WO1997040111A1 - Kompostierbarer wasserfester überzug - Google Patents

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WO1997040111A1
WO1997040111A1 PCT/EP1997/001723 EP9701723W WO9740111A1 WO 1997040111 A1 WO1997040111 A1 WO 1997040111A1 EP 9701723 W EP9701723 W EP 9701723W WO 9740111 A1 WO9740111 A1 WO 9740111A1
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acids
bifunctional
aliphatic
alcohols
optionally
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PCT/EP1997/001723
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Ernst Grigat
Karsten-Josef Idel
Uwe Westeppe
Wolfgang Schulz-Schlitte
Winfried Pommeranz
Jürgen Lörcks
Harald Schmidt
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Bayer Aktiengesellschaft
Biotec Biologische Naturverpackungen Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/06—Biodegradable

Definitions

  • the present invention relates to a compostable waterproof coating, a method for producing the same and the use of the coating for coating objects.
  • the task was solved by dissolving completely biodegradable polymers in suitable solvents and using this solution for spraying compostable parts.
  • the coating is created by running the solution with subsequent evaporation of the solvent.
  • Suitable biodegradable polymers are aliphatic or partially aromatic polyesters, thermoplastic aliphatic or partially aromatic polyester urethanes, aliphatic or aliphatic-aromatic polyester carbonates, aliphatic polyester amides.
  • A) aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 -C 10 -dialkohoien such as ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably with C 5 -C 6 -C atoms in cycloaliphatic ring like 40111 PC17EP97 / 01723
  • cyclohexanedimethanol for example cyclohexanedimethanol and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 - C 12 -
  • Alkyl diols such as neopentyl glycol and, if necessary, small amounts of higher functional alcohols, preferably C 3 -C 12 alkyl polyols such as 1,2,3-propanetriol or trimethylol propane, and from aliphatic bifunctional acids, preferably C 2 -C 12 alkyl dicarboxylic acids such as and preferably succinic acid or
  • Adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid or isophthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
  • aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids.
  • acids can also be used in the form of derivatives such as acid chlorides or esters, both as monomeric and as oligomeric esters;
  • C) aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 -C 10 dialcohols such as ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably with a C 5 -C 6 cycloaliphatic ring such as for example ⁇ as cyclohexanedimethanol and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 -C ] 2 -alkyl diols such as neopentyl glycol and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols, preferably C 3 -C 12 al
  • aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids.
  • acids can also be used in the form of derivatives such as acid chlorides or esters, both as monomeric and as oligomeric esters;
  • ester fraction C) and / or D) at least 75% by weight, based on the
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 -C 10 dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 carbon atoms in the cycloaliphatic ring, such as cyclohexanedimethanol and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 -C 12 -alkyldiols such as neopentylglycol and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols, preferably C 3 -C 12 dialco
  • G from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid or
  • aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids.
  • acids can also be used in the form of derivatives such as acid chlorides or esters, both as monomeric and as oligomeric esters;
  • H a carbo fraction which is prepared from aromatic bifunctional phenols, preferably bisphenol-A, and carbonate donors, for example phosgene, or a carbonate fraction which is obtained from aliphatic carbonic acid esters or their derivatives such as chlorocarbonic acid esters or aliphatic carboxylic acids or their derivatives like for example
  • Salts and carbonate donors for example phosgene, is produced.
  • ester fraction F) and / or G) must be at least 70% by weight, based on the sum of F), G) and H);
  • Dialcohols such as ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 carbon atoms such as cyclohexanedimethanol and / or partially or completely instead of the diols, monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol,
  • C 12 alkyl polyols such as 1,2,3-propanetriol or trimethylol propane and from aliphatic bifunctional acids, preferably 2 to 12 C atoms in the alkyl chain such as and preferably succinic acid or adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalate acid or isophthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid and, if necessary, small amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
  • K from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the carbon chain, for example hydroxybutyric acid or hydroxyvaleric acid or lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide,
  • aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids.
