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Title:
METHOD FOR MODIFYING PRODUCTS OR HALF-STUFFS FROM MOLDING MATERIALS CONSISTING OF MIXTURES OF THERMOPLASTIC SYNTHETIC MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/036019
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for modifying objects and/or half-stuffs made of polymer resin molding materials, wherein the objects and/or half-stuffs consisting of mixtures of easily biologically degradable thermoplastic polymers and difficultly biologically degradable thermoplastic polymers undergo biological degradation.

Inventors:
SCHLEDJEWSKI RALF (DE)
SCHULTZE DIRK (DE)
WEBER GUNTER (DE)
KOCH RAINHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/000586
Publication Date:
August 20, 1998
Filing Date:
February 04, 1998
Export Citation:
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Assignee:
WOLFF WALSRODE AG (DE)
SCHLEDJEWSKI RALF (DE)
SCHULTZE DIRK (DE)
WEBER GUNTER (DE)
KOCH RAINHARD (DE)
International Classes:
C12S99/00; C08J7/00; C08L75/04; C08L77/12; C12S9/00; (IPC1-7): C08J7/00; C12S13/00
Foreign References:
DE19619236A11997-11-20
Other References:
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 121, no. 2, 11 July 1994, Columbus, Ohio, US; abstract no. 10314, XP002067741
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 003, no. 142 (C - 065) 24 November 1979 (1979-11-24)
Attorney, Agent or Firm:
Hellfeldt, Kurt (Patente und Lizenzen Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Modifizierung von Gegenständen und/oder Halbzeugen aus PolymerHarzFormmassen, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen aus Formmassen aus Mischungen von biologisch gut abbaubaren thermo plastischen Polymerisaten und biologisch schlecht abbaubaren thermo plastischen Polymerisaten bestehenden Gegenstände und/oder Halbzeuge einem biologischen Abbau unterworfen werden.
2. Verfahren zur Modifizierung von Gegenstanden und/oder Halbzeugen aus PolvmerHarzFormmassen nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der partielle biologische Abbau unter gleichmäßigen und definierten Umge bungsbedingungen hinsichtlich Temperatur, pHWert und Umgebungsmedium stattfindet.
3. Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen bio logisch gut abbaubaren thermoplastischen HarzAnteil von mindestens 30 Gew.% und einen biologisch weniger gut abbaubaren thermoplastischen HarzAnteil von mindestens 15 Gew.% aufweisen. $. Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die biologisch besser abbaubare Komponente EsterAmidHarze enthält, die aus Copoly merisaten gebildet sind, die A) einen Esteranteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktio nellen Alkoholen, beispielsweise Ethylenglycol, Hexandiol oder Butan diol, bevorzugt Butandiol oder Cyclohexandimethanol, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktioneller Alkohole, bei spielsweise 1, 2, 3Propantriol oder Neopentylglycol, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Sauren, beispielsweise Bernsteinsåure, Adipinsäure, Cyclohexandicarbonsäure, bevorzugt Adipinsäure und zusätzliche gegebenenfans geringen Mengen höher funktioneller Säuren, beispielsweise Trimellithsaure, oder B) einen Esteranteil aus saureun alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansäure, oder