copolyester, ein hydrophobes Polymer darstellend, als weitgehendst zusammenhängende, kontinuierliche Phase vorliegt. Es liegt nun die Vermutung nahe, daß beim Mischen der beiden Polymere unter Ausschluß von Wasser die in den Molekülketten des Polyesters eingebauten Estergruppen Veresterungsreaktionen mit der thermoplastischen Stärke eingehen, womit die so reagierenden Molekülketten mit der Stärke einen Phasenvermittler bilden, der eine molekulare Kopplung der beiden Phasen ermöglicht, und sich somit eine kontinuierliche Phase bildet. Im Falle von Feuchtigkeit wird diese Reaktion konkurrenziert, indem die Säreestergruppen bei Anwesenheit von Wasser nicht mit der Stärke zur Bildung des Phasenvermittlers reagieren, sondern hydrolisieren. Damit aber wird die Bildung des Phasenvermittlers verhindert, womit ein einwandfreies Dispergieren bzw. Homogenisieren verunmöglicht wird. Selbstverständlich ist es möglich, von vorn herein einen Phasenvermittler, wie ein Blockcopolymer, zu verwenden, welches mindestens zwei Blöcke umfaßt, wobei der eine Block in der hydrophoben Polyesterphase wenigstens weitgehendst löslich ist und der andere Block wenigstens weitgehendst in der Stärkephase löslich ist. In diesem Zusammenhang sei auf die DE-42 37 535.5 verwiesen.
Je nach verwendetem aromatischen, aliphatischen und/oder aromatisch/ aliphatischen Copolyester wird das Mischen in der Schmelze in einem Temperaturbereich zwischen 120-230°C ausgeführt, vorzugsweise in einem Bereich von 140-160°C. Die Mischtemperatur muß so gewählt werden, daß keine Schädigung des verwendeten Polyesters erfolgen kann. Das Mischen der thermoplastischen Stärke mit dem oder den Polyesterkomponenten, zusammen gegebenenfalls mit weiteren Additiven und Komponenten, erfolgt vorzugsweise in einem Extruder oder Kneter, welcher vorzugsweise eine Entgasungseinrichtung aufweist, für das kontinuierliche Abziehen von Feuchte, um die geforderte Wasserfreiheit zu erlangen. Es hat sich gezeigt, daß beim Mischen der thermoplastischen Stärke mit dem oder den Polyestern Wasser gebildet wird, was beispielsweise auf die oben erwähnte Reaktion der Estergruppen mit der Stärke zur Bildung des Phasenvermittlers schließen läßt. Beim Verlassen des Extruders bzw. Kneters durch die Düse weist die Schmelze einen äußerst geringen Wassergehalt auf, vorzugsweise <0,5 bzw. <0,1 Gew.-% auf. Nach Abziehen aus der Düse wird die Schmelze vorzugsweise in einem Wasserbad gekühlt und konditioniert, um anschließend beispielsweise granuliert zu werden. Es hat sich als vorteilhafft erwiesen, wenn die an sich trockene Schmelze in einem Wasserbad gekühlt wird, damit sie in der Größenordnung von 2-ca. 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, an Wasser aufnimmt, um eine einwandfreie Granulierung zu gewährleisten.
Die erfindungsgemäß hergestellte Polymermischung, mindestens beinhaltend thermoplastische Stärke und beispielsweise das Polyester-Copolymer aus aromatischen und aliphatischen Blöcken, eignet sich ausgezeichnet als Massekunststoff für verschiedenste Anwendungen im Bereich von sogenannten "technischen Kunststoffen". So ist ein Verarbeiten im Spritzgußverfahren, wie auch durch Extrusion und Folienblasen möglich. Allerdings hat es sich beim Verarbeiten des erfindungsgemäßen Polymergemisches als vorteilhaft erwiesen, wenn die beispielsweise als Granulat vorliegende Polymermischung vor dem Verarbeiten, entweder mittels Wasser oder einem Weichmacher, wie Glyzerin oder einem Gemisch davon, konditioniert wird. Angestrebt wird beispielsweise ein Wassergehalt von ca. 1-6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, vorzugsweise 3-5 Gew.-%, wie beispielsweise üblich bei der Verarbeitung von Polyestern. Auch die hergestellten Spritzgußteile, Extrudate oder Folien werden vorzugsweise noch unmittelbar nach deren Herstellung in einer Umgebung gelagert mit einer relativen Feuchte von mindestens 40%, vorzugsweise mindstens 45-50%.
Mittels erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischungen hergestellte Spritzgußteile, Extrudate und Folien weisen nebst relativ guten Materialeigenschaften eine hervorragende biologische Abbaubarkeit auf, weshalb sie einen gewichtigen Beitrag zu leisten vermögen an die akute Abfallproblematik. So sind beispielsweise Folien hergestellt aus einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischung ausgezeichnet geeignet für verschiedenste Anwendungen im Landwirtschaftsbereich, beispielsweise zum Abdecken von Feldern, können doch derartige Folien nach deren Verwendung entweder kompostiert werden, oder aber im Felde in das Erdreich umgepflügt werden. Auch für die Herstellung von Kompostiersäcken, Kompostierabfallbehältnissen, usw., eignen sich derartige Polymermischungen. Weiter lassen sich mittels Formblasen aus der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischung beispielsweise Behälter und Flaschen herstellen.
Die erfindungsgemäßen Polymermischungen eignen sich aber auch für die Herstellung von textilen Erzeugnissen, wie beispielsweise für das Erzeugen von Fasern, monophilen Flächengebilden, wie Gewebe, Filze, Vliese, Textilverbundstoffe, Flocken, Watten, wie auch linienförmige Gebilde, wie beispielsweise Fäden, Garne, Seile, Leinen. etc. Insbesondere hat es sich in der Praxis gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Polymermischungen geeignet sind für die Herstellung von Hygieneartikeln, wie Windeln, Binden, Inkontinenzprodukte sowie Betteinlagen. Diese Hygieneartikel weisen in ihrem Aufbau unter anderem Vliesen auf, hergestellt aus dem erfindungsgemäßen Polymerwerkstoff, da dieser eine sehr gute Hautverträglichkeit aufweist, atmungsaktiv ist, wasserdampfdurchlässig ist bei gleichzeitiger Wasserdichtheit, und dabei aber vollständig biologisch abbaubar ist.
Selbstverständlich eignen sich die erfindungsgemäßen Polymermischungen aber für x-beliebige andere Anwendungen, wie beispielsweise auch für Spritzguß-Einwegprodukte, etc.

Claims (27)

1. Biologisch abbaubare Polymermischung, dadurch gekennzeichnet, daß als Bestandteile mindestens ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierend hergestelltes Biopolymer und ein aromatischer Polyester und/oder ein Polyester-Copolymer vorliegen, wobei das Polyester-Copolymer aliphatisch wie auch aromatische Blöcke aufweist.
2. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bestandteile mindestens Stärke, wie vorzugsweise thermoplastische Stärke, und ein Polyester-Copolymer, vorliegen, wobei das Polyester- Copolymer aliphatische wie auch aromatische Blöcke aufweist.
3. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke als sogenannte thermoplastische Stärke vorliegt, erhalten durch im wesentlichen wasserfreies Mischen von nativer Stärke mit mindestens einem Plastifizier- oder Quellmittel in der Größenordnung von 10-40 Gew.-%, vorzugsweise 20-36 Gew.-%, bezogen auf die Mischung mit nativer Stärke oder einem Derivat davon, wobei das Plastifizier- oder Quellmittel dazu geeignet ist, die Stärke bzw. das Derivat mindestens anzuquellen oder anzulösen.
4. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicnet, daß die thermoplastische Stärke als Quell- oder Plastifiziermittel mindestens eine der nachfolgenden Substanzen enthält: Sorbitol, Glyzerin, eine Hydroxysäure, wie Milchsäure und/oder deren Salz. und/oder Polyvinylalkohol.
5. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Copolymer nebst Polyolen aus aromatischen oder aliphatischen Di-Carbonsäuren hergestellt ist.
6. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Copolymer die folgende allgemeine Struktur aufweist: wobei l und m variabel sind und einer Verteilung unterliegen sowie deren Mittelwerte sich nach der der Zusammensetzung des Reaktionsgemisches richten.
7. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Copolymer durch Polykondensation von einerseits mindestens einem Diol aus der Reihe 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol und/oder 1,6 Hexandiol mit andererseits mindestens einer aromatischen Di-Carbonsäure, wie beispielsweise Terephthalsäure und gegebenenfalls mindestens einer aliphatischen Di-Carbonsäure, wie Adipinsäure und/oder Sebacinsäure hergestellt ist.
8. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyester-Copolymer ein Polyalkylenterephthalat oder ein Polyethylenterephthalat ist.
9. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Komponente ein aliphatischer Polyester bzw. Copolyester vorgesehen ist, wie beispielsweise Polymilchsäure, Polyhydroxybuttersäure, Polyhydroxybenzoesäure, Polyhydroxybuttersäure/ Hydroxyvaleriansäure-Copolymer oder Polycaprolacton.
10. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch thermoplastische Stärke, mindestens ein Polyethylenterephthalat oder ein Polyalkylenterephthalat sowie durch Polycaprolacton.
11. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung ein Blockcopolymer als Phasenvermittler enthält, beispielweise erhalten durch wasserfreies Mischen und Reagieren in der Schmelze von thermoplastischer Stärke mit einem Polyester-Copolymeren mit aliphatischen und aromatischen Blöcken und/oder einem aromatischen Polyester und/oder einem aliphatischen Polyester.
12. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere Komponente, wie ein Additiv, Zuschlagstoff oder Füllstoff miteingeschlossen ist, wie ein Weichmacher, ein Stabilisator, ein Antiflammittel, ein weiteres biologisch abbaubares Biopolymer, wie Zelluloseester, Zellulose, Polyhydroxybuttersäure, ein hydrophobes Protein, Polyvinylalkohol, Gelatine, Zein, Polysaccharid, Polylactid, Polyvinylacetat, Polyacrylat, ein Zuckeralkohol, Schellack, Casein, ein Fettsäurederivat, Pflanzenfasern, Lecithin oder Chitosan.
13. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Reduktion der hydrophilen Eigenschaften der thermoplastischen Stärke ein Netzmittel vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Dicarbonsäure bzw. eine Polycarbonsäure sowie deren Anhydrid, ein Isocyanat, Formaldehyd und deren Derivate, Harnstoff-Formaldehyd, ein Melamin-Formaldehyd bzw. ein Phenol-Formaldehyd-Harz, Phosphat, Polyphosphat und/oder ein Alkylketendimeres der allgemeinen Formel: wobei R = linear gesättigte Alkylgruppe im Bereich von C12 bis C24.
14. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil thermoplastische Stärke, enthaltend ein Plastifizier- bzw. ein Quellmittel 20-95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, vorzugsweise 30-75 Gew.-%, beträgt.
15. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil thermoplastische Stärke in der Mischung 50-65 Gew.-% beträgt.
16. Biologisch abbaubare Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch thermoplastische Stärke, ein Polyester-Copolymer mit aliphatischen wie auch aromatischen Blöcken sowie ein Copolymeres, ausgewählt aus Aethylenacrylsäure-Copolymer und Aethylenvinylalkohol-Copolymer.
17. Verfahren zur Herstellung einer Polymermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß Stärke, wie insbesndere thermoplastische Stärke, mit mindestens einem aromatischen Polyester und/oder einem Polyester-Copolymeren mit aromatischen und aliphatischen Blöcken in der Schmelze gemischt wird, wobei vor und/oder beim Mischen der Wasergehalt auf <1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, reduziert wird.
18. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelze zusätzlich ein aliphatischer Polyester zugefügt wird.
19. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt vor oder beim Mischen auf <0,5 Gew.-%, vorzugsweise <0,1 Gew.-%, reduziert wird.
20. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 17-19, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen der Schmelze in einem Temperaturbereich von 120-230°C erfolgt, vorzugsweise in einem Bereich von ca. 140-160°C.
21. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einem Extruder oder Kneter erfolgt, und daß nach Abzug der Schmelze aus der Düse diese in einem Wasserbad gekühlt und konditioniert wird, um anschließend beispielsweise granuliert zu werden.
22. Verfahren zum Verarbeiten einer Poylmermischung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die beispielsweise als Granulat vorliegende Polymermischung vor dem Verarbeiten durch Spritzen, Extrudieren oder Blasen mit einem Weichmacher, wie Glyzerin, Sorbitol, etc. und/oder Wasser konditioniert wird.
23. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die als Granulat vorliegende Polymermischung zu einem Wassergehalt von 1-6 Gew.-% konditioniert wird, und anschließend gespritzt, extrudiert oder zu Folien geblasen wird, wobei das hergestellte Spritzgußteil oder Extrudat bzw. die Folie vorzugsweise noch unmittelbar nach Herstellen in relativ feuchter Umgebung gelagert wird, mit einer relativen Feuchte <40%.
24. Ein- oder Mehrschichtfolie, mindestens enthaltend eine Schicht, bestehend aus einer Polymermischung nach einem der Ansprüche 1-16.
25. Behältnis oder Flasche, hergestellt mittels Formblasen, bestehend im wesentlichen aus einer Polymermischung nach einem der Ansprüche 1-16.
26. Textiles Erzeugnis, wie Fasern, Monofile, Garne, Seile, Leinen, Flocken, Watten, Gewebe, Pilze, Vliese, bestehend im wesentlichen aus einer Polymermischung nach einem der Ansprüche 1-16.
27. Hygieneartikel, wie Windeln, Binden, Inkontinenzprodukte, Betteinlagen und dgl., aufweisend mindestens ein Vlies, im wesentlichen bestehend aus einer Polymermischung nach einem der Ansprüche 1-16.
DE1995113237 1995-04-07 1995-04-07 Biologisch abbaubare Polymermischung Ceased DE19513237A1 (de)

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