  • acids can also be used in the form of derivatives such as acid chlorides or esters, both as monomeric and as oligomeric esters;
  • L) an amide fraction of aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and / or optionally small amounts of branched bifunctional amines, linear aliphatic C 2 -C 0 -diamines and, in addition, small amounts of higher-functional amines, are preferred among the amines Hexamethylene diamine, isophorone diamine and particularly preferably hexamethylene diamine, and from linear and / or cycloaliphatic bifunctional acids, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain or C 5 -C 6 ring in the case of cycloaliphatic acids, preferably adipic acid and / or optionally small amounts of branched bifunctional and / or optionally aromatic bifunctional acids such as, for example, terephthalic acid or isophthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher-functional acids, preferably with 2 to 10 carbon atoms or
  • the ester content I) and / or K) must be at least 30% by weight, based on the sum of I), K), L) and M).
  • the weight content of the ester structures is preferably between 30 and 70%, the content of the amide structures between 70 and 30%
  • the biodegradable polyesteramides according to the invention can be synthesized either by the "polyamide method” by stochiometrically mixing the starting components, if appropriate with addition of water and subsequent removal of water from the reaction mixture, or by the “polyester method” by stochiometrically mixing the starting components as well as additions of an excess of diol with esterification of the acid groups and subsequent transesterification or re-embedding of these esters. In this second case, the excess of diol is also evaporated off, in addition to water. Preference is given to synthesis by the snow-covered "polyester method" "
  • polyesters, polyester urethanes, polyester carbonates or preferably polyester amides according to the invention can furthermore contain 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to
  • branching agents can be, for example, trifunctional alcohols such as trimethylolpropane or glycerol, tetrafunctional alcohols such as pentaerythritol, trifunctional carboxylic acids such as citric acid This does not hinder materials
  • the polycondensation can also be accelerated by using known catalysts. Both the known phosphorus compounds which accelerate polyamide synthesis and acidic or organometallic catalysts for the esterification, as well as combinations of the two, are used
  • polycondensation to polyester amides can be influenced by the use of lysine, lysine derivatives or other amidically branching products such as, for example, aminoethylaminoethanol, which both the condensate Accelerate station as well as lead to branched products (see for example DE 38 31 709)
  • Solvents which can be used according to the invention can be: alcohols, ketones, ethers, halogenated or halogen-free hydrocarbons or esters. Acetone, ethyl acetate, isopropanol, methanol, dichloromethane, chloroform, tetrahydrofuran or toluene are preferred. Ethanol is particularly preferred
  • Solvents which can be used according to the invention can also be mixtures of the solvents mentioned and mixtures including other solvents, such as water
  • the concentrations of the solutions are between 70% by weight and 1% by weight of polymer, preferably between 50% and 8% by weight of polymer, particularly preferably between 40% and 19% by weight of polymer
  • coatings according to the invention can also be combined with other additives such as fillers or additives, for example
  • the present invention furthermore relates to a method for waterproofing non-waterproof compostable objects by means of the coatings according to the invention, characterized in that solutions of compostable plastics are applied in accordance with the composition according to the invention and the coatings are formed therefrom.
  • the application can take place, for example, by pouring, brushing or, preferably, spraying.
  • the present invention furthermore relates to a method for waterproofing non-waterproof compostable objects by means of the coatings according to the invention, characterized in that the preparation of the solutions of compostable plastics which are used for application are prepared in a suitable bonding device, preferably at temperatures above 60 ° C and immediately (in no longer than 10 minutes) to apply. This can be done discontinuously or preferably continuously.
  • the present invention further relates to a method for waterproofing non-waterproof compostable objects by means of the coatings according to the invention, characterized in that the curing of the coatings is accelerated. This can be done, for example, by physical means, such as accelerated removal of the solvent, for example in vacuo or at elevated temperature, or, for example, by adding crystallization accelerators (nucleating agents) or, for example, by adding reactive solidifier.
  • the non-waterproof compostable objects can be: cellulose products such as paper or cardboard, textile structures such as fabrics or nonwovens, wood or wood-based materials, starchy materials such as starch foam with or without biodegradable polymers as blend partners, foils or molded parts made of biodegradable materials, leather or leather materials, chitin or products made from it.
  • the coatings of the invention are also suitable for paper coating.
  • the coatings according to the invention can also be used to inhibit corrosion of metals.
  • the present invention also relates to the finished waterproof compostable parts provided with coatings, such as, for example, disposable tableware, storage containers or coffins.
  • the layer thickness of the coating is generally 0.1 to 20, preferably 0.5 to 10, in particular 1 to 5 ⁇ m.
  • the present invention also relates to compostable temporary coverings which are intended to be removed again after a certain period of time, such as protective covers for transporting or storing objects.
  • the present invention also relates to compostable coatings which enable the coated material to be heat-sealed.
  • Solution in meta-cresol at 20 ° C are dissolved in 80 g ethanol at 75 ° C.
  • the solution is sprayed onto a bowl of starch foam and left to dry for 1 hour at room temperature.
  • the bowl is filled with 90 ° C warm water and the water is allowed to cool in it (approx. 1 hour).
  • the shell is visually and in use none
  • An untreated bowl - except for the coating identical to the bowl from Example 1 - is soaked within one minute when filled with 90 ° C warm water and the water runs through it.

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Abstract

Inhalt der vorliegenden Erfindung ist ein kompostierbarer wasserfester Überzug, ein Verfahren zur Herstellung desselben und die Verwendung des Überzuges zum Beschichten von Gegenständen.

Description

Kompostier barer wasserfester Überzug
Inhalt der vorliegenden Erfindung ist ein kompostierbarer wasserfester Überzug, ein Verfahren zur Herstellung desselben und die Verwendung des Überzuges zum Beschichten von Gegenständen.
Unter ökologischen Gesichtspunkten ist man für viele Zwecke, beispielsweise Einweggeschirr, daran interessiert, vollständig biologisch abbaubare (in dieser Anmeldung gleichgesetzt mit kompostierbare) Materialien einzusetzen. Dafür bieten sich beispielsweise Papier oder Pappe an. Problematisch ist die Hydropho¬ bierung dieser Materialien, denn für den Gebrauch beispielsweise als Einweg- geschirr müssen sie wasserfest sein.
Daher bestand die Aufgabe, ein völlig biologisch abbaubares Überzugssystem zu entwickeln, das sowohl einer technischen Verwenbarkeit - maschinell herstellbare flexible Überzüge geringer Schichtdicke - als auch einer vollständigen biolo¬ gischen Abbaubarkeit genügt.
Gelöst wurde die Aufgabe, indem biologisch vollständig abbaubare Polymere in geeigneten Lösemitteln gelöst werden und diese Lösung zum Besprühen von kompostierbaren Teilen verwendet wird. Der Überzug entsteht durch das Verlaufen der Lösung mit nachfolgendem Abdampfen des Lösemittels.
Als biologisch abbaubare Polymere kommen aliphatische oder teilaromatische Polyester, thermoplastische aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane, aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate, aliphatische Poly¬ esteramide in Frage.
Die folgenden Polymere sind geeignet:
Aliphatische oder teilaromatische Polyester aus
A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2-C10-Dialko- hoien wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevor¬ zugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit C5-C6-C-Atomen im cycloaliphatischen Ring wie 40111 PC17EP97/01723
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beispielsweise Cyclohexandimethanol und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekular¬ gewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C12-
Alkyldiolen wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebenen¬ falls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12- Alkylpolyole wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12- Alkyldicarbonsäuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure oder
Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure oder Isophthalsäure oder Naphthalin- dicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höher¬ funktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansäure oder Milchsäure, oder deren Derivaten, beispiels¬ weise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A und B,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen.
Alle Säuren können auch in Form von Derivaten wie beispielsweise Säurechloride oder Ester, sowohl als monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden;
Aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus
C) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2-C10-Dialko- holen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevor¬ zugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C5-C6-cycloaliphatischem Ring wie beispiels¬ weise Cyclohexandimethanol und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propy¬ lenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekular- gewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C]2-Alkyl- diolen wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12- Alkylpolyole wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C]2- Alkyldicarbonsäuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure oder Isophthalsäure oder Naphthalin- dicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunk¬ tionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
D) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansäure oder Milchsäure, oder deren Derivaten, beispiels- weise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus C und D,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen.
Alle Säuren können auch in Form von Derivaten wie beispielsweise Säurechloride oder Ester, sowohl als monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden;
E) aus dem Reaktionsprodukt von C und/oder D mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höher¬ funktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphti sehen Isocyanaten, z.B. Tetramethy- lendiisoeyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenen¬ falls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphati¬ schen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-Alkyldi- oder -polyole bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Alkoholen, z.B. Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclo- hexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höher¬ funktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen der Alkylkette, z.Bl. Ethyl endiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispielsweise Ethylendiaminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz,
wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew -%, bezogen auf die
Summe aus C), D) und E) beträgt, wobei bei Polyurethan-typischem Polymer¬ aufbau gegebenenfalls aus Weichsegmenten C) und D) sowie aus Hartsegmenten
E) keine vollständige statistische Verteilung der Rohstoffe im Polymer zu erwarten ist;
Aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
F) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2-C10- Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio¬ nellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cyclo- aliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-Alkyldiolen wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-Alkylpolyole wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäuren wie beispielsweise und bevor- zugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure oder Isophthal- säure oder Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
G) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure oder
Hydroxyvaleriansäure oder Milchsäure, oder deren Derivaten, beispiels¬ weise ε-Caprolacton oder Dilactid, oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus F und G,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen.
Alle Säuren können auch in Form von Derivaten wie beispielsweise Säurechloride oder Ester, sowohl als monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden;
H) einem Carboanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, be¬ vorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, her¬ gestellt wird oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlen¬ säureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise
Salzen und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird.
Der Esteranteil F) und/oder G) muß mindestens 70 Gew -%, bezogen auf die Summe aus F), G) und H) betragen;
Aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus
I) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2-C10-
Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio¬ nellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen wie bei¬ spielsweise Cyclohexandimethanol und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol,
Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Mol¬ ekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3- C12-Alkyldiolen wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebe- nenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-
C12-Alkylpolyole wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylol¬ propan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthal säure oder Isophthal- säure oder Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
K) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansäure oder Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K),
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen.
Alle Säuren können auch in Form von Derivaten wie beispielsweise Säurechloride oder Ester, sowohl als monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden;
L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunk¬ tionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktio¬ nellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2-C,0-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen in der Alkylkette bzw. C5-C6-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunk¬ tionellen Säuren wie beispielsweise Terephthal säure oder Isophthal säure oder Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Men¬ gen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen oder
M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ώ-Laurinlactam und ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε- Caprolactam,
oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil. Der Esteranteil I) und/oder K) muß mindestens 30 Gew -%, bezogen auf die Summe aus I), K), L) und M) betragen Vorzugsweise betragt der Gewichtsanteil der Esterstrukturen zwischen 30 und 70 %, der Anteil der Amidstrukturen zwischen 70 und 30 %
Die Synthese der erfindungsgemaßen biologisch abbaubaren Polyesteramide kann sowohl nach der "Polyamid-Methode" durch stochiometπsches Mischen der Aus¬ gangskomponenten gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser und anschließendes Entfernen von Wasser aus dem Reaktionsgemisch als auch nach der "Polyester- Methode" durch stochiometrisches Mischen der Ausgangskomponenten sowie Zu- gäbe eines Überschusses an Diol mit Veresterung der Sauregruppen und nachfol¬ gender Umesterung bzw Umarmdierung dieser Ester erfolgen In diesem zweiten Fall wird neben Wasser auch der Überschuß an Diol wieder abdestilhert Bevor¬ zugt ist die Synthese nach der beschn ebenen "Polyester-Methode"
Die erfindungsgemaßen Polyester, Polyesterurethane, Polyestercarbonate oder be- vorzugt Polyesteramide können weiterhin 0,1 bis 5 Gew -%, bevorzugt 0,1 bis
1 Gew -% an Verzweigern enthalten Diese Verzweiger können z B trifunktionelle Alkohole wie Trimethylolpropan oder Glycerin, tetrafunktionelle Alkohole wie Pentaerythrit, trifunktionelle Carbonsauren wie Citronensäure sein Die Verzweiger erhohen die Schmelzviskositat der erfindungsgemaßen Polyesteramide soweit, daß Extrusionsblasformen mit diesen Polymeren möglich wird Der biologische Abbau dieser Materialien wird dadurch nicht behindert
Die Polykondensation kann weiterhin durch den Einsatz von bekannten Kata¬ lysatoren beschleunigt werden Sowohl die bekannten Phosphorverbindungen, die die Polyamidsynthese beschleunigen als auch saure oder metallorganische Kata- lysatoren für die Veresterung wie auch Kombinationen aus den beiden sind zur
Beschleunigung der Polykondensation möglich
Es ist darauf zu achten, daß die Katalysatoren weder die biologische Abbaubarkeit bzw Kompostierbarkeit noch die Qualltat des resultierenden Komposts negativ beeinflussen
Weiterhin kann die Polykondensation zu Polyesteramiden durch die Verwendung von Lysin, Lysindeπvaten oder andere amidisch verzweigende Produkte wie bei¬ spielsweise Aminoethylaminoethanol beeinflußt werden, die sowohl die Konden- sation beschleunigen als auch zu verzweigten Produkten führen (siehe beispiels¬ weise DE 38 31 709)
Erfindungsgemäß verwendbare Losemittel können sein: Alkohole, Ketone, Ether, halogenierte oder halogenfreie Kohlenwasserstoffe oder Ester Bevorzugt sind Aceton, Essigsäureethylester, Isopropanol, Methanol, Dichlormethan, Chloroform, Tetrahydrofuran oder Toluol. Besonders bevorzugt ist Ethanol
Erfindungsgemäß verwendbare Losemittel können auch sein Gemische aus den genannten Losemitteln sowie Gemische unter Einbeziehung weiterer Losemittel wie beispielsweise Wasser
Die Konzentrationen der Losungen liegen erfindungsgemaß zwischen 70 Gew -% und 1 Gew -% Polymeranteil, bevorzugt zwischen 50 Gew -% und 8 Gew -% Polymeranteil, besonders bevorzugt zwischen 40 Gew -% und 19 Gew -% Poly¬ meranteil
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen können auch mit weiteren Zuschlagstoffen wie beispielsweise Füllstoffen oder Additiven, unter den Additiven beispielsweise
Haftverbesserer oder Trennmittel, zu den Losungen hergestellt werden
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum wasser¬ festen Ausrüsten nichtwasserfester kompostierbarer Gegenstände mittels der erfin¬ dungsgemäßen Überzuge, dadurch gekennzeichnet, daß Losungen kompostierbarer Kunststoffe entsprechend der erfindungsgemäßen Zusammensetzung aufgebracht und daraus die Überzuge gebildet werden. Das Aufbringen kann beispielsweise durch Gießen, Bestreichen oder bevorzugt Besprühen geschehen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum wasserfesten Ausrüsten nichtwasserfester kompostierbarer Gegenstände mittels der erfindungs- gemäßen Überzüge, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Lösungen kompostierbarer Kunststoffe, die zum Aufbringen verwendet werden, in einer geeigneten Verklebungsvorri chtung zubereitet werden, bevorzugt bei Temperaturen oberhalb 60°C und sofort (in nicht länger als 10 Minuten) zum Aufbringen ver¬ wendet werden. Dies kann diskontinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich gesche- hen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum wasserfesten Ausrüsten nichtwasserfester kompostierbarer Gegenstände mittels der erfindungs¬ gemäßen Überzüge, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der Überzüge beschleunigt wird. Dies kann beispielsweise geschehen durch physikalische Mittel wie beschleunigtes Entfernen des Lösemittels beispielsweise im Vakuum oder bei erhöhter Temperatur oder beispielsweise durch Zugabe von Kristallisationsbe¬ schleunigern (Nukleierungsmittel) oder beispielsweise durch Zugabe von reaktiven Verfestigem.
Die nichtwasserfesten kompostierbaren Gegenstände können sein: Cellulose- produkte wie beispielsweise Papier oder Pappe, textile Gebilde wie beispielsweise Stoffe oder Vliese, Holz oder Holzwerkstoffe, stärkehaltige Materialien wie beispielsweise Stärkeschaum mit oder ohne biologisch abbaubare Polymere als Blendpartner, Folien oder Formteile aus biologisch abbaubaren Werkstoffen, Leder oder Lederwerkstoffe, Chitin bzw. Produkte daraus.
Die erfindungsgemäßen Überzüge sind auch zur Papi erb eschi chtung geeignet. Die erfindungsgemäßen Überzüge sind auch verwendbar zur Korrosionsinhibierung von Metallen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls die fertigen wasserfesten mit Überzügen versehenen kompostierbaren Teile wie beispielsweise Einweg- geschirr, Aufbewahrungsbehälter oder Särge.