deren Derivaten, beispielsweise £Caprolacton, oder einer Mischung oder einem Copolymer aus A) und B) und C) einen Amidanteil aus linearen und/oder cvcloaliphatischen bifunktio nellen und zusätzlich gegebenenfalls geringen. Mengen hoherfunktio nellen Aminen. beispielsweise Tetramethvlendiamin, Hexamethvlen diamin, Isophorondiamin, sowie aus linearen und/oder cycloalipha tischen bifunktionellen Såuren, beispielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsäure oder D) einen Amidanteil aus saureun aminfunktionalisierten Bausteinen, bevorzugt coLaurinlactam und besonders bevorzugt sCaprolactam, oder einer Mischung aus C) und D) als Amidanteil enthalten, wobei der Esteranteil A) und/oder B) mindestens 30 Gew.
4. % bezogen auf die Summe aus A), B), C) und D) beträgt.
5. Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise biologische Abbau der Kunststoffartikel durch Mikroorganismen oder enzy matisch in einer Pufferlösung erfolgt.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die ShoreDHarte der Formmasse vor der Modifizie rung, gemessen nach DIN 53 505, kleiner 55 ist.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des als thermoplastische UrethanElastomer Rezepturkomponente eingesetzten Harzkomponente zu einem überwiegenden Teil EsterWeichsegmentBausteine aufweist.
8. Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der als Rohstoffe für die Formmassen eingesetzten PolymerHarze vorher in einem Compoundierschritt einer Vormischung in erweichtem Zustand unter zogen wurden.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekenn zeichnet, daß als Formmassen Harzmischungen aus thermoplastischen Poly urethanen mit einer ShoreA Härte kleiner 95, gemessen nach DIN 53 505, mit EsterAmidPolymerisaten verwendet werden.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Formmassen zusatzlich gebrauchliche Additive aus der Gruppe umfassend I. Antiblockmittel, anorganische oder organische Abstandshalter, II. Gleitoder Entformungsmittel, III. anorganische oder organische Pigmente oder Füllstoffe und IV. Stabilisatoren enthalten.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Formmassen anorganische Additive aus der Gruppe um fassend V. natürliche und synthetische Kieselsäure oder Silikate, auch Schicht silikate, VI. Titandioxid sowie, VII. Calciumcarbonat enthalten.
Description:
Verfahren zur Modifizierung von Produkten oder Halbzeugen aus Formmassen bestehend aus Mischungen thermoplastischer Kunststoffe Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung von Produkten oder Halb- zeugen aus mehrphasigen Kunststoff-Formmassen. Letztere sind bevorzugt aus Mischungen thermoplastischer Kunststoffe aufgebaut. Die erfindungsgemäßen Ver- fahren zeichnen sich durch Modifizierung von Raumgewicht und/oder Oberflachen- struktur aus, die durch einen selektiven biologischen Abbau eines oder mehrerer der zu ihrer Herstellung verwendeten Polymerharze erreicht werden. Die Formmassen werden unter Verwendung von Mischungen aus thermoplastischen Materialien mit guter biologischer Abbaubarkeit und solchen mit schlechter oder ohne biologische Abbaubarkeit erhalten. Die erfindungsgemä#en Verfahren zur Modifizierung sind den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Herauslösen bestimmter Kom- ponenten uberlegen.

Der Stand der Technik kennt Verfahren zur Modifizierung von Polvmeren bzw.

Potymeroberflächen durch das selektive Herauslösen einzelner Phasen durch Losungsmittel, die besondere Affinitäten zu einzelnen Phasen aufweisen. Auf diese Behandlungsweise lassen sich beispielsweise mattierte Oberflächen erzeugen.

Ebenso ist es bekannt, durch geeignete Atzverfahren bestimmte Phasen herauszu- losen. Nach diesem Verfahren lassen sich beispielsweise Morphologien erzeugen, die sich bei galvanischen Beschichtungsverfahren bewährt haben.

Bei mehrphasigen Kunststoffsystemen, die Phasen unterschiedlicher Elastizität ent- halten, ist es zudem bekannt, daß durch gezielte (Uber-) Dehnung in ggf mehreren Richtungen sich veranderte Oberflächen-oder Matrixeigenschaften einstellen lassen.

Modifizierte Matrixeigenschaften sind beispielsweise gunstig, wenn porose Membran- Strukturen erzielt werden sollen, die optimal eine definierte Porenstruktur aufweisen.

Veränderte Eigenschaften der Oberfläche werden beispielsweise von Ostomie-Hilfen erwartet, die heute zudem eine zumindest teilweise biologische Abbaubarkeit

aufweisen sollten. Ebenso sollen sie sich weich-elastisch an Korperbewegungen anschmiegen. Hierzu benotigt man welche hautfreundliche Umhullungen mit hoher Flexibilität. Diese mussen sich durch einen guten Griff. der auch als Haptik bezeichnet wird. auszeichnen. Die nach dem Stand der Technik bekannten Umhüllungen werden heute besonders durch Verschweißung aus moglicherweise tiefgezogenen, anatomisch ausgebildeten Vorformlingen erhalten. Dafür benötigt man dickere, thermoplastisch umformbare Folien die keinen Kunststoff-typischen unangenehmen Griff einer vergleichsweise glatten, glänzenden Folie besitzen.

Es stellte sich somit die Aufgabe, einen angenehmen Griff durch Modifikationen an der Oberfläche der Folie einzustellen. Insbesondere die Mattigkeit des Kunststoff- artikels galt es zu verbessern. Ferner sollten die Matrixeigenschaften gezielt beinfluß- bar sein.

Überraschenderweise gelang es mit dem Verfahren der eingangs geschilderten Gat- tung Modifikationen der Oberflächen-oder Matrixeigenschaften von Produkten oder Halbzeugen aus thermoplastischen Formassen enthaltend mehrphasige Kunststoff- mischungen zu erzielen.

Fur den einschlägig vorgebildeten Fachmann nicht naheliegend war. daß die nach dem erfindungsgemä#en Verfahren modifizierten Gegenstände und/oder Halbzeuge eine ansprechende Haptik bei einem zugleich akzeptablen mechanischen Eigenschafts- niveau besitzen.

Erfindungsgemäß besonders geeignete Verfahren zur Modifizierung von Gegen- Stand und/oder Halbzeugen aus Polymer-Harz-Formmassen zeichnen sich dadurch aus, daß der partielle biologische Abbau unter gleichmä#igen und definierten Umge- bungsbedingungen hinsichtlich Temperatur, pH-Wert und Umgebungsmedium stattfindet.

Die erfindungsgemä#en Verfahren basieren auf dem zumindest teilweisen Abbau mindestens einer Phase der Kunststoffgegenstande aus mehrphasigen Kunststoff-

Mischungen. Hierbei haben sich biologisch abbaubare thermoplastische Harze als Rezepturkomponente bewahrt.

Formmassen aus Mischungen thermoplastischer Harzen können nach den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden.

Polvmermischungen,-blends oder-verschnitte können durch mechanisches Mischen von Schmelzen, Latices oder Losungen zweier separat hergestellter Polymerharze oder in-situ Polymerisation von Monomeren in Gegenwart eines vorgebildeten Polv- merharzes hergestellt werden.

Gunstigerweise geschieht dies durch Schmelze-Vermischung zweier separat herge- stellter Polymerharze. Hierzu werden die Polymerharze, die ublicherweise in Form von Ballen, Granulaten oder Pulvern vorliegen, in Knetern oder mit Extrudern ver- mischt. Die erfindungsgemäß geeigneten thermoplastischen Polymerharze werden dabei uber die Glas-bzw. Schmelztemperatur erwärmt. Eine gute Durchmischung wird bei höheren Temperaturen und/oder unter starken Scherfeldern erreicht.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Modifizierung von Produkten und/oder Halb- zeugen aus bereits vor der Umformung hergestellten Compounds. Hierfür werden die für die thermische Formgebung eingesetzten Polymer-Harze vorab in einem Com- poundierschritt einer Vormischung in erweichtem Zustand unterzogen. Geeignete Werkzeuge für einen solchen Mischungsschritt sind die in ihrer Art bekannten Com- poundier-Werkzeuge. Als günstig haben sich Werkzeuge mit mehreren Schnecken, insbesondere aber die für die Compoundierung beliebten Zwei-Schnecken-Kneter. erwiesen.

Ebenso als günstig erwies sich die Herstellung von Produkten undioder Halbzeugen nach einem Verfahren, daß die Vorvermischung der eingesetzten Rohstoffe für die Formmasse in dem nicht erweichten festen Zustand beinhaltet. Hierbei erfolgt die Vorvermischung vor dem thermischen Aufschluß der Formmassenrohstoffe.

Zur Herstellung der fUr die erfindungsgemäße Modifizierung geeigneten Pro- dukteíHalbzeuge eignen sich besonders die gängigen thermischen Umfbrmverfahren zur Verarbeitung von Kunststoffen.

Geeignete Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln weisen eine erfin- dunssgemäß besondere Eignung auf, wenn sie einen bioiogisch gut abbaubaren thermoplastischen Harz-Anteil von mindestens 30 Gew.-% und einen biologisch weniger gut abbaubaren thermoplastischen Harz-Anteil von mindestens 15 Gew.-% besitzen.

Besonders bevorzugt sind als thermoplastische Rezepturkomponenten die biologisch abbaubaren Kunststoffe.

Biologisch abbaubare Harze bzw. Harzmischungen oder Folien sind entsprechend der DIN 54 900 (Entwurf von 1996) hinsichtlich ihrer biologischen Abbaubarkeit defi- niert.

Erfindungsgemä# besonders für die Zusammensetzung geeigneter Formmassen qualifizierte biologisch abbaubare Harze kommen aus der Gruppe der Ester-Amid- Copolymer-Harze.

Geeignete thermoplastische Ester-Amid-Copolymere für die erfindungsgemäßen Mischungen sind vorzugsweise aus uberwiegend linearen, thermoplastischen Ester- Amid-Copolymerisaten gebildet, die A) einen Esteranteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, beispielsweise Ethylenglycol, Hexandiol oder Butandiol, bevorzugt Butandiol oder Cyclohexandimethanol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktioneller Alkohole, beispielsweise 1, 2, 3-Propantriol oder Neopentylglycol, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktio- nellen Såuren, beispielsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Cyclohexandicar-

bonsåure, bevorzugt Adipinsaure und zusatzliche gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren, beispielsweise Trimellithsaure. oder B) einen Esteranteil aus saure-un alkoholfunktionalisierten Bausteinen, bei- spielsweise Hydroxybuttersaure oder Hydroxyvaleriansäure. oder deren Deri- vaten, beispielsweise s-Caprolacton, oder einer Mischung oder einem Copolymer aus A) und B) als Esteranteil und C) einen Amidanteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, bei- spielsweise Tetramethylendiamin. Hexamethylendiamin, Isophorondiamin. sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Saurez, bei- spielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsäure oder D) einen Amidanteil aus saure-un aminfunktionalisierten Bausteinen. bevorzugt o-Laurinlactam und besonders bevorzugt s-Caprolactam, oder einer Mischung aus C) und D) als Amidanteil enthalten. wobei der Esteranteil A) und/oder B) mindestens 30 Gew.-% bezogen auf die Summe aus A), B), C) und D) beträgt.

Die biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polyesteramide haben bevorzugt ein Molekulargewicht von mindestens 10. 000 g/mol und besitzen eine statistische Ver- teilung der Ausgangsstoffe (Monomere) im Polymer.

Die typischen Eigenschaften von Formmassen aus Ester-Amid-basierenden Copoly- merharzen sind beispielsweise von der BAYER AG in den anwendungstechnischen Informationen Liber biologisch abbaubare Kunststoffe ausführlich beschrieben.

Bevorzugte Verfahren zur NIodifizierung v on Kunststoffartikeln zeichnen sich dadurch aus. daß der teilweise biologische Abbau der Kunststoffartikel durch den Einsatz von Bakterien erfolgt. Er kann in flussigen Systemen wie beispielsweise Mikroorganismen haltigen Lösungen, vorzugsweise Nährlösungen, oder festen Svstemen, wie beispielsweise Boden und/oder bevorzugt Kompost, durchgeführt werden. Wird der Abbau in flüssigen Systemen durchgeführt, so können Reinkulturen von Kunststoff abbauenden Mikroorganismen zugesetzt werden. <BR> <BR> <P>Ebenfalls bevorzugte Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln zeichnen sich dadurch aus, daß der teilweise biologische Abbau der Kunststoffartikel enzvmatisch in einer Pufferlosung erfolgt.

Es galt, moglichst weiche Formmassen mit angenehmer Haptik und guter Abbau- barkeit zur Verfugung zu stellen. Au#erdem beinhaltet dies eine preiswerte Her- stellung bzw. Verarbeitung.

Da es im Zuge der erfindungsgemäßen Verfahren zu einem bevorzugten Abbau nicht- kristalliner Phasen kommt, ist eine VErsprödung der Produkte und/oder Halbzeuge nicht auszuschlie#en.

Erfindungsgemäß bevorzugt sind Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Shore-D-Härte der Formmasse vor der Modifizierung, gemessen nach DIN 53 505. kleiner 55 ist.

Die Aufgabe wird besonders bevorzugt dadurch gelöst, daß weichelastische Form- massen durch das Mischen von thermoplastischen Polyurethanen mit Polyesteramid- Copolymerharzen erhalten werden. Thermoplastische Polyurethane sind aus weichen und harten Segenten aufgebaut, wodurch eine permanente Weichstellung der Form- masse möglich ist. Bevorzugt sind deshalb Formmassen, die mindestens eine per- manent weich-modifizierte thermoplastische Komponente mit schlechterer biolo- gischer Abbaubarkeit enthalten.

Die thermoplastischen Polyurethane sind seit langem bekannt und weisen eine hohe chemische Bestandigkeit auf. Ihre drei Basiskomponenten sind Diisocvanate. kurz- Kettige Diole-auch als Kettenverlängerer bezeichnet-und langkettige Diole. wobei letztere zu den elastisch-weichen Eigenschaften beitragen. Teilweise werden anstelle der ausschließlichen Verwendung von Diolen auch geringe Anteile an Polvolen zuge- setzt, um die ansonsten linearen Molekülketten teilweise miteinander zu vernetzen. Die große Auswahl an Rohstoffen in jeder der drei genannten Eduktgruppen begrun- det die vielfältigen Möglichkeiten, thermoplastische Polyurethane chemisch aufzu- bauen und somit ihre Eigenschaften zu variieren.

Bei den handelsublichen thermoplastischen Polyurethanen wird allgemein eine Ver- knüpfung guter Festigkeitswerte, d. h. Zug-und Weiterreißfestigkeit. und großer Elastizitat, d. h. hohe Dehnfähigkeit und Kältflexibilität, angestrebt. Einen Uberblick tuber den chemischen Aufbau, die Produktion sowie Eigenschaftsbilder und die sich daraus ergebenden Anwendungsmoglichkeiten von thermoplastischen Polvurethanen geben z. B. Goyert und Hespe in Kunststoffe 68 (1978) 819-825 oder Hepburn (Hrsg.) in Polvurethane Elastomers, Applied Science Publishers, Barking 1982.

Geeignete thermoplastische Polyurethanelastomere für die erfindungsgemä#en Mischungen sind vorzugsweise aus uberwiegend linearen thermoplastischen Poly- urethanelastomeren aufgebaut, deren langerkettige Diolkomponente aus Polyester oder Polyether sind, und die eine Shore-Härte von vorzugsweise 75-95 A, besonders bevorzugt 85-92 A, bestimmt nach DIN 53. 505, aufweisen.

Geeignete thermoplastische Polyurethane sind beispielsweise unter den Handelsnamen Desmopan, Elastollan, Estane, Morthane, Pellethane, Pearlthane oder Texin erhältlich.

Die geeigneten thermoplastischen Polyurethane haben ein Molekulargewicht von min- destens 10. 000 g/mol und weisen eine blockartige Abfolge der Hart-und Weich- segment-Ausgangsstoffe (Monomere) im Polymerharz auf In einer besonders geeigneten Ausführung weisen die erfindungsgemä# zu modi- fizierenden Gegenstande oder Halbzeuge in den sie bildenden Formmassen elastische

Urethan-Elastomer-Rezepturkomponenten au£ deren Weichsegment-Phase zu einem überwiegenden Teil aus Ester-Weichsegment-Bausteinen gebildet wird.

Besonders bevorzugt sind Formulationen für Formmassen bei denen der An teil des als thermoplastische Urethan-Elastomer-Rezepturkomponente eingesetzten Harzkompo- nente zu einem uberwiegenden Teil Ester-Weichsegment-Bausteine aufweist Ein in besonderem Ma# bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Modifizierung von Produkten und/oder Halbzeugen aus Formmassen mit weich- elastischem Verhalten, die mindestens aus thermoplastisch verarbeitbaren Polyure- than-Harzen und Polvesteramid-Harzen bestehen. Weiterhin ist der Gegenstand dieser Erfindung darin zusehen, daß die erfindungsgemä#en Folien aus Harzmischungen eine gegenüber dem Stand der Technik entsprechenden Folien aus thermoplastischen Poly- urethanen verbesserte biologische Abbaubarkeit besitzen.

Elias führt in : Makromoleküle, Bd. 2, 5. Aufl. Hüthig und Wepf, Heidelberg, 1992 aus. daß bei Polvmergemischen ein Polymer das Losungsmittel für das andere darstellt. Polymere sind in den seltensten Fällen mischbar, da bei Polymergemischen die Gibbs-Mischungsenergie meist positiv ist. Für die meisten Polymermischungen oder Blends findet man deshalb insbesondere makroskopisch beobachtbare mecha- nische Eigenschaften, die von den anteiligen Eigenschaften der Mischungskomponen- ten des jeweiligen Blends deutlich abweichen. Bei den hier beschriebenen erfin- dungsgemäß zu modifizierenden auf Blend-Formulierungen basierenden Gegen- ständen verändern sich die makroskopisch beobachteten Eigenschaften erstaun- licherweise aber gemaß der mengenmäßigen Anteile der Mischungskomponenten und ohne das Auftreten deutlicher scherungsabhängiger Entmischungsstrukturen. Die fur diese Erfindung gemischten Polymerharze besitzen in sich bereits jeweils mehrphasige Strukturen, so daß bei der vorliegenden Erfindung von einer gegenseitigen Aufwei- tung der netzformigen Strukturen der Mischungspartner ausgegangen werden muß.

Dadurch konnen die erfindungsgemä#en Mischungen zu Formmasen bzw. Gegen- ständen verarbeitet bzw. ausgeformt werden, die Eigenschaften aufweisen, die nicht

naheliegenderweise die entsprechenden anteiligen Eigenschaften der eingesetzten gemischten Polvmerharze reprasentieren.

Besonders uberraschend stellte es sich dar, da# in Formulierungen thermoplastische Polvurethane und Polyesteramid-Copolymere sich verträglich mischen, d. h. die Eigen- schaften der Blendkomponenten anteilig denen der eingesetzten reinen Rohstoffkom- ponenten entsprechen. Insbesondere war nicht naheliegend, daß z. B. die mecha- nischen Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemä#en Harzmischungen nicht wie bei unvertraglichen Kunststoffen iiblich unter die Kennwerte der eingesetzten Roh- stoffe abfallen. Solche Entmischungsbilder werden beispielsweise für Mischungen aus thermoplastischen Polvurethanen mit niedrigdichten Polvethvlenharzen beobