WO2001094470A1 - Biodegradable molding materials exhibiting a high degree of rigidity and good flowability - Google Patents

Biodegradable molding materials exhibiting a high degree of rigidity and good flowability Download PDF

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WO2001094470A1
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acids
bifunctional
aliphatic
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Michael Voigt
Ralf Timmermann
Kurt Jeschke
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Definitions

  • the invention relates to biodegradable molding compositions with high rigidity and good flowability based on renewable raw materials and their production and use.
  • the matrix materials as is common in the field of conventional thermoplastic materials (see, for example, Römpp Lexikon Chemie Version 1.5, CDROM edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1998), keywords “plastics", “filling and reinforcing"), modified by adding fillers and additives in their properties.
  • a particularly important aspect for the modification of biodegradable matrix materials is the biodegradability, as is the case with most renewable raw materials, or the harmlessness in terms of inert behavior in nature, as is typical for most mineral fillers the selection of suitable components.
  • the task was therefore to provide a biodegradable material that has the appropriate properties.
  • the cut or ground fibers with a length of less than 1 mm can be incorporated in large proportions into a biodegradable matrix polymer of synthetic or natural origin.
  • a biodegradable matrix polymer of synthetic or natural origin By using fibers with a length of ⁇ 1 mm, continuous compounding on two-screw kneaders is possible, which is not possible when using card slivers or long fibers with fiber lengths that can be 20 mm and more.
  • the use of low-viscosity matrix polymers ensures an excellent connection of the natural substances incorporated, while maintaining the good flowability of the material composite. Matting, which, for example when using fibers with a length> 1 mm, frequently disturb the manufacturing process of the compound itself as well as its processing in injection molding or in the extrusion process, is avoided by using grinding fibers with edge lengths ⁇ 1 mm.
  • connection of the polymer phase and the affinity of the matrix and filler play a decisive role in the flow behavior and the mechanical properties of the composite.
  • the variety of plant fibers available e.g. Hemp, jute, coconut, ramie, sisal, flax, nettle, with their different surfaces, either natural or modified by targeted digestion in the manufacturing process, offers the possibility of specifically adjusting the properties of the compound so that the right renewable raw material can be selected or native ground material and finding suitable combinations is of particular importance.
  • the application relates to biodegradable molding compositions consisting of 1 to 100 parts by weight of one or more biodegradable polymers (A) and
  • the matrix component (A) is a biodegradable polymer that can be of both natural and synthetic origin; preferred are:
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to C 10 dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 or 6 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, tetrahydrofijran or copolymers thereof with molecular weights of up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched biological alcohols, preferably C 3 -C 1 -alkyldiols, such as neopentyl glycol, and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols such as 1,2,3-propanetriol or trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids, preferably C 2 -C 12 -alkyldicarboxylic acids such as and preferably succinic acid, adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as for example terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of
  • acid- and alcohol-functionalized building blocks preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide,
  • aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids.
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to o-dial alcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably with a C 5 - or C 6 -cycloaliphatic ring, such as, for example, cyclohexanedimethanol , and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, Propylene glycol, tetrahy ⁇ Yofuran 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 neopentyl glycol, and additionally optionally small amounts of higher functional alcohols,
  • acid- and alcohol-functionalized building blocks preferably with 2 to 12 carbon atoms, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid,
  • Lactic acid or its derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide,
  • aromatic acids not more than 50 wt .-%, based on all
  • e) from the reaction product of e and / or d with aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and additionally optionally higher-functional isocyanates, preferably with 1 to 12 carbon atoms or 5 to 8 carbon atoms in the case of cycloaliphatic isocyanates, for example tetramethylene diisocyanate , Hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, optionally additionally with linear and / or branched and / or cycloaliphatic bifunctional and / or higher functional alcohols, preferably C 3 -C 12 -alkyldi- or -polyols or 5 to 8 carbon atoms in the case of cycloaliphatic Alcohols, for example ethanediol, hexanediol, butanediol, cyclohexanedimethanol, and / or optionally additionally with linear and / or branched and / or cyclo
  • ester fraction c) and / or d) is at least 75% by weight, based on the sum of c), d) and e).
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to cio dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms in the cycloaliphatic ring, such as, for example, cyclohexanedimethanol , and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tefrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably with C 2 -C 2 Alkyl dicarboxylic acids, such as neopentyl glycol and additionally, if appropriate, small amounts of higher
  • Adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher-functional acids such as trimellitic acid or g) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide,
  • aromatic bifunctional acids such as, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher-functional acids such as trimellitic acid or g) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or
  • aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids
  • ester fraction f) and / or g) is at least 70% by weight, based on the sum of f), g) and h);
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to cio dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol, and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms, such as, for example, cyclohexanedimethanol, and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol,
  • acid- and alcohol-functionalized building blocks preferably with 2 to 12 carbon atoms in the carbon chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide,
  • aromatic acids not more than 50 wt .-%, based on all
  • the ester fraction i) and / or k) is at least 30% by weight, based on the sum of i), k), 1) and m), preferably the weight fraction of the ester formicants is 30 to 70% by weight, the fraction of Amide structures is 70 to 30 wt .-%.
  • acids can also be used in the form of derivatives such as acid chlorides or esters, both as monomeric and as oligomeric esters;
  • the biodegradable polyesteramides according to the invention can be synthesized either by the "polyamide method” by stoichiometric mixing of the starting components, if appropriate with the addition of water and subsequent removal of water from the reaction mixture, or by the “polyester method” by stoichiometric mixing of the starting components and addition of an excess of diol with esterification of the acid groups and subsequent transesterification or transamidation of these esters. In this second case, the excess diol is distilled off in addition to water.
  • the synthesis according to the described "polyester method” is preferred.
  • the polycondensation can be further accelerated by using known catalysts. Both the known phosphorus compounds that accelerate polyamide synthesis and acidic or organometallic catalysts for the Esterification as well as combinations of the two are possible to accelerate the polycondensation.
  • polycondensation to polyesteramides can be influenced by the use of lysine, lysine derivatives or other amidic branching products such as aminoemylarninoethanol, which both accelerate the condensation and lead to branched products (see for example DE-A 3831709).
  • polyesters, polyester carbonates and polyester urethanes are generally known or is carried out analogously by known processes (cf. for example EP-A 304787, WO-A 95/12629, WO-A 93/13154, EP-A 682054, EP-A 593 975).
  • the polyesters, polyester urethanes, polyester carbonates or polyester amides according to the invention can further contain 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, of branching agents (cf. also description of the polymers).
  • branching agents e.g. töfunctional alcohols such as trimethylolpropane or glycerol, tetrafunctional alcohols such as pentaerythritol, functional carboxylic acids such as citric acid.
  • the branching agents increase the melt viscosity of the polyester amides according to the invention to such an extent that extrusion blow molding is possible with these polymers. This does not hinder the biodegradation of these materials.
  • the biodegradable / compostable polyester urethanes, polyesters, polyester carbonates and polyester amides generally have a molecular weight of at least 10,000 g / mol and generally have a statistical distribution of the starting materials in the polymer. In the case of a typical polymer structure, possibly from c) and d) and from e), a completely statistical distribution of the monomer units is not always to be expected.
  • Aliphatic polyesteramides are particularly preferred which, because of their polarity, enable the natural fibers to be particularly advantageously incorporated into the matrix.
  • auxiliaries are, for example, nucleating agents, flow aids, UN stabilizers, processing stabilizers, hydrolysis stabilizers and colorants; it can be both auxiliary substances of inorganic and organic nature and of synthetic as well as natural origin.
  • the application relates to molding compositions, the ner reinforcement (B) is a biodegradable, renewable raw material.
  • Cut or ground fibers of natural origin with a fiber length of less than 1 mm have proven to be particularly suitable for achieving both a trouble-free manufacturing process and a trouble-free further processing of the molding compositions according to the invention. It has been shown that, for example, the stiffness of the molding compositions reinforced with short-cut or ground natural fibers is approximately independent of the fiber length used, by varying the fiber dosage and the fiber type to a tensile modulus of 0.5 GPa to 10 GPa, preferably 1000 MPa to 2000 MPa or 2000 MPa to 5000 MPa can be set, which corresponds approximately to commercially available polypropylene or polystyrene.
  • the lowest possible fiber content should be aimed for. This can be achieved if fibers with the smoothest possible surface, high toughness and high tensile strength are used.
  • anisotropic natural fibers nettle fibers, coconut fibers, sisal fibers, flax fibers, cotton fibers, hemp fibers, jute fibers, ramie fibers or a mixture of several of these groups have proven suitable for the molding compositions according to the invention.
  • Hemp fibers, jute fibers are preferred and / or Rami fibers are used, of which the jute fibers are particularly preferred.
