DE69113974T2

DE69113974T2 - Polymerzusammensetzung, die destrukturierte stärke und eine borverbindung enthält,verfahren zur herstellung und deren anwendung für filme.

Info

Publication number: DE69113974T2
Application number: DE69113974T
Authority: DE
Inventors: Catia Bastioli; Vittorio Bellotti; Tredici Gianfranco Del; Roberto Lombi; Alessandro Montino
Original assignee: Novamont SpA
Current assignee: Novamont SpA
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: TW227568B; CN1034510C; DE69113974D1; ATE129268T1; GR3017816T3; KR920702387A; EP0494287A1; CS233591A3; IL98847A0; ES2078536T3; AU638598B2; IT9067586A0; FI921264A; CN1059345A; PL291195A1; NO921139D0; TR25856A; IT1240503B; FI921264A0; HU9201006D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gemisch von Polymermaterial, das zur Herstellung van bioabbaubaren Filmen, Folien und Fasern geeignet ist, ein Verfahren zur Herstellung des Materials und Gegenstände, die aus dem Material in Film-, Folien- oder Faserform hergestellt wurden.
Polymere Massen auf der Basis von destrukturierter Stärke und einen in wesentlichen wasserunlöslichen thermoplastischen Polymer, wie beispielsweise Polyethylen, Polyacetale, Polyacrylnitrile und Copolymere, wie die in wesentlichen wasserunlöslichen Qualitäten von Ethylen-Vinylalkohol, Ethylen-Vinylacetat und Ethylen-Acrylsäure, sind aus der Druckschrift EP-A-327 505 bekannt. Diese Massen sind hauptsächlich zur Herstellung von Formgegenständen vorgesehen, die eine ziemliche Dimensionsstabilität und einen recht hohen Stärkeanteil aufweisen.
Die Beschreibung weist im allgemeinen aus, daß derartige Massen zur Herstellung von Filmen und dergleichen verwendet werden können, gibt jedoch keine Information hinsichtlich der Problematik, die mit der Herstellung derartiger Gegenstände, insbesondere hinsichtlich der Verarbeitungsbedingungen und speziellen Charakteristiken der Polymere, die für die Herstellung von verfilmbaren Massen geeignet sind und mit den Erreichen von Durchsichtigkeit und Reißfestigkeit verbunden ist, die wichtige Eigenschaften für Filme darstellen, welche zweckgemäß jene derzeitig verwendeten und aus nichtbioabbaubaren Polymeren hergestellten Filme ersetzen können. Die Patentanmeldung IT-67413-A/89 der Anmelder, entsprechend EP-A-400 532, beschreibt verfilmbare polymere Massen, einschließlich destrukturierter Stärke und Ethylenvinylalkoholcopolymer und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die Druckschrift EP-A-282 451 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von destrukturierter Stärke, wobei eine wässerige Zusammensetzung von chemisch nichtmodifizierter Stärke mit einem Wasseranteil in der Größenordnung von 15 bis 25 Gew.-% der Masse bei hoher Temperatur in einem geschlossenen Volumen in Gegenwart eines kettenspaltenden Katalysators behandelt wird. Unter den angeführten, spaltenden Katalysatoren sind anorganische Säuren, einschließlich Borsäure, deren Funktion sein würde, die α-1-4-Glucosidbindungen der Stärkemakromoleküle aufzuspalten, so daß deren Molekulargewicht reduziert wird.
Die Nassen dieser Druckschrift, die keine Polymere oder Copolymere einschließen, welche in Wasser unlöslich sind, sind zur Herstellung von Formgegenständen mit letztendlichem Wasseranteil in der Größenordnung von 12 bis 19 % vorgesehen, jedoch nicht geeignet zur Extrusion oder Blasextrusion von Filmen und Folien, wobei der Zweck der Veränderung des Molekulargewichts der Stärke mit Hilfe des aufspaltenden Katalysators die Verhinderung von Oberflächendefekten in den hergestellten Gegenständen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Massen mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Transparenz und Reißfestigkeit von Filmen, die unter Verwendung dieser Zusammensetzungen hergestellt wurden.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe durch die Zugabe einer borenthaltenden Verbindung zu der Polymermasse gelöst werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Polymergemisch des Typs, der in einleitenden Teil ausgewiesen ist, umfassend ein synthetisches, thermoplastisches Polymer und eine destrukturierte Stärke, erhältlich durch ein Verfahren, das den Schritt der Bildung einer Schmelze, umfassend das synthetische, thermoplastische Polymer und Stärke, in einem Stärke/Polymer-Gewichtsverhältnis von 1:19 bis 19:1 bei einer Temperatur zwischen 100 und 220ºC einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze eine borenthaltende Verbindung umfaßt. Vorzugsweise ist die borenthaltende Verbindung ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Borsäure, Metaborsäure, und Alkali- und Erdalkalisalzen dieser Säuren, Borax und Derivaten davon.
Es wurde gefunden, daß die Verwendung von borenthaltenden Verbindungen zu im wesentlichen besserer gegenseitiger Durchdringung zwischen der hydrophilen stärkeartigen Phase und der hydrophoben Polymerphase mit einer wesentlichen Verbesserung in den mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Reißfestigkeit und der Transparenz der Folien und Filme, die aus diesen erfindungsgemäßen Gemischen erhalten werden können, einhergeht.
In einer bevorzugten Ausführungsforn der Erfindung ist der Prozentsatz an borenthaltender Verbindung, ausgedrückt als Boranteil, zwischen 0,002 und 0,4 %, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,3 %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Genisches.
Aus den in der nachstehenden Beschreibung angeführten experimentellen Daten wird deutlich, daß die Anwesenheit von Borverbindungen zu einer beträchtlichen Verbesserung in der Transparenz und in der Reißfestigkeit der aus den erfindungsgemäßen Polymermaterialien hergestellten Gegenständen führt.
Eine Steigerung des Young'schen Moduls dieser Gegenstände wurde ebenfalls verzeichnet.
Hinsichtlich dieser Eigenschaften wurde die Zugabe von anorganischen Salzen von Alkali- oder Erdalkalimetallen, insbesondere Lithiumchlorid und Natriumchlorid, in Konzentrationen zwischen 0,1 und 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch, ebenfalls als vorteilhaft befunden.
Der in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Begriff "Stärke" schließt im allgemeinen alle Stärken natürlichen oder pflanzlichen Ursprungs ein, die in wesentlichen aus Amylose und/oder Amylopektin zusammengesetzt sind. Sie können aus verschiedenen Pflanzen extrahiert werden, beispielsweise Kartoffeln, Reis, Tapioka und Mais und aus Getreide, wie Roggen, Hafer und Weizen. Maisstärke ist bevorzugt. Der Begriff Stärke schließt auch modifizierte Stärke ein, deren Säureindex auf einen Wert zwischen 3 und 6 vermindert wurde, wie Kartoffelstärke, bei der die Arten und Konzentrationen der Kationen, die mit der Phosphatgruppe verbunden sind, modifiziert wurde. Stärkeethoxylate, Acetate, kationische Stärke, Stärkeoxide, vernetzte Stärken und dergleichen, können ebenfalls verwendet werden.
Die native Stärke, die vorzugsweise verwendet wird, hat einen Wassereigenanteil von etwa 9 bis 15 Gew.-%.
Zusätzliches Wasser kann zu der Stärkepolymermasse während der Verarbeitung in einer Gesamtmenge bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das Stärke-Wasser-System, zugegeben werden.
Der Wassereigenanteil der Stärke ist jedoch an sich ausreichend in Gegenwart eines hochsiedenden Weichmachers (Siedepunkt höher als 150ºC), um unter Verarbeitungsbedingungen zur Herstellung einer homogenen thermoplastischen Schmelze mindestens teilweises Ineinanderdringen von Stärke und synthetischem Polymer, geeignet zur Extrusion, zu einem Film bereitzustellen.
Die synthetische polymere Komponente schließt Polymere und Copolymere von mindestens einen ethylenisch ungesättigten Mononer, Polymer oder Copolymer mit wiederholenden Einheiten, ausgestattet mit mindestens einer polaren Gruppe, wie Hydroxy, Alkoxy, Carboxy, Carboxyalkyl, Alkylcarboxy und Acetal, ein.
Bevorzugte polymere Komponenten schließen Polyvinylalkohol und Copolymere eines Olefins, ausgewählt aus Ethylen, Propylen, Isobuten und Styrol mit Acrylsäure, Vinylalkohol und/oder Vinylacetat und Gemische davon ein.
Die vorstehend genannten Copolymere schließen niedrig schmelzende Ethylencopolymere mit mehr als 50 Gew.-% Ethylen, mit Schmelzpunkten zwischen 80 und 130ºC, wie Ethylenacrylsäure, Ethylenvinylalkohol, Ethylenvinylacetat und Gemischen davon ein.
Besonders bevorzugt sind Polyvinylalkohol und Ethylenvinylalkoholcopolymere mit einen Ethylengehalt zwischen 10 und 90 %, vorzugsweise zwischen 10 und 40 %, auf das Gewicht bezogen und mit einem Schmelzflußindex zwischen 2 und 50, vorzugsweise zwischen 6 und 20, bei 210ºC und mit einer Kraft von 2,16 kg.
Die vorstehenden Polymere werden durch Hydrolyse des entsprechenden Polyvinylacetats oder Ethylenvinylacetats erhalten. Der Hydrolysegrad des Ethylenvinylalkohols liegt vorzugsweise zwischen 100 und 50 %.
Die vorstehend genannten alkoholischen Einheiten der Polymere können teilweise oder vollständig modifiziert sein unter Herstellung von:
1) Ethern, erhalten aus der Umsetzung mit:
- Ethylenoxid
- Ethylenoxid, substituiert mit Alkylresten mit bis zu C&sub2;&sub0; oder mit aromatischen Resten
- Acrylnitril (Ce²+-Starter)
- Acrylamid
- Arylalkylhalogeniden
- Chloressigsäure
- Methylchlormethylether
- Silanen
2) anorganischen und organischen Estern, wie Sulfaten, Nitraten, Phosphaten, Arsenaten, Xanthaten, Carbamaten, Urethanen, Boraten, Titanaten,
3) organischen Estern, entstanden durch Umsetzung mit aliphatischen oder aromatischen Säuren, Chloracylresten, insbesondere Fettsäuren, Anhydriden,
4) Acetalen und Ketalen, hergestellt durch Umsetzung mit:
- aliphatischen Aldehyden mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen
- ungesättigten aliphatische Aldehyden mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen
- Chloracetaldehyd
- Glyoxal
- aromatischen Aldehyden
- cyclischen aliphatischen Aldehyden
- aliphatischen Ketonen
- Arylalkylketonen
- Alkylcycloalkylketonen.
Die Reaktionen, mit denen die organischen und anorganischen Ester und die Acetale, die vorstehend angeführt werden, hergestellt werden, können leicht ausgeführt werden, wie in der zitierten Literatur von Kapitel 9 der Veröffentlichung "Polyvinyl alcohol", herausgegeben von C.A. Finch, beschrieben.
Es ist auch möglich, multifunktionelle Polymere von Polyvinylalkohol und Ethylenvinylalkohol (enthaltend bis zu 44 Gew.-% Ethylen mit Hydrolysegraden der Acetatgruppen zwischen 100 und 50 %) zu verwenden, worin bis zu 50 % des Ethylens durch Comonomere ersetzt sein können, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
Propylen, Isobuten, Styrol, Vinylchlorid, 1,1-Dichlorethen, Vinylether der Formel CH&sub2;=CR-OR'&sub1; worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet und R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe oder einen Polyether bedeutet, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylketone der Formel CH&sub2;=CR-CO-CH&sub2;-R', wobei R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet und R' ein Wasserstoffatom oder eine C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppe bedeutet, Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Ester der Formel CH&sub2;=CR- COOR', wobei R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet und R' ein Wasserstoffatom oder eine C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppe bedeutet und die Alkalimetall- oder Erdalkalinetallsalze dieser Säuren, Vinylderivate der Formel CH&sub2;=CR-OCOR', wobei R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet und R' ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Methylgruppe, mono-, bi- oder trisubstituiert mit Chlor- und Fluorgruppen, oder eine C&sub2;-C&sub6;-Alkylgruppe bedeutet, Vinylcarbamate der Formel CH&sub2;=CR-CCNR'R", worin R ein Wasserstoffatom oder eine Nethylgruppe bedeutet und R' und R" gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub3;-Alkylgruppen darstellen, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin oder 1-Vinylimidazol.
Die Copolymerisation wird unter Verwendung eines radikalischen Starters, wie Wasserstoffperoxid, Peroxysulfate und Benzoylperoxide, erreicht, wie beschrieben in Kapitel "Polymerisation processes of vinyl esters" und der Literatur, zitiert auf geiten 406 ff. von Band 17 von "Encyclopedia of Polymer Science and Engineering".
Es ist auch möglich, Zusammensetzungen zu verwenden, die Stärke, Ethylenvinylalkoholcopolymer, möglicherweise modifiziert und hydrophobe Polymere von Polyethylen oder dessen Vinylcopolymere, wie jene, die vorstehend erwähnt wurden oder aliphatische Polyester (beispielsweise Polyvinylacetat, Polycaprolacton, Polyhydroxybutyrat (PHB) und Polyhydroxybutyratvalerat (PHBV), Polymilchsäure, Polyethylen und Polybutylenadipate oder -sebacate), Polyether (beispielsweise Polyoxymethylen, Polyoxyethylen, Polyoxypropylen, Polyphenylenoxid), Polyamide (Nylon 6, Nylon 12, usw.), Polyacrylnitril, Polyurethane, Polyester/Polyurethancopolymere, Polyester/Polyamidcopolymere, Polyglycolid, hydrophile Polymere, wie Polyvinylpyrrolidon, Polyoxazolin, Celluloseacetate und -nitrate, regenerierte Cellulose, Alkylcellulose, Carboxymethylcellulose, Proteine von Caseintyp und Salze davon, natürliche Gummen, wie Gummi arabicum, Algin und Alginate, Chitin und Chitosan einschließen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt das polymere Material ein synthetisches thermoplastisches Polymer und destrukturierte Stärke in einem Verhältnis zwischen 1:19 und 19:1, vorzugsweise zwischen 1:4 und 4:1, auf das Gewicht bezogen, ein.
Das Polymermaterial schließt vorzugsweise einen Weichmacher mit einen hohen Siedepunkt ein (Siedepunkt über 150ºC) bei einer Konzentration von 0,05 bis 100 %, vorzugsweise 20 bis 100 Gew.-% der Stärkekomponente (auf trockener Basis).
Der Weichmacher kann beispielsweise ein Polyol sein, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Polyglycerin, Polyethylenglycol, Sorbit, Mannit, deren Acetat-, Ethoxylat- oder Propoxylatderivate und Gemische davon.
Das polymere Material kann ebenfalls ein Mittel zur Destrukturierung der Stärke einschließen, wie Harnstoff in Mengen zwischen 2 und 20 Gew.-% der Stärkekomponente oder Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxide.
Das polymere Material kann auch Vernetzungsmittel einschließen, wie Aldehyde, Acetale, Ketone, Glyoxale oder dergleichen. Darüberhinaus kann es weitere Additive zur Verleihung spezieller Eigenschaften für die Gegenstände einschließen, für die das Material verwendet werden soll. So können beispielsweise Stabilisatoren gegen Ultraviolettlichtstrahlung zur Verbesserung der Beständigkeit der Gegenstände gegen Sonnenlicht zugegeben werden. Weitere Additive schließen übliche Additive ein, die normalerweise in Massen auf Stärkebasis zum Formen oder zur Extrusion eingemischt werden, wie Fungizide, Flammfestigkeit verleihende Mittel, Herbizide, Antioxidantien, Düngemittel, Trübungsmittel, Stabilisatoren und Weichmacher. Alle diese Additive können in üblichen, dem Fachmann bekannten Mengen verwendet werden und können bis zu 20 Gew.-% der Fertigmasse ausmachen.
Das polymere Material weist einen Wassergehalt (wie extrudiert, vor der Konditionierung) von nicht mehr als 6 % und vorzugsweise nicht weniger als 4 Gew.-% der Gesamtmasse aufgrund des Wassereigengehalts der verwendeten Stärke oder des, falls geeeignet, zugegebenen Wassers auf.
Bevorzugte Massen umfassen etwa 20 bis etwa 70 Gew.-% Stärke (Trockenbasis), von etwa 10 bis etwa 50 Gew.-% synthetisches Polymer oder Copolymer, von etwa 2 bis etwa 40 Gew.-% hochsiedenden Weichmacher oder Gemische von Weichmacher, von etwa 0 bis etwa 10 % Harnstoff, von etwa 1 bis etwa 5 % Feuchtigkeit (nach der Extrusion vor der Konditionierung) und von 0,002 bis 0,4 % Bor.
Bevorzugte Nassen umfassen:
a) 30 bis 60 Gew.-% Stärke (Trockenbasis);
b) 20 bis 50 Gew.-% eines Polymers, ausgewählt aus Ethylenvinylalkohol (mit einen Ethylenanteil von 10 bis 40 Gew.-%, bevorzugter 28 bis 40 Gew.-%), Polyvinylalkohol und Ethylen-Acrylsäure und Gemische davon;
c) 5 bis 25 Gew.-% hochsiedenden Weichmacher oder Gemische von Weichmachern;
d) 2 bis 7 Gew.-% Harnstoff,
e) 2 bis 4 % Feuchtigkeit (wie extrudiert, vor der Konditionierung),
f) 0,01 bis 0,3 % Bor.
Wenn Komponente b) aus einem Gemisch von Ethylenvinylalkohol und Ethylenacrylsäure besteht, wird letztere vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Ethylenvinylalkohol, verwendet.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus Polymermaterial des vorstehend beschriebenen Typs, einschließlich des Schrittes der Bildung einer Schmelze, umfassend ein synthetisches, thermoplastisches Polymer und Stärke bei einer Temperatur zwischen 100 und 220ºC (vorzugsweise 140 bis 220ºC), wobei die Schmelze eine borenthaltende Verbindung umfaßt.
Drücke, denen das Gemisch während der Wärmebehandlung unterzogen wird, sind jene, die für eine Extrusion in einem Ein- oder Doppelschneckenextruder typisch sind. Obwohl das Verfahren vorzugsweise in einem Extruder ausgeführt wird, können die Stärke und das synthetische Polymer mit einer Vorrichtung vermischt werden, die die Bedingungen von Temperatur und Scherkräften sichert, geeignet, um die Stärke und das verwendete Polymer aus rheologischen Blickwinkel verträglich zu machen.
Es scheint aus mikrophotographischen Untersuchungen, ausgeführt mit einem Transmissionselektronenmikroskop, daß die Anwesenheit von Borverbindungen oder deren Derivaten, ein besseres Ineinanderdringen zwischen der Stärkephase und der synthetischen Polymerphase (insbesondere Ethylenvinylalkoholphase) ermöglicht. Wie bereits ausgeführt, zeigen aufgrund dieses Ineinanderdringens die durch Extrusion aus den erfindungsgemäßen Polymermaterialien hergestellten Gegenstände gute mechanische Eigenschaften und gute Durchsichtigkeit.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Borsäure zu den anderen Komponenten des Materials in Form eines festen Pulvers gegeben.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Borsäure zu den anderen Komponenten des in Weichmacher gelösten polymeren Materials gegeben, vorzugsweise Wasser, Glycerin oder ein Gemisch davon.
Das Gewicht an Borsäure als Prozentsatz des Gewichtes an Weichmacher wird so berechnet, daß eine Konzentration von Bor im Endprodukt zwischen 0,002 und 0,4 %, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,3 Gew.-%, erreicht wird.
Eine weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand in Film-, Folien- oder Faserform, hergestellt durch Extrusion des polymeren Materials eines wie vorstehend beschriebenen Typs.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich, die nur zur Erläuterung angegeben sind.

Vergleichsbeispiel

Eine Masse wurde hergestellt, enthaltend:
- 38 Gew.-% ungetrocknete Stärke Globe 0341 Cerestar mit einem Wasseranteil von 11 %,
- 38 Gew.-% Clarene R-20 Ethylenvinylalkohol- Copolymer von Solvay,
- 3 Gew.-% EAA 5981 Ethylen-Acrylsäurecopolymer von Dow Chemical,
- 5 Gew.-% Harnstoff,
- 15,7 Gew.-% Glycerin,
- 0,3 Gew.-% Erucamid.
Die Komponenten wurden einzeln zu einer Licoarbo DC-10-Beschickungsanlage für einen Doppelschnecken-Einschnecken- Extruder Baker Perkins MPCV-30 gespeist. Der Schneckendurchmesser im Doppelschneckenbereich des Extruders betrug 30 mm mit einem Längen/Durchmesserverhältnis von 10:1, während der Einschneckenbereich einen Schneckendurchmesser von 38 mm und ein Längen/Durchmesserverhältnis von 8:1 aufwies. Die auf dem Kopf des Einschneckenbereiches montierte kapillare Düse hatte einen Durchmesser von 4,5 mm. Die Extrusionstemperatur betrug 160º über die 4 Heizbereiche. Die erzeugten Extrusionen wurden granuliert und anschließend unter Bildung eines Films mit einem Extruder von Haake Rheomex-Modell 252 mit einen Schneckendurchmesser von 19 mm, einen Längen/Durchmesserverhältnis von 19:1 und einem Verfilmungskopf blasextrudiert. Die Temperatur wurde bei 155ºC über die gesamte Anlage gehalten, einschließlich des Verfilmungskopfes.

Beispiel 1

Eine Menge Borsäure = 0,2 % des Gesamtgewichts wurde zu einer Formulierung, identisch zu der des Vergleichsbeispiels, gegeben.
Alle Schritte wurden in gleicher Weise wie jene, die im Zusammenhang mit dem Vergleichsbeispiel beschrieben wurden, ausgeführt.

Beispiel 2

Eine Menge Borsäure = 0,4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, wurde zu einer Formulierung, identisch zu jener des Vergleichsbeispiels, gegeben. Alle Schritte wurden in gleicher Weise wie jene, die im Zusammenhang mit dem Vergleichsbeispiel beschrieben wurden, ausgeführt.
Rechteckige Teststücke wurden von allen extrudierten Filmen erhalten (die etwa 60 um dick waren) und nach Konditionierung bei 23ºC und 55 % relativer Luftfeuchtigkeit für 24 Stunden wurden sie mechanischen Tests, insbesondere Zugtests gemäß ASTM D-882-Standard und Reißfestigkeitstests entsprechend ASTM D-1938-Standard, und Tests bezüglich der Durchsichtigkeit unterzogen.
Im letzten Fall wurde ein Doppelstrahl-UV-VIS-Spektrophotometer verwendet. Für diesen Vorgang wurde das Instrument in Luft auf Null eingestellt, im Wellenlängenbereich zwischen 360 und 800 nm und die Durchlässigkeit der in Frage kommenden Prüfstücke wurde in Vergleich mit einem Polyethylenteststück bewertet.
Tabelle 1 gibt die Ergebnisse der mechanischen Tests und Tabelle 2 jene der Durchlässigkeitstests hinsichtlich bestimmter Wellenlängenwerte an. Eigenschaften der Teststücke der Beispiele Vergleichsbeispiel Beispiel Young'scher Modul Enddehnung Bruchenergie Reißspannung * Endzugfestigkeit
Bemerkung: In bezug auf die Reißspannung legt der erste Wert den Wert fest, bei dem der Riß beginnt, der zweite Wert, bei dem er fortschreitet. UV-VIS-Durchlässigkeit des Prüfstücks der Beispiele Polythen Vergleichsbeispiel Beispiel Durchlässigkeit
Aus den Tabellen geht deutlich hervor, daß die Werte für die Durchlässigkeit, für den Young'schen Modul und die Reißspannung bei jenen aus polymeren Materialien hergestellten Prüfstücken deutlich erhöht sind, bei denen Borverbindungen in der Masse eingeschlossen sind.

Beispiel 3

Eine Menge von 0,5 % Borsäure wurde zu einer Formulierung gegeben, identisch zu jener des Vergleichsbeispiels. Außerdem wurde der dritte Heizbereich des Extruders auf 195ºC angehoben. Der Rest der Schritte, die ausgeführt wurden, waren wie in dem Bezugsbeispiel beschrieben.

Beispiel 4

Eine Menge von 2 % LiCl wurde zu einer Formulierung gegeben, identisch zu jener von Beispiel 3 und die Temperatur des dritten Heizbereiches des Extruders wurde auf 205ºC gebracht. Alle restlichen Schritte wurden wie in dem Vergleichsbeispiel beschrieben ausgeführt.

Beispiel 5

Eine Menge von 2 % LiCl wurde zu einer Formulierung gegeben, identisch zu jener von Beispiel 3 und die Temperatur des dritten Heizbereiches des Extruders wurde auf 170ºC gebracht. Alle restlichen Schritte wurden wie in dem Vergleichsbeispiel beschrieben ausgeführt.

Beispiel 6

Eine Menge von 2 % LiCl wurde zu einer Formulierung gegeben, identisch zu jener von Vergleichsbeispiel 1 und die Temperatur des dritten Heizbereiches des Extruders wurde auf 170ºC gebracht. Alle restlichen Schritte wurden wie in dem Vergleichbeispiel beschrieben ausgeführt.
Die Durchlässigkeitswerte der in Beispielen 3 bis 6 durch das vorstehend ausgewiesene Verfahren erhaltenen Teststücke sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 UV-VIS-Durchlässigkeit Beispiel

Claims

1. Polymergemisch, umfassend ein synthetisches, thermoplastisches Polymer und eine destrukturierte Stärke, erhältlich durch ein Verfahren, das den Schritt der Bildung einer Schmelze, umfassend das synthetische, thermoplastische Polymer und Stärke, in einem Stärke/Polymer-Gewichtsverhältnis von 1:19 bis 19:1 bei einer Temperatur zwischen 100 und 220ºC einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze eine borenthaltende Verbindung umfaßt.

2. Polymergemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozentsatz der borenthaltenden Verbindung, ausgedrückt als Boranteil, zwischen 0,002 und 0,4 Gew.-% beträgt.

3. Polymergemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozentsatz der borenthaltenden Verbindung, ausgedrückt als Boranteil, zwischen 0,01 und 0,3 Gew.-% beträgt.

4. Polymergemisch nach Anspruch 1, wobei die borenthaltende Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Borsäure, Metaborsäure, Borax und Derivaten davon.

5. Polymergenisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das synthetische, thermoplastische Polymer ein Polymer ist von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, und das Polymer wiederkehrende Einheiten aufweist, ausgestattet mit mindestens einer polaren Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxy, Alkoxy, Carboxy, Carboxyalkyl, Alkylcarboxy und Acetal.

6. Polymergemisch nach Anspruch 5, wobei das Polymer aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylalkohol und Copolymeren eines Olefins, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylen, Propylen, Isobuten und Styrol, mit Acrylsäure, Vinylalkohol oder Vinylacetat, ausgewählt ist.

7. Polymergemisch nach Anspruch 6, wobei das synthetische Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenvinylalkohol, Polyvinylalkohol, Ethylenacrylsäure und Gemischen davon.

8. Polymergemisch nach Anspruch 7, wobei das Ethylenvinylalkoholcopolymer einen Ethylenanteil zwischen 10 und 90 Gew.-% und einen Schmelzflußindex zwischen 2 und 50 (bei 21ºC und mit einer Kraft von 2,16 kg) aufweist.

9. Polymergemisch nach Anspruch 8, wobei das Ethylenvinylalkoholcopolymer einen Ethylenanteil zwischen 10 und 40 Gew.-% und einen Schmelzflußindex zwischen 6 und 20 (bei 210ºC und mit einer Kraft von 2,16 kg) und einem Hydrolysegrad von 50 bis 100 % aufweist.

10. Polymergemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das synthetische Polymer und die Stärke in einem Verhältnis zwischen 1:4 und 4:1, auf das Gewicht bezogen, vorliegen.

11. Polymergemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen hochsiedenden Weichmacher in einer Konzentration von 0,05 bis 100 %, auf das Gewicht der Stärkekomponente bezogen, vorzugsweise von 20 bis 100 Gew.-%.

12. Polymergemisch nach Anspruch 11, wobei der Weichmacher ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Glycerin, Polyglycerin, Polyethylenglycol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Mannit, Sorbit, deren Acetat-, Ethoxylat- oder Propoxylatderivaten und Gemischen davon.

13. Polymergemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein Stärke destrukturierendes Mittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Harnstoff, alkalischen Hydroxiden, Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallhydroxiden und Gemischen davon.

14. Polymergemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend anorganische Salze von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, zugegeben in Konzentrationen zwischen 0,1 und 5 %, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 Gew.-%.

15. Verfahren zur Herstellung eines in einem der vorangehenden Ansprüche beschriebenen Polymergemisches, wobei die Borverbindung Borsäure ist, die zusammen mit einem Weichmacher, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Glycerin, Polyglycerin, Polyethylenglycol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Mannit, Sorbit, deren Ethoxylat-, Propoxylat- oder Acetatderivaten und Gemischen davon, zugegeben wird.

16. Gegenstand in Film-, Folien- oder Faserform, hergestellt aus einem Polymergemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 14.