Die Schichtdicke des Überzugs beträgt im allgemeinen 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 10, insbesondere 1 bis 5 μm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls kompostierbare temporäre Überzüge, die bestimmungsgemäß nach einer bestimmten Zeit wieder entfernt werden wie beispielsweise Schutzüberzüge zum Transport oder Einlagern von Gegenständen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls kompostierbare Überzüge, die ein Heißsiegeln des überzogenen Materials ermöglichen. Beispiele
Beispiel 1
20 g eines biologisch abbaubaren Polyesteramids aus 60 Gew -% Anteilen Poly¬ caprolactam und 40 Gew.-% Anteilen eines Esters aus Adipinsäure und Butandiol mit einer relativen Lösungsviskosität von 2,5, gemessen in einer 1 Gew.-%igen
Lösung in meta-Kresol bei 20°C, werden in 80 g Ethanol bei 75°C gelöst. Die Lösung wird auf eine Schale aus Stärkeschaum aufgesprüht und 1 Stunde bei Raumtemperatur antrocknen gelassen.
Die Schale wird mit 90°C warmem Wasser befüllt und das Wasser wird darin abkühlen gelassen (ca. 1 Stunde). Die Schale weist optisch und im Gebrauch keine
Veränderungen auf.
Beispiel 2 (Vergleich)
Eine unbehandelte Schale - bis auf den Überzug identische mit der Schale aus Beispiel 1 - wird beim Befüllen mit 90°C warmem Wasser innerhalb einer Minute durchweicht und das Wasser läuft hindurch.

Claims

Patentansprüche
1. Kompostierbarer wasserfester Überzug, hergestellt aus einer Lösung von 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den Polymeranteil, biologisch abbaubarem Polymer ausgewählt aus der Gruppe der aliphatische oder teilaromatische Polyester, thermoplastischen aliphatische oder teilaromatische Polyester- urethane, aliphatische oder aliphatisch-aromatischen Polyestercarbonate, ali¬ phatischen Polyesteramide und anschließendem Abdampfen des Lösungsmittels.
2. Überzug gemäß Anspruch 1, wobei als Polymere eingesetzt werden:
Aliphatische oder teilaromatische Polyester aus
A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000 und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alko¬ holen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunk¬ tionellen Alkoholen sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen
Säuren oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen oder deren Deri¬ vaten,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A und B,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
Aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus C) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000 und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alko¬ holen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunk¬ tionellen Alkoholen sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen
Säuren oder
D) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen oder deren Deri¬ vaten,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus C und D,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew -% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
E) aus dem Reaktionsprodukt von C und/oder D mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebe¬ nenfalls höherfunktionellen Isocyanaten gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunk¬ tionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole,
wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew -%, bezogen auf die Summe aus C), D) und E) beträgt;
Aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
F) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000 und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alko- holen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunk¬ tionellen Alkoholen sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren oder
G) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen oder deren
Derivaten,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus F und G,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew -% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
H) einem Carboanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen und Carbonatspendern hergestellt wird oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten und Carbonat¬ spendern hergestellt wird,
wobei der Esteranteil F) und/oder G) mindestens 70 Gew -%, bezogen auf die Summe aus F), G) und H) beträgt;
Aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus
I) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Co¬ polymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000 und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alko¬ holen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunk- tionellen Alkoholen sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren oder
K) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen oder deren Derivaten,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K),
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew -% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweig¬ ten bifunktionellen Aminen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aro- matischen bifunktionellen Säuren und zusätzlich gegebenenfalls ge¬ ringen Mengen höherfunktionellen Säuren oder
M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen,
oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil, wobei
der Esteranteil I) und/oder K) mindestens 30 Gew -%, bezogen auf die
Summe aus I), K), L) und M) beträgt und wobei alle Säuren auch in Form von Derivaten, sowohl als monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden können.
3. Überzug gemäß Anspruch 1, wobei als Lösungsmittel Alkohole, Ketone, Ether, halogenierte oder halogenfreie Kohlenwasserstoffe oder Ester einge¬ setzt werden.
4. Überzug gemäß Anspruch 3, wobei Aceton, Essigsäureethylester, Isopro- panol, Methanol, Dichlormethan, Chloroform, Tetrahydrofuran, Ethanol oder Toluol eingesetzt wird.
5. Überzug gemäß Anspruch 4, wobei Ethanol als Lösungsmittel eingesetzt wird.
6. Verwendung von Lösungen gemäß Anspruch 1 als Überzug von biologisch abbaubaren Materialien oder Gegenständen.
7. Verwendung gemäß Anspruch 6 als temporärer biologisch abbaubarer Überzug von Gegenständen.
8. Verwendung der Überzüge nach Anspruch 6 zum Heißsiegeln der überzogenen Materialien.
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