  • Cork flour, nutshell flour, almond or apricot kernel flour or a combination of one or more of the components mentioned have proven to be particularly favorable with regard to processing properties and property profile.
  • Combinations of fiber raw materials with isotropic and anisotropic morphology offer additional advantages when setting defined property profiles.
  • the application therefore also relates to molding compositions in which the reinforcing material is an isotropic ground product of a renewable raw material.
  • the application also relates to molding compositions according to the invention in which the ground product is a cereal flour, olive kernel flour, cork flour, nutshell flour, almond or apricot kernel flour or a flour of wood-like natural products or a combination of one or more of the components mentioned.
  • the ground product is a cereal flour, olive kernel flour, cork flour, nutshell flour, almond or apricot kernel flour or a flour of wood-like natural products or a combination of one or more of the components mentioned.
  • component (B) is a combination of renewable raw materials with anisotropic and isotropic morphology.
  • the invention also relates to molding compositions in which the tensile modulus is 0.5 GPa to 10 GPa, preferably 1 GPa to 2 GPa or 2 GPa to 7 GPa.
  • Compounding unit is a single or multi-screw kneader, a dispersion kneader, a stamp kneader, a roller mixer, preferably a Buss co-kneader and particularly preferably a twin-screw kneader.
  • the application also relates to molding compositions according to the invention, the polymeric component (A) of which is an aliphatic or partially aromatic polyester amide.
  • the molding compositions according to the invention have the advantage that their production can be carried out by processes which correspond to those of incorporating mineral and other conventional fillers, also with regard to machine throughput.
  • the process for producing molding compositions according to the invention is characterized in that the polymer matrix is heated above its melting point and a homogeneous mixture is obtained by mechanically mixing in the fillers and reinforcing materials.
  • a compounding unit can be used as a compounding unit
  • Multi-screw kneaders a dispersion kneader, a stamp kneader, a roller mixer, preferably a Buss co-kneader and particularly preferably a twin-screw kneader.
  • a continuously running process with granulation working in line.
  • pelletizing systems strand pelletizing with greatly shortened water cooling and head pelletizing with water spray cooling have proven particularly effective in order to minimize the water absorption of the product.
  • the molding compositions according to the invention can be used with conventional injection molding techniques for the production of moldings, such as planters, disposable cutlery, disposable tableware, housing components, molded parts with film hinges or packaging are used. Furthermore, the molding compositions according to the invention can be used, according to conventional extrusion processes, to produce semi-finished products, such as profiles, sheets or foils, which in turn can be processed in a further shaping process, such as the thermoforming process, to give the desired shaped body, such as planters or packaging components.
  • the application relates to all the moldings produced by the use according to the invention and preferably all the moldings listed above.
  • the statistically constructed polyester amide used in the examples is produced by the polyester process from AH salt, adipic acid, butanediol, diethylene glycol and a branching agent ( ⁇ 1% by weight) with an ester / amide ratio of
  • Polyester amides with a relative solution viscosity ⁇ re ⁇ 2.48 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C), 53% by weight jute F502 / 075 (commercial product from Schwarzmélder Textiltechnike, polygonal fiber cross-section, fiber thickness 30 - 500 ⁇ rn, length approx. 0.7 mm) and 0.6% by weight Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in the injection molding process at one
  • the compound has a heat resistance HDT-B (ISO 75) of 152 ° C, an elongation at break of 3% and a tensile strength of 45 MPa
  • Polyester amides with a relative solution viscosity ⁇ re ⁇ 2.43 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C), 55% by weight hemp F517 / 075 (irregular fiber cross section, fiber thickness 15 - 50 ⁇ m, length approx. 0.7 mm) and 0.8% by weight of Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in the injection molding process at a melt temperature of 190 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a filling pressure of 520 bar processed into test specimens. With an elongation at break of 2%, the compound has a breaking stress of 32 MPa and a tensile modulus of 3460 MPa.
  • a mixture of 44.2% by weight of the polyester amide with a relative solution viscosity ⁇ re 2.43 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C.) is placed on a twin-screw extruder, 55% by weight sisal F506 / 075 (irregular fiber cross-section, fiber thickness 20 - 400 ⁇ m, length approx. 0.9 mm) and
  • Loxiol EP 728 0.8% by weight of Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and processed to test specimens in an injection molding process at a melt temperature of 190 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a filling pressure of 437 bar.
  • Polyester amides with a relative solution viscosity ⁇ re ⁇ 2.48 (measured on a 0.5 wt .-% solution in m-cresol at 20 ° C), 53 wt .-% wood flour Lignocel C120 (fibrous, particle size 0.07 - 0.15 mm) and 0.6% by weight of Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in the injection molding process at a melt temperature of 189 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a
  • the compound has a heat resistance HDT-B of 142 ° C, an elongation at break of 4%, a breaking stress of 38 MPa and a tensile modulus of 2900 MPa.
  • Example 5
  • the compound has a heat resistance HDT-B of 123 ° C, an elongation at break of 2%, a breaking stress of 23 MPa and a tensile modulus of 2180 MPa.

Abstract

The invention relates to biodegradable molding materials exhibiting a high degree of rigidity and good flowability. Said molding materials are based on biodegradable polymers, especially polyesters, polyester urethanes, polyester carbonates and polyester amides, as well as on reinforcing substances of natural origin with a fiber length of less than 1 mm. The invention also relates to the production and use of these molding materials.

Description

Biologisch abbaubare Formmassen mit hoher Steifigkeit und guter Fließfahig- keitBiodegradable molding compounds with high rigidity and good flowability
Die Erfindung betrifft biologisch abbaubare Formmassen mit hoher Steifigkeit und guter Fließfahigkeit basierend auf nachwachsenden Rohstoffen sowie deren Herstellung und Verwendung.The invention relates to biodegradable molding compositions with high rigidity and good flowability based on renewable raw materials and their production and use.
Biologisch abbaubare Kunststoffe sind bereits in einer großen Vielfalt bekannt. Es gibt sowohl Ansätze, die auf nachwachsenden Rohstoffen (WO-A 9407940, WO-AA large variety of biodegradable plastics are already known. There are approaches based on renewable raw materials (WO-A 9407940, WO-A
9923161, JP-A 07206773) basieren als auch Ansätze, die auf synthetischen Rohstoffen WO-A 9615173, WO-A 9615174, WO-A 9615175, WO-A 9615176, EP-A 569153, WO-A 0209654 EP-A 641817) der Petrochemie aufbauen.9923161, JP-A 07206773) and approaches based on synthetic raw materials WO-A 9615173, WO-A 9615174, WO-A 9615175, WO-A 9615176, EP-A 569153, WO-A 0209654 EP-A 641817) the petrochemical industry.
In der Regel werden die Matrixmaterialien, wie auch im Bereich herkömmlicher thermoplastischer Kunststoffe üblich (siehe beispielsweise Römpp Lexikon Chemie Version 1.5, CDROM- Ausgabe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1998), Stichworte "Kunststoffe", "Füllen u. Verstärken"), durch Zusatz von Füllstoffen und Additiven in ihren Eigenschaften modifiziert. Für die Modifizierung biologisch abbaubarer Matrixmaterialien ist dabei die biologische Abbaubarkeit, wie sie bei den meisten nachwachsenden Rohstoffen gegeben ist, bzw. die Unbedenklichkeit im Sinne von inertem Verhalten in der Natur, wie es für die meisten mineralischen Füllstoffe typisch ist, ein besonderes wichtiger Aspekt bei der Auswahl der geeigneten Komponenten.As a rule, the matrix materials, as is common in the field of conventional thermoplastic materials (see, for example, Römpp Lexikon Chemie Version 1.5, CDROM edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1998), keywords "plastics", "filling and reinforcing"), modified by adding fillers and additives in their properties. A particularly important aspect for the modification of biodegradable matrix materials is the biodegradability, as is the case with most renewable raw materials, or the harmlessness in terms of inert behavior in nature, as is typical for most mineral fillers the selection of suitable components.
Außer der ökologischen Forderung nach vollständiger biologischer Abbaubarkeit im Sinne der DIN V 54900 werden insbesondere von den Verarbeitern dieser biologisch abbaubare Werkstoffe die gleichen Anforderungen gestellt wie an herkömmliche, nicht biologisch abbaubare Thermoplasten. Insbesondere die Forderung nach hoch- steifen Materialien und guter Fließfahigkeit, die zum überwiegenden Teil aus nach- wachsenden Rohstoffen bestehen, kann von den bisherigen allgemeinen Lösungen, wie sie beispielsweise in der EP-A 765911 beschrieben sind, nicht erfüllt werden.In addition to the ecological requirement for complete biodegradability within the meaning of DIN V 54900, the processors of these biodegradable materials in particular have the same requirements as conventional, non-biodegradable thermoplastics. In particular, the demand for highly rigid materials and good flowability, which are largely due to growing raw materials, can not be met by the previous general solutions, such as are described for example in EP-A 765911.
Aufgabe war es daher ein biologisch abbaubares Material zur Verfügung zu stellen, das entsprechende Eigenschaften aufweist.The task was therefore to provide a biodegradable material that has the appropriate properties.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass bei Verwendung von Fasern natürlicher Herkunft gerade die geschnittenen oder gemahlenen Fasern mit einer Länge unter 1 mm in großen Anteilen in ein biologisch abbaubares Matrixpolymer synthe- tischer oder natürlicher Herkunft eingearbeitet werden können. Durch Verwendung von Fasern mit einer Länge < 1 mm wird die kontinuierliche Compoundierung auf Zwei-Schnecken-Knetern möglich, was bei der Verwendung von Kardenbändern oder Langfasern mit Faserlängen, die 20 mm und mehr betragen können nicht möglich ist. Zusätzlich wird durch die Verwendung von niedrigviskosen Matrixpoly- meren eine exzellente Anbindung der eingearbeiteten Naturstoffe unter Erhalt der guten Fließfahigkeit des Materialverbundes gewährleistet. Verfilzungen, die beispielsweise bei der Verwendung von Fasern mit einer Länge > 1 mm häufig den Herstellprozess des Compounds selbst sowie dessen Verarbeitung im Spritzguss oder im Extrasionsverfahren empfindlich stören, werden durch die Verwendung von Mahlfasern mit Kantenlängen < 1 mm vermieden.Surprisingly, it has now been found that when fibers of natural origin are used, the cut or ground fibers with a length of less than 1 mm can be incorporated in large proportions into a biodegradable matrix polymer of synthetic or natural origin. By using fibers with a length of <1 mm, continuous compounding on two-screw kneaders is possible, which is not possible when using card slivers or long fibers with fiber lengths that can be 20 mm and more. In addition, the use of low-viscosity matrix polymers ensures an excellent connection of the natural substances incorporated, while maintaining the good flowability of the material composite. Matting, which, for example when using fibers with a length> 1 mm, frequently disturb the manufacturing process of the compound itself as well as its processing in injection molding or in the extrusion process, is avoided by using grinding fibers with edge lengths <1 mm.
In diesem Punkt unterscheiden sich die Lösungsansätze für die Einarbeitung von Glasfasern und Naturfasern in Thermoplaste grundlegend. Während die Glasfaser im Compoundierschritt leicht gebrochen wird (was beim Einsatz langer Fasern in der Regel gerade vermieden werden soll, sich aber in Summe durch die mechanischeIn this point, the approaches for incorporating glass fibers and natural fibers into thermoplastics differ fundamentally. While the glass fiber is easily broken in the compounding step (which should usually be avoided when using long fibers, but in total due to the mechanical
Zerstörung von Agglomeraten und Faserbüscheln günstig auf den Prozess auswirkt), werden die Naturfasern im Compoundierschritt nur in untergeordnetem Maße zerkleinert, so dass die langen Fasern eher erhalten bleiben und häufig durch Verfilzung und Bildung von Agglomeraten die Extrusion behindern. Des weiteren bereitet die Dosierung langer Naturfasern aufgrund ihrer Oberflächenrauhigkeiten und spleißenden an der Oberfläche liegenden Fasersträngen, die Verhakungen begünstigen, große Schwierigkeiten. Dosierschwankungen und die damit verbundene Uneinheitlichkeit des Produktes sind mit Naturfasern, die länger als 1 mm sind, unvermeidlich.Destruction of agglomerates and tufts of fibers has a favorable effect on the process), the natural fibers are only shredded to a minor extent in the compounding step, so that the long fibers are more likely to be preserved and often hinder extrusion due to matting and formation of agglomerates. Furthermore, the metering of long natural fibers prepares large because of their surface roughness and splicing fiber strands lying on the surface, which favor entanglement Trouble. Dosing fluctuations and the associated non-uniformity of the product are unavoidable with natural fibers that are longer than 1 mm.
Zusätzlich spielt die Anbindung der Polymerphase bzw. die Affinität von Matrix und Füllstoff eine entscheidende Rolle für das Fließverhalten und die mechanischen Eigenschaften des Verbundes. Die Vielzahl der verfügbaren Pflanzenfasern , wie z.B. Hanf, Jute, Kokos, Ramie, Sisal, Flachs, Brennnessel, mit ihren jeweils unterschiedlichen entweder naturbelassenen oder durch gezielten Aufschluss im Herstellungs- prozess modifizierten Oberflächen bietet dabei die Möglichkeit der gezielten Eigen- Schaftseinstellung des Compounds, so dass der Auswahl des richtigen nachwachsenden Rohstoffes bzw. nativen Mahlgutes und der Auffindung von geeigneten Kombinationen eine besondere Bedeutung zukommt.In addition, the connection of the polymer phase and the affinity of the matrix and filler play a decisive role in the flow behavior and the mechanical properties of the composite. The variety of plant fibers available, e.g. Hemp, jute, coconut, ramie, sisal, flax, nettle, with their different surfaces, either natural or modified by targeted digestion in the manufacturing process, offers the possibility of specifically adjusting the properties of the compound so that the right renewable raw material can be selected or native ground material and finding suitable combinations is of particular importance.
Gegenstand der Anmeldung sind biologisch abbaubare Formmassen bestehend aus 1 bis 100 Gew.-Teilen eines oder mehrerer biologisch abbaubarer Polymere (A) undThe application relates to biodegradable molding compositions consisting of 1 to 100 parts by weight of one or more biodegradable polymers (A) and
0,1 bis 90 Gew.-Teilen, bevorzugt 10 bis 70 Gew.-Teilen und besonders bevorzugt 40 bis 65 Gew.-Teilen eines oder mehrerer Verstärkungsstoffe natürlichen Ursprunges (B), deren Faserlänge eine Länge von unter 1 mm aufweist und 0 bis 10 Gew.-Teilen Hilfsstoffe, die sowohl mineralischer als auch organischer Natur und sowohl synthetischer als natürlicher Herlαinft (C) sein können.0.1 to 90 parts by weight, preferably 10 to 70 parts by weight and particularly preferably 40 to 65 parts by weight of one or more reinforcing materials of natural origin (B), the fiber length of which has a length of less than 1 mm and 0 to 10 parts by weight of excipients, which can be both mineral and organic in nature and both synthetic and natural herb (C).
Die Matrix-Komponente (A) ist ein biologisch abbaubares Polymer, das sowohl natürlicher als auch synthetischer Herkunft sein kann; bevorzugt sind:The matrix component (A) is a biodegradable polymer that can be of both natural and synthetic origin; preferred are:
Aliphatische oder teilaromatische Polyester ausAliphatic or partially aromatic polyester
a) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis C10-Di- alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio- nellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C- Atomen im cycloaliphatischena) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to C 10 dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 or 6 carbon atoms in the cycloaliphatic
Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofijran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten biiiinktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C1 - Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentylglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunk- tionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Iso- phthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherftinktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oderRing, such as cyclohexanedimethanol, and / or partially or Completely instead of the diols, monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofijran or copolymers thereof with molecular weights of up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched biological alcohols, preferably C 3 -C 1 -alkyldiols, such as neopentyl glycol, and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols such as 1,2,3-propanetriol or trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids, preferably C 2 -C 12 -alkyldicarboxylic acids such as and preferably succinic acid, adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as for example terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
b) aus säure- und alkoholftinktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Capro- lacton oder Dilactid,b) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus a und b,or a mixture and / or a copolymer of a and b,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen.the aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids.
Aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane ausAliphatic or partially aromatic polyester urethanes
c) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis o-Dial- koholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C5- oder C6-cycloaliρhatischem Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, TetrahyάYofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentylglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-Alkylρolyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäu- ren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oderc) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to o-dial alcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably with a C 5 - or C 6 -cycloaliphatic ring, such as, for example, cyclohexanedimethanol , and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, Propylene glycol, tetrahyάYofuran 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 neopentyl glycol, and additionally optionally 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, adipic acid, and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid , Isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
d) aus säure- und alkoholfiinktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure,d) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid,
Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,Lactic acid, or its derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus c und d,or a mixture and / or a copolymer of c and d,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf allethe aromatic acids not more than 50 wt .-%, based on all
Säuren, ausmachen;Acids, make up;
e) aus dem Reaktionsprodukt von e und/oder d mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionel- len Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C- Atomen bzw. 5 bis 8 C- Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen biftinktionel- len 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, Cyclohexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C- Atomen in der Alkylkette, z.B. Ethylendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenen- falls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispielsweise Ethylendi- aminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz,e) from the reaction product of e and / or d with aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and additionally optionally higher-functional isocyanates, preferably with 1 to 12 carbon atoms or 5 to 8 carbon atoms in the case of cycloaliphatic isocyanates, for example tetramethylene diisocyanate , Hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, optionally additionally with linear and / or branched and / or cycloaliphatic bifunctional and / or higher functional alcohols, preferably C 3 -C 12 -alkyldi- or -polyols or 5 to 8 carbon atoms in the case of cycloaliphatic Alcohols, for example ethanediol, hexanediol, butanediol, cyclohexanedimethanol, and / or optionally additionally with linear and / or branched and / or cycloaliphatic bifunctional and / or higher functional amines and / or amino alcohols with preferably 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example ethylenediamine or aminoethanol, and / or, if appropriate, further modified Amines or alcohols such as ethylenediaminethanesulfonic acid, as the free acid or as a salt,
wobei der Esteranteil c) und/oder d) mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus c), d) und e), beträgt.wherein the ester fraction c) and / or d) is at least 75% by weight, based on the sum of c), d) and e).
Aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate ausAliphatic or aliphatic-aromatic polyester carbonates
f) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dial- koholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tefrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-Cι2-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bi- funktioneilen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure,f) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to cio dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms in the cycloaliphatic ring, such as, for example, cyclohexanedimethanol , and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tefrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably with C 2 -C 2 Alkyl dicarboxylic acids, such as neopentyl glycol and additionally, if appropriate, small amounts of higher functional alcohols such as 1,2,3-propanetriol, trimethylolpropane and aliphatic bifunctional acids such as and preferably succinic acid,
Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifi ktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, 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, Hy- droxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε- Caprolacton oder Dilactid,Adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher-functional acids such as trimellitic acid or g) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus f und g,or a mixture and / or a copolymer of f and g,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen,the aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids,
h) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol- A, und Carbonatspendem, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder derenh) a carbonate fraction which is produced 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
Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonatspendem, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, wobeiDerivatives such as chlorocarbonic acid esters or aliphatic carboxylic acids or their derivatives such as salts and carbonate donors, for example phosgene, is produced, wherein
der Esteranteil f) und/oder g) mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus f), g) und h) beträgt;the ester fraction f) and / or g) is at least 70% by weight, based on the sum of f), g) and h);
Aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide ausAliphatic or partially aromatic polyester amides
i) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dial- koholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol,i) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to cio dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol, and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms, such as, for example, cyclohexanedimethanol, and / or partially or completely instead of the diols monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol,
Tefrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-AJkyldiolen, wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-Alkylpolyole, wie bei- spielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen in der AJkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich ge- gebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweiseTefrahydrofuran 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 additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols, preferably C 3 -C 12 alkyl polyols, such as 1.2 , 3-propanetriol, trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, such as, for example and preferably, succinic acid, adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and, if appropriate small amounts of higher functional acids such as
Trimellitsäure oderTrimellitic acid or
k) aus säure- und alkoholfiinktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,k) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the carbon chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus i) und k),or a mixture and / or a copolymer of i) and k),
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf allethe aromatic acids not more than 50 wt .-%, based on all
Säuren, ausmachen,Acids, make up,
1) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2 bis do-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 Alkyl- kette bzw. C5- oder C6-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bi- fimktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C- Atomen, oder1) an amide fraction of aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and / or optionally small amounts of branched bifunctional amines, linear aliphatic C 2 to do-diamines are preferred, and additionally optionally small amounts of higher-functional amines, among the amines preferably hexamethylenediamine, isophoronediamine and particularly preferred Hexamethylenediamine, and from linear and / or cycloaliphatic bifunctional acids, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain or C 5 - or C 6 -ring in the case of cycloaliphatic acids, preferably adipic acid, and / or small amounts if appropriate branched bi- Functional and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids, preferably with 2 to 10 carbon atoms, or
m) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,m) from an amide portion of acid- and amine-functionalized building blocks, preferably with 4 to 20 carbon atoms in the cycloaliphatic chain, preferably ω-laurolactam, ε-caprolactam, particularly preferably ε-caprolactam,
oder einer Mischung aus 1) und m) als Amidanteil, wobeior a mixture of 1) and m) as an amide component, where
der Esteranteil i) und/oder k) mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus i), k), 1) und m) beträgt, vorzugsweise der Gewichtsanteil der Esterstixikturen 30 bis 70 Gew.-%, der Anteil der Amidstrukturen 70 bis 30 Gew.-% beträgt.the ester fraction i) and / or k) is at least 30% by weight, based on the sum of i), k), 1) and m), preferably the weight fraction of the ester formicants is 30 to 70% by weight, the fraction of Amide structures is 70 to 30 wt .-%.
Alle Säuren können auch in Form von Derivaten wie beispielsweise Säurechloride oder Ester, sowohl als monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden;All acids can also be used in the form of derivatives such as acid chlorides or esters, both as monomeric and as oligomeric esters;
Die Synthese der erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren Polyesteramide kann so- wohl nach der "Polyamid-Methode" durch stöchiometrisches Mischen der Ausgangskomponenten gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser und anschließendes Entfernen von Wasser aus dem Reaktionsgemisch als auch nach der "Polyester-Methode" durch stöchiometrisches Mischen der Ausgangskomponenten sowie Zugabe eines Überschusses an Diol mit Veresterung der Säuregruppen und nachfolgender Umesterung bzw. Umamidierung dieser Ester erfolgen. In diesem zweiten Fall wird neben Wasser auch der Überschuss an Diol wieder abdestilliert. Bevorzugt ist die Synthese nach der beschriebenen "Polyester-Methode".The biodegradable polyesteramides according to the invention can be synthesized either by the "polyamide method" by stoichiometric mixing of the starting components, if appropriate with the addition of water and subsequent removal of water from the reaction mixture, or by the "polyester method" by stoichiometric mixing of the starting components and addition of an excess of diol with esterification of the acid groups and subsequent transesterification or transamidation of these esters. In this second case, the excess diol is distilled off in addition to water. The synthesis according to the described "polyester method" is preferred.
Die Polykondensation kann weiterhin durch den Einsatz von bekannten Katalysatoren beschleunigt werden. Sowohl die bekannten Phosphorverbindungen, die die Polyamidsynthese beschleunigen als auch saure oder metallorganische Katalysatoren für die Veresterung wie auch Kombinationen aus den beiden sind zur Beschleunigung der Polykondensation möglich.The polycondensation can be further accelerated by using known catalysts. Both the known phosphorus compounds that accelerate polyamide synthesis and acidic or organometallic catalysts for the Esterification as well as combinations of the two are possible to accelerate the polycondensation.
Es ist darauf zu achten, dass die Katalysatoren weder die biologische Abbaubarkeit bzw. Kompostierbarkeit noch die Qualität des resultierenden Komposts negativ beeinflussen.Care must be taken to ensure that the catalysts do not negatively influence the biodegradability or compostability or the quality of the resulting compost.
Weiterhin kann die Polykondensation zu Polyesteramiden durch die Verwendung von Lysin, Lysinderivaten oder andere amidisch verzweigende Produkte wie beispielsweise Aminoemylarninoethanol beeinflusst werden, die sowohl die Kondensation beschleunigen als auch zu verzweigten Produkten führen (siehe beispielsweise DE-A 3831709).Furthermore, the polycondensation to polyesteramides can be influenced by the use of lysine, lysine derivatives or other amidic branching products such as aminoemylarninoethanol, which both accelerate the condensation and lead to branched products (see for example DE-A 3831709).
Die Herstellung von Polyestern, Polyestercarbonaten und Polyesterurethanen ist allgemein bekannt bzw. wird nach bekannten Verfahren analog durchgeführt (vgl. z.B. EP-A 304787, WO-A 95/12629, WO-A 93/13154, EP-A 682054, EP-A 593 975).The production of polyesters, polyester carbonates and polyester urethanes is generally known or is carried out analogously by known processes (cf. for example EP-A 304787, WO-A 95/12629, WO-A 93/13154, EP-A 682054, EP-A 593 975).
Die erfindungsgemäßen Polyester, Polyesterurethane, Polyestercarbonate oder Polyesteramide können weiterhin 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-% an Verzweigern enthalten (vgl. auch Beschreibung der Polymere). Diese Verzweiger kön- nen z.B. töfunktionelle Alkohole wie Trimethylolpropan oder Glycerin, tetrafunktio- nelle Alkohole wie Pentaerythrit, funktionelle Carbonsäuren wie Citronensäure sein. Die Verzweiger erhöhen die Schmelzviskosität der erfindungsgemäßen Polyesteramide soweit, dass Extrusionsblasformen mit diesen Polymeren möglich wird. Der biologische Abbau dieser Materialien wird dadurch nicht behindert.The polyesters, polyester urethanes, polyester carbonates or polyester amides according to the invention can further contain 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, of branching agents (cf. also description of the polymers). These splitters can e.g. töfunctional alcohols such as trimethylolpropane or glycerol, tetrafunctional alcohols such as pentaerythritol, functional carboxylic acids such as citric acid. The branching agents increase the melt viscosity of the polyester amides according to the invention to such an extent that extrusion blow molding is possible with these polymers. This does not hinder the biodegradation of these materials.
Die biologisch abbaubaren/kompostierbaren Polyesterurethane, Polyester, Polyestercarbonate und Polyesteramide haben in der Regel ein Molgewicht von mindestens 10.000 g/mol und besitzen im allgemeinen eine statistische Verteilung der Ausgangsstoffe im Polymeren. Bei polyurethantypischem Polymeraufbau, gegebenenfalls aus c) und d) sowie aus e) ist eine vollständig statistische Verteilung der Monomerbausteine nicht immer zu erwarten. Besonders bevorzugt sind aliphatische Polyesteramide, die aufgrund ihrer Polarität eine besonders vorteilhafte Einbindung der Naturfasern in die Matrix ermöglichen.The biodegradable / compostable polyester urethanes, polyesters, polyester carbonates and polyester amides generally have a molecular weight of at least 10,000 g / mol and generally have a statistical distribution of the starting materials in the polymer. In the case of a typical polymer structure, possibly from c) and d) and from e), a completely statistical distribution of the monomer units is not always to be expected. Aliphatic polyesteramides are particularly preferred which, because of their polarity, enable the natural fibers to be particularly advantageously incorporated into the matrix.
Neben den beiden Hauptkomponenten Polymermatrix und Naturfaser können 0 bisIn addition to the two main components polymer matrix and natural fiber, 0 to
10 Gew.-% weitere Hilfsstoffe (C) zur Erreichung des optimalen Eigenschaftsprofiles eingesetzt werden. Diese Hilfsstoffe sind beispielsweise Nukleierungsmittel, Fließ- hilfen, UN-Stabilisatoren, Nerarbeitungsstabilisatoren, Hydrolysestabilisatoren und Farbmittel; es kann sich dabei sowohl um Hilfsstoffe anorganischer als auch organi- scher Natur und sowohl synthetischer als auch natürlicher Herkunft handeln.10% by weight of other auxiliaries (C) can be used to achieve the optimum property profile. These auxiliaries are, for example, nucleating agents, flow aids, UN stabilizers, processing stabilizers, hydrolysis stabilizers and colorants; it can be both auxiliary substances of inorganic and organic nature and of synthetic as well as natural origin.
Gegenstand der Anmeldung sind Formmassen, deren Nerstärkungsstoff (B) ein biologisch, abbaubarer nachwachsender Rohstoff ist.The application relates to molding compositions, the ner reinforcement (B) is a biodegradable, renewable raw material.
Zur Erzielung sowohl eines störungsfreien Herstellprozesses als auch einer störungsfreien Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen Formmassen haben sich geschnittene oder gemahlene Fasern natürlichen Ursprungs mit einer Faserlänge unter 1 mm als besonders geeignet erwiesen. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise die Steifigkeit der mit kurzgeschnittenen oder gemahlenen Naturfasern verstärkten Formmassen annähernd unabhängig von der eingesetzten Faserlänge durch Variation der Faserdosierung und des Fasertyps auf einen Zugmodul von 0,5 GPa bis 10 GPa, bevorzugt 1000 MPa bis 2000 MPa oder 2000 MPa bis 5000 MPa eingestellt werden kann, was in etwa handelsüblichem Polypropylen bzw. Polystyrol entspricht. Zum Erhalt einer guten Fließfahigkeit der erfindungsgemäßen Formmassen, wie sie beispielsweise für die Spritzgussverarbeitung notwendig ist, ist ein möglichst geringer Faseranteil anzustreben. Dies kann erreicht werden, wenn Fasern mit einer möglichst glatten Oberfläche, einer hohen Zähigkeit und mit einer hohen Reißfestigkeit eingesetzt werden. Unter den anisotropen Naturfasern haben sich als geeignet für die erfindungsgemäßen Formmassen Brennnesselfasern, Kokosfasern, Sisalfasem, Flachsfasern, Baumwollfasern, Hanffasern, Jutefasern, Ramiefasern oder eine Mischung aus mehreren dieser Gruppe erwiesen. Bevorzugt werden Hanffasern, Jutefasern und/oder Ramifasern eingesetzt, von denen die Jutefasern besonders bevorzugt sind. Unter den eher isotropen Verstärkungsstoffen, bei denen der Fasercharakter weniger ausgeprägt ist, haben sich Mahlprodukte nachwachsender Rohstoffe bewährt. Unter diesen sind neben dem schon weit verbreiteten Holzmehlen weitere Mehle holzähn- licher, natürlicher Produkte zu nennen; insbesondere Getreidemehl, Olivenkernmehl,Cut or ground fibers of natural origin with a fiber length of less than 1 mm have proven to be particularly suitable for achieving both a trouble-free manufacturing process and a trouble-free further processing of the molding compositions according to the invention. It has been shown that, for example, the stiffness of the molding compositions reinforced with short-cut or ground natural fibers is approximately independent of the fiber length used, by varying the fiber dosage and the fiber type to a tensile modulus of 0.5 GPa to 10 GPa, preferably 1000 MPa to 2000 MPa or 2000 MPa to 5000 MPa can be set, which corresponds approximately to commercially available polypropylene or polystyrene. In order to maintain good flowability of the molding compositions according to the invention, as is necessary, for example, for injection molding processing, the lowest possible fiber content should be aimed for. This can be achieved if fibers with the smoothest possible surface, high toughness and high tensile strength are used. Among the anisotropic natural fibers, nettle fibers, coconut fibers, sisal fibers, flax fibers, cotton fibers, hemp fibers, jute fibers, ramie fibers or a mixture of several of these groups have proven suitable for the molding compositions according to the invention. Hemp fibers, jute fibers are preferred and / or Rami fibers are used, of which the jute fibers are particularly preferred. Among the rather isotropic reinforcing materials, where the fiber character is less pronounced, ground products from renewable raw materials have proven their worth. Among these, apart from the already widely used wood flour, other flours of wood-like, natural products are to be mentioned; especially cereal flour, olive seed flour,
Korkmehl, Nussschalenmehl, Mandel- oder Aprikosenkernschalenmehl oder eine Kombination aus einer oder mehrerer der genannten Komponenten haben sich als besonders günstig im Hinblick auf Verarbeitungseigenschaften und Eigenschaftsprofil erwiesen. Kombinationen von Faserrohstoffen mit isotroper und anisotroper Morphologie bieten zusätzliche Vorteile bei der Einstellung von definierten Eigenschaftsprofilen.Cork flour, nutshell flour, almond or apricot kernel flour or a combination of one or more of the components mentioned have proven to be particularly favorable with regard to processing properties and property profile. Combinations of fiber raw materials with isotropic and anisotropic morphology offer additional advantages when setting defined property profiles.
Gegenstand der Anmeldung sind daher auch Formmassen, in welchen der Verstärkungsstoff ein isotropes Mahlprodukt eines nachwachsenden Rohstoffes ist.The application therefore also relates to molding compositions in which the reinforcing material is an isotropic ground product of a renewable raw material.
Weiterer Gegenstand der Anmeldung sind erfindungsgemäße Formmassen, in welchen das Mahlprodukt ein Getreidemehl, Olivenkernmehl, Korkmehl, Nussschalenmehl, Mandel- oder Aprikosenkernschalenmehl oder ein Mehl holzähnlicher natürlicher Erzeugnisse oder eine Kombination aus einer oder mehrerer der genannten Komponenten darstellt.The application also relates to molding compositions according to the invention in which the ground product is a cereal flour, olive kernel flour, cork flour, nutshell flour, almond or apricot kernel flour or a flour of wood-like natural products or a combination of one or more of the components mentioned.
Weiterer Gegenstand der Anmeldung sind erfindungsgemäße Formmassen, in welchen die Komponente (B) eine Kombination nachwachsender Rohstoffe mit anisotroper und isotroper Morphologie ist.The application also relates to molding compositions according to the invention in which component (B) is a combination of renewable raw materials with anisotropic and isotropic morphology.
Weiterer Gegenstand der Anmeldung sind erfindungsgemäße Formmassen, in welchen der Zugmodul 0,5 GPa bis 10 GPa, bevorzugt 1 GPa bis 2 GPa oder 2 GPa bis 7 GPa beträgt.The invention also relates to molding compositions in which the tensile modulus is 0.5 GPa to 10 GPa, preferably 1 GPa to 2 GPa or 2 GPa to 7 GPa.
Weiterer Gegenstand der Anmeldung sind erfindungsgemäße Verfahren zurThe subject of the application are methods according to the invention for
Herstellung biologisch abbaubarer Formmassen, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Matrix über ihren Schmelzpunkt erwärmt wird und durch mechanisches Einmischen der Füll- und Verstärkungsstoffe eine homogene Mischung erhalten wird.Production of biodegradable molding compounds, characterized in that the polymer matrix is heated above its melting point and a homogeneous mixture is obtained by mechanically mixing in the fillers and reinforcing materials.
Weiterer Gegenstand der Anmeldung sind erfindungsgemäße Verfahren bei dem dasAnother subject of the application are methods according to the invention in which the
Compoundieraggregat ein Ein- oder Mehrschneckenkneter, ein Dispersionskneter, ein Stempelkneter, ein Walzenmischwerk, bevorzugt ein Buss-Co-Kneter und besonders bevorzugt ein Zweischneckenkneter ist.Compounding unit is a single or multi-screw kneader, a dispersion kneader, a stamp kneader, a roller mixer, preferably a Buss co-kneader and particularly preferably a twin-screw kneader.
Weiterer Gegenstand der Anmeldung sind erfindungsgemäße Formmassen, deren polymere Komponente (A) ein aliphatisches oder teilaromatisches Polyesteramid darstellt.The application also relates to molding compositions according to the invention, the polymeric component (A) of which is an aliphatic or partially aromatic polyester amide.
Die erfindungsgemäßen Formmassen besitzen den Vorteil, dass ihre Herstellung nach Verfahren betrieben werden kann, die denen der Einarbeitung mineralischer und anderer herkömmlicher Füllstoffe auch im Hinblick auf den Maschinendurchsatz entsprechen. Das Verfahren der Herstellung erfindungsgemäßer Formmassen ist dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Matrix über ihren Schmelzpunkt erwärmt wird und durch mechanisches Einmischen der Füll- und Verstärkungsstoffe eine ho- mogene Mischung erhalten wird. Als Compoundieraggregat kann ein Ein- oderThe molding compositions according to the invention have the advantage that their production can be carried out by processes which correspond to those of incorporating mineral and other conventional fillers, also with regard to machine throughput. The process for producing molding compositions according to the invention is characterized in that the polymer matrix is heated above its melting point and a homogeneous mixture is obtained by mechanically mixing in the fillers and reinforcing materials. A compounding unit can be used as a compounding unit
Mehrschneckenkneter, ein Dispersionskneter, ein Stempelkneter, ein Walzenmischwerk, bevorzugt ein Buss-Co-Kneter und besonders bevorzugt ein Zweiwellenkneter verwendet werden. Zur Erzielung einer bestmöglichen Produkthomogenität ist dabei einem kontinuierlich ablaufenden Prozess mit einer in Linie arbeitenden Granulie- rung der Vorzug zu geben. Als Granuliersysteme haben sich die Stranggranulierung mit stark verkürzter Wasserkühlung und die Kopfgranulierung mit Wassersprühnebel-Kühlung besonders bewährt, um die Wasseraufhahme des Produktes zu minimieren.Multi-screw kneaders, a dispersion kneader, a stamp kneader, a roller mixer, preferably a Buss co-kneader and particularly preferably a twin-screw kneader. In order to achieve the best possible product homogeneity, preference is given to a continuously running process with granulation working in line. As pelletizing systems, strand pelletizing with greatly shortened water cooling and head pelletizing with water spray cooling have proven particularly effective in order to minimize the water absorption of the product.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können mit herkömmlichen Spritzguss-Techni- ken zur Herstellung von Formkörpern, wie beispielsweise Pflanzgefäßen, Einweg- bestecken, Emweggeschirr, Gehäusebauteilen, Formkörpern mit Filmscharnieren oder Verpackungen verwendet werden. Des weiteren können die erfindungsgemäßen Formmassen nach herkömmlichen Extrusionsverfahren zur Herstellung von Halbzeugen, wie beispielsweise Profilen, Platten oder Folien, dienen, die wiederum in einem weiteren formgebenden Verfahren, wie z.B. dem Thermoformverfahren, zu dem gewünschten Formkörper wie beispielsweise Pflanzgefäßen oder Verpackungsbestandteil verarbeitet werden können.The molding compositions according to the invention can be used with conventional injection molding techniques for the production of moldings, such as planters, disposable cutlery, disposable tableware, housing components, molded parts with film hinges or packaging are used. Furthermore, the molding compositions according to the invention can be used, according to conventional extrusion processes, to produce semi-finished products, such as profiles, sheets or foils, which in turn can be processed in a further shaping process, such as the thermoforming process, to give the desired shaped body, such as planters or packaging components.
Gegenstand der Anmeldung sind alle nach der erfindungsgemäßen Verwendung hergestellten Formkörper und bevorzugt alle oben aufgeführten Formkörper. The application relates to all the moldings produced by the use according to the invention and preferably all the moldings listed above.
BeispieleExamples
Das in den Beispielen eingesetzte statistisch aufgebaute Polyesteramid, wird nach dem Polyesterverfahren hergestellt aus AH-Salz, Adipinsäure, Butandiol, Diethylen- glykol und einem Verzweiger (< 1 Gew.-%), mit einem Ester/Amid- Verhältnis vonThe statistically constructed polyester amide used in the examples is produced by the polyester process from AH salt, adipic acid, butanediol, diethylene glycol and a branching agent (<1% by weight) with an ester / amide ratio of
60/40 und einem Mw von 58600 g/mol (ermittelt über GPC-Streulichtkopplung).60/40 and an M w of 58,600 g / mol (determined via GPC scattered light coupling).
Beispiel 1example 1
Auf einem Doppelschneckenextruder wird eine Mischung aus 46,4 Gew.-% desA mixture of 46.4% by weight of the
Polyesteramides mit einer relativen Lösungsviskosität ηreι = 2,48 (gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 20°C), 53 Gew.-% Jute F502/075 (Handelsprodukt von Schwarzwälder Textilwerke, polygonaler Faserquerschnitt, Faserstärke 30 - 500 μrn, Länge ca. 0,7 mm) und 0,6 Gew.-% Loxiol EP 728 zu einem homogenen Compound verarbeitet und im Spritzgussverfahren bei einerPolyester amides with a relative solution viscosity η re ι = 2.48 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C), 53% by weight jute F502 / 075 (commercial product from Schwarzwälder Textilwerke, polygonal fiber cross-section, fiber thickness 30 - 500 μrn, length approx. 0.7 mm) and 0.6% by weight Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in the injection molding process at one
Massetemperatur von 190°C und einer Formtemperatur von 50°C mit einem Fülldruck von 384 bar zu Prüfkörpern verarbeitet.Melt temperature of 190 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a filling pressure of 384 bar processed to test specimens.
Das Compound weist eine Wärmeformbeständigkeit HDT-B (ISO 75) von 152°C, bei einer Bruchdehnung von 3 % eine Bruchspannung von 45 MPa und einenThe compound has a heat resistance HDT-B (ISO 75) of 152 ° C, an elongation at break of 3% and a tensile strength of 45 MPa
Zugmodul von 4230 MPa auf (Zugversuch ISO 527).Tensile modulus from 4230 MPa to (tensile test ISO 527).
Beispiel 2Example 2
Auf einem Doppelschneckenextruder wird eine Mischung aus 44,2 Gew.-% desA mixture of 44.2% by weight of the
Polyesteramides mit einer relativen Lösungsviskosität ηreι = 2,43 (gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 20°C), 55 Gew.-% Hanf F517/075 (unregelmäßiger Faserquerschnitt, Faserstärke 15 - 50 μm, Länge ca. 0,7 mm) und 0,8 Gew.-% Loxiol EP 728 zu einem homogenen Compound verarbeitet und im Spritzgussverfahren bei einer Massetemperatur von 190°C und einer Formtemperatur von 50°C mit einem Fülldruck von 520 bar zu Prüfkörpern verarbeitet. Das Compound weist bei einer Bruchdehnung von 2 % eine Bruchspannung von 32 MPa und einen Zugmodul von 3460 MPa auf.Polyester amides with a relative solution viscosity η re ι = 2.43 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C), 55% by weight hemp F517 / 075 (irregular fiber cross section, fiber thickness 15 - 50 μm, length approx. 0.7 mm) and 0.8% by weight of Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in the injection molding process at a melt temperature of 190 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a filling pressure of 520 bar processed into test specimens. With an elongation at break of 2%, the compound has a breaking stress of 32 MPa and a tensile modulus of 3460 MPa.
Beispiel 3Example 3
Auf einem Doppelschneckenextruder wird eine Mischung aus 44,2 Gew.-% des Polyesteramides mit einer relativen Lösungsviskosität ηreι = 2,43 (gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 20°C), 55 Gew.-% Sisal F506/075 (unregelmäßiger Faserquerschnitt, Faserstärke 20 — 400 μm, Länge ca. 0,9 mm) undA mixture of 44.2% by weight of the polyester amide with a relative solution viscosity η re = 2.43 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C.) is placed on a twin-screw extruder, 55% by weight sisal F506 / 075 (irregular fiber cross-section, fiber thickness 20 - 400 μm, length approx. 0.9 mm) and
0,8 Gew.-% Loxiol EP 728 zu einem homogenen Compound verarbeitet und im Spritzgussverfahren bei einer Massetemperatur von 190°C und einer Formtemperatur von 50°C mit einem Fülldruck von 437 bar zu Prüfkörpern verarbeitet.0.8% by weight of Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and processed to test specimens in an injection molding process at a melt temperature of 190 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a filling pressure of 437 bar.
Das Compound weist bei einer Bruchdehnung von 2 % eine Bruchspannung von 34With an elongation at break of 2%, the compound has a breaking stress of 34
MPa und einen Zugmodul von 3770 MPa auf.MPa and a tensile modulus of 3770 MPa.
Beispiel 4Example 4
Auf einem Doppelschneckenextruder wird eine Mischung aus 46,4 Gew.-% desA mixture of 46.4% by weight of the
Polyesteramides mit einer relativen Lösungsviskosität ηreι = 2,48 (gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 20°C), 53 Gew.-% Holzmehl Lignocel C120 (faserig, Partikelgröße 0,07 - 0,15 mm) und 0,6 Gew.-% Loxiol EP 728 zu einem homogenen Compound verarbeitet und im Spritzgussverfahren bei einer Massetemperatur von 189°C und einer Formtemperatur von 50°C mit einemPolyester amides with a relative solution viscosity η re ι = 2.48 (measured on a 0.5 wt .-% solution in m-cresol at 20 ° C), 53 wt .-% wood flour Lignocel C120 (fibrous, particle size 0.07 - 0.15 mm) and 0.6% by weight of Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in the injection molding process at a melt temperature of 189 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a
Fülldruck von 452 bar zu Prüfkörpern verarbeitet.Filling pressure of 452 bar processed into test specimens.
Das Compound weist eine Wärmeformbeständigkeit HDT-B von 142°C, bei einer Bruchdehnung von 4 % eine Bruchspannung von 38 MPa und einen Zugmodul von 2900 MPa auf. Beispiel 5The compound has a heat resistance HDT-B of 142 ° C, an elongation at break of 4%, a breaking stress of 38 MPa and a tensile modulus of 2900 MPa. Example 5
Auf einem Doppelschneckenextruder wird eine Mischung aus 46,4 Gew.-% des Polyesteramides mit einer relativen Lösungsviskosität ηrel = 2,48 (gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 20°C), 53 Gew.-% Cellulose Technocel 150A mixture of 46.4% by weight of the polyester amide with a relative solution viscosity η rel = 2.48 (measured on a 0.5% by weight solution in m-cresol at 20 ° C.), 53 is placed on a twin-screw extruder, 53 % By weight of Technocel 150 cellulose
(Partikelgröße 99 % < 0,16 mm) und 0,6 Gew.-% Loxiol EP 728 zu einem homogenen Compound verarbeitet und im bei einer Massetemperatur von 189°C und einer Formtemperatur von 50°C mit einem Fülldruck von 276 bar zu Prüfkörpern verarbeitet.(Particle size 99% <0.16 mm) and 0.6% by weight Loxiol EP 728 processed to a homogeneous compound and in a melt temperature of 189 ° C and a mold temperature of 50 ° C with a filling pressure of 276 bar to test specimens processed.
Das Compound weist eine Wärmeformbeständigkeit HDT-B von 123°C, bei einer Bruchdehnung von 2 % eine Brachspannung von 23 MPa und einen Zugmodul von 2180 MPa auf. The compound has a heat resistance HDT-B of 123 ° C, an elongation at break of 2%, a breaking stress of 23 MPa and a tensile modulus of 2180 MPa.

Claims

Patentansprfiche Patentansprfiche
1. Biologisch abbaubare Formmassen bestehend aus 1 bis 100 Gew.-Teilen eines oder mehrerer biologisch abbaubarer Polymere (A) und 0,1 bis 90 Gew.-Teilen, bevorzugt 10 bis 70 Gew.-% und besonders bevorzugt 40 bis 651. Biodegradable molding compositions consisting of 1 to 100 parts by weight of one or more biodegradable polymers (A) and 0.1 to 90 parts by weight, preferably 10 to 70% by weight and particularly preferably 40 to 65
Gew.-Teilen eines oder mehrerer Verstärkungsstoffe natürlichen Ursprunges (B), deren Faserlänge eine Länge von unter 1 mm aufweist und 0 bis 10 Gew.-Teilen Hilfsstoffe, die sowohl mineralischer als auch orgamscher Natur und sowohl synthetischer als natürlicher Herkunft (C) sein können.Parts by weight of one or more reinforcing materials of natural origin (B), the fiber length of which is less than 1 mm in length, and 0 to 10 parts by weight of auxiliaries which are both mineral and organic in nature and are both synthetic and natural in origin (C) can.
Formmassen gemäß Ansprach 1, wobei die polymere Komponente ausgewählt ist ausMolding compositions according spoke 1, wherein the polymeric component is selected from
aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern ausaliphatic or partially aromatic polyesters
a) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C- Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tefrahydrofiiran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C12-Alkyl- diolen, wie beispielsweise Neopentylglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldi- carbonsäuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure,a) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to cio-dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 or 6 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, tefrahydrofiiran or copolymers thereof with molecular weights of up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 -C 12 alkyldiols , such as neopentyl glycol, and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols such as 1,2,3-propanetriol or trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids, preferably C 2 -C 12 -alkyldicarboxylic acids, such as and preferably succinic acid,
Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphtha- lindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oderAdipic acid and / or optionally aromatic bifunctional Acids such as, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid and, if appropriate, small amounts of higher-functionality acids such as trimellitic acid or
b) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mitb) from acid and alcohol functionalized building blocks, preferably with
2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus a und b,or a mixture and / or a copolymer of a and b,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen oder ausgewählt ist auswherein the aromatic acids make up no more than 50% by weight, based on all acids, or is selected from
aliphatischen oder teilaromatischen Polyesterurethanen ausaliphatic or partially aromatic polyester urethanes
c) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis do-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphati- sehen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C5- oder C6- cycloaliphatischem Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydro- fiiran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, be- vorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C1 Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentylglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3- C12-Alkylpolyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Tri- methylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und be- vorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oderc) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to do-dialcohols such as ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably with C 5 - or C 6 - 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 1 alkyldiols, such as neopentyl glycol, and in addition, if appropriate, small amounts of higher-functional alcohols, preferably C 3 -C 12 -alkyl polyols, such as 1,2,3-propanetriol or trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids, preferably C 2 -C 12 alkyl dicarboxylic acids, such as ways and preferably succinic acid, adipic acid, and / or optionally aromatic bifunctional acids such as, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher-functional acids such as trimellitic acid or
d) aus säure- und alkoholfhnktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε- Caprolacton oder Dilactid,d) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably having 2 to 12 carbon atoms, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus c und d,or a mixture and / or a copolymer of c and d,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;the aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids;
e) aus dem Reaktionsprodukt von e und/oder d mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C- Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen 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, Cyclohexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und oder cycloaliphatischen bifunktionellen und oder höherfunktionellen Aminen und oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, z.B. Ethylendiamin oder Amino- ethanol, und oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispielsweise Ethylendiaminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz,e) from the reaction product of e and / or d with aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and additionally optionally higher-functional isocyanates, preferably with 1 to 12 carbon atoms or 5 to 8 carbon atoms in the case of cycloaliphatic isocyanates, for example tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate , Isophorone diisocyanate, optionally additionally with linear and / or branched and / or cycloaliphatic bifunctional and / or higher-functional alcohols, preferably C 3 -C 12 -alkyldi- or - polyols or 5 to 8 C atoms in the case of cycloaliphatic alcohols, for example ethanediol , Hexanediol, butanediol, cyclohexanedimethanol, and / or optionally additionally with linear and / or branched and or cycloaliphatic bifunctional and or higher functional amines and or amino alcohols with preferably 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example ethylenediamine or aminoethanol, and or optionally further modified amines or Alcohols such as, for example, ethylenediaminoethanesulfonic acid, as the free acid or as a salt,
wobei der Esteranteil c) und/oder d) mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus c), d) und e), beträgt oder ausgewählt ist auswherein the ester fraction c) and / or d) is at least 75% by weight, based on the sum of c), d) and e), or is selected from
aliphatischen oder aliphatisch-aromatischen Polyestercarbonaten ausaliphatic or aliphatic-aromatic polyester carbonates
f) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C- Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole mono- mere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol,f) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to Cio-dialcohols such as ethanediol, butanediol, hexanediol or 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,
Tefrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-C12- Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentylglykol und zusätz- lieh gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthal- säure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oderTefrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably with C 2 -C 12 -alkyldicarboxylic acids, such as neopentyl glycol and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols such as 1.2 , 3-propanetriol, trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids such as, for example and preferably, succinic acid, adipic acid and or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
g) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,g) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutter acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und oder einem Copolymer aus f und g,or a mixture and or a copolymer of f and g,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen,the aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids,
h) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol- A, und Carbonatspendem, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder ali- phatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweiseh) a carbonate fraction which is produced from aromatic bifunctional phenols, preferably bisphenol A, and carbonate donors, for example phosgene, or a carbonate fraction which is derived from aliphatic carbonic acid esters or their derivatives such as chlorocarbonic acid esters or aliphatic carboxylic acids or their derivatives such as, for example
Salzen und Carbonatspendem, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, wobeiSalts and carbonate donors, for example phosgene, is produced, wherein
der Esteranteil f) und/oder g) mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus f), g) und h) beträgt oder ausgewählt ist austhe ester fraction f) and / or g) is at least 70% by weight, based on the sum of f), g) and h), or is selected from
aliphatischen oder teilaromatischen Polyesteramiden ausaliphatic or partially aromatic polyester amides
i) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C- Atomen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oderi) aliphatic bifunctional alcohols, preferably linear C 2 to Cio dialcohols such as ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol, and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms, such as cyclohexanedimethanol, and / or partially or completely instead of the diols, monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, or tetrahydrofuran
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-Alkyl- polyole, wie beispielsweise 1,2,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 neopentyl glycol and additionally, if appropriate, small amounts of higher-functional alcohols, preferably C 3 -C 12 -alkyl polyols, such as 1.2,
3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthal- säure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Tri- mellitsäure oder3-propanetriol, trimethylolpropane and from aliphatic bifunctional acids, preferably having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, such as, for example and preferably, succinic acid, adipic acid and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally, if appropriate, small Amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
k) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxy- buttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,k) from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms in the carbon chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ε-caprolactone or dilactide,
oder einer Mischung und oder einem Copolymer aus i) und k),or a mixture and or a copolymer of i) and k),
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen,the aromatic acids making up no more than 50% by weight, based on all acids,
1) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bi- funktioneilen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2 bis o-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexamethylen- diamin, sowie aus linearen und oder cycloaliphatischen biftmk- tionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkyl- kette bzw. C5- oder C6-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Iso- phthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder1) an amide fraction from aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and / or optionally small amounts of branched bifunctional amines, linear aliphatic C 2 to o-diamines are preferred, and additionally optionally small amounts of higher functional amines, among the amines preferably hexamethylenediamine, isophoronediamine and particularly preferably hexamethylene diamine, and from linear and or cycloaliphatic bifunctional acids, preferably having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain or C 5 or 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, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and, if appropriate, small amounts of higher functional groups Acids, preferably with 2 to 10 carbon atoms, or
m) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Baustei- nen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischenm) from an amide component of acid- and amine-functionalized building blocks, preferably with 4 to 20 carbon atoms in the cycloaliphatic
Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,Chain, preferably ω-laurolactam, ε-caprolactam, particularly preferably ε-caprolactam,
oder einer Mischung aus 1) und m) als Amidanteil, wobeior a mixture of 1) and m) as an amide component, where
der Esteranteil i) und/oder k) mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus i), k), 1) und m) beträgt, vorzugsweise der Gewichtsanteil der Esterstrukturen 30 bis 70 Gew.-%, der Anteil der Amidstrukturen 70 bis 30 Gew.-% beträgt.the ester fraction i) and / or k) is at least 30% by weight, based on the sum of i), k), 1) and m), preferably the weight fraction of the ester structures is 30 to 70% by weight, the fraction of Amide structures is 70 to 30 wt .-%.
Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, deren polymere Komponente (A) ein aliphatisches oder teilaromatisches Polyesteramid darstellt.Molding compositions according to one or more of the preceding claims, the polymeric component (A) of which is an aliphatic or partially aromatic polyester amide.
4. Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, deren Verstärkungsstoff (B) ein biologisch, abbaubarer nachwachsender Rohstoffist.4. Molding compositions according to one or more of the preceding claims, the reinforcing material (B) of which is a biodegradable, renewable raw material.
5. Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, in welcher die Faser natürlichen Ursprungs eine Brennnesselfaser, eine5. Molding compositions according to one or more of the preceding claims, in which the fiber of natural origin is a nettle fiber, a
Kokosfaser, eine Sisalfaser, eine Flachsfaser, eine Baumwollfaser, eine Hanf- faser, eine Jutefaser, eine Ramiefaser oder eine Mischung aus mehreren dieser Gruppe ist.Coconut fiber, a sisal fiber, a flax fiber, a cotton fiber, a hemp fiber, a jute, a ramie or a mixture of several of this group.
6. Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, in welchen der Verstärkungsstoff ein isotropes Mahlprodukt eines nachwachsenden Rohstoffes ist.6. Molding compositions according to one or more of the preceding claims, in which the reinforcing material is an isotropic ground product of a renewable raw material.
7. Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, in welchen das Mahlprodukt ein Getreidemehl, Olivenkernmehl, Korkmehl, Nussschalenmehl, Mandel- oder Aprikosenkernschalenmehl oder ein Mehl holzähnlicher natürlicher Erzeugnisse oder eine Kombination aus einer oder mehrerer der genannten Komponenten darstellt.7. Molding compositions according to one or more of the preceding claims, in which the ground product is a cereal flour, olive flour, cork flour, nutshell flour, almond or apricot kernel flour or a flour of wood-like natural products or a combination of one or more of the components mentioned.
8. Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, in welchen die Komponente (B) eine Kombination nachwachsender Rohstoffe mit anisotroper und isotroper Morphologie ist.8. Molding compositions according to one or more of the preceding claims, in which component (B) is a combination of renewable raw materials with anisotropic and isotropic morphology.
9. Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, in welchen der Zugmodul 0,5 GPa bis 10 GPa, bevorzugt 1 GPa bis 2 GPa oder 2 GPa bis 7 GPa beträgt.9. Molding compositions according to one or more of the preceding claims, in which the tensile modulus is 0.5 GPa to 10 GPa, preferably 1 GPa to 2 GPa or 2 GPa to 7 GPa.
10. Verfahren zur Herstellung biologisch äbbaubarer Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Matrix über ihren Schmelzpunkt erwärmt wird und durch mechanisches Einmischen der Füll- und Verstärkungsstoffe eine homogene10. A method for producing biodegradable molding compositions according to one or more of the preceding claims, characterized in that the polymeric matrix is heated above its melting point and a homogeneous one by mechanical mixing in of the fillers and reinforcing materials
Mischung erhalten wird.Mixture is obtained.
11. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche bei dem das Compoundieraggregat ein Ein- oder Mehrschneckenkneter, ein Dispersionskneter, ein Stempelkneter, ein Walzenmischwerk, bevorzugt ein11. The method according to one or more of the preceding claims, in which the compounding unit is a single- or multi-screw kneader, a dispersion kneader, a stamp kneader, a roller mixer, preferably a
Buss-Co-Kneter und besonders bevorzugt ein Zweischneckenkneter ist. Buss co-kneader and particularly preferably a twin-screw kneader.
12. Verwendung biologisch abbaubarer Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung von Formkörpern nach dem Spritzgussverfahren.12. Use of biodegradable molding compositions according to one or more of the preceding claims for the production of moldings by the injection molding process.
13. Verwendung gemäß Anspruch 12 zur Herstellung von Pflanzgefäßen, Einwegbestecken, Einweggeschirr, Gehäusebauteilen, Formkörpern mit Filmscharnieren oder Verpackungen.13. Use according to claim 12 for the production of planters, disposable cutlery, disposable tableware, housing components, moldings with film hinges or packaging.
14. Verwendung biologisch abbaubarer Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung von Halbzeugen nach dem Extrasionsverfahren.14. Use of biodegradable molding compositions according to one or more of the preceding claims for the production of semi-finished products by the extrusion process.
15. Verwendung gemäß Anspruch 14 zur Herstellung von Profilen, Platten oder Folien.15. Use according to claim 14 for the production of profiles, plates or foils.
16. Verwendung biologisch abbaubarer Formmassen gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung von Formkörpern nach dem Thermoformverfahren.16. Use of biodegradable molding compositions according to one or more of the preceding claims for the production of moldings by the thermoforming process.
17. Verwendung gemäß Anspruch 16 zur Herstellung von Pflanzgefäßen, Einweggeschirr und Verpackungen.17. Use according to claim 16 for the production of planters, disposable tableware and packaging.
18. Formkörper, hergestellt nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche. 18. Shaped body, produced according to one or more of the preceding claims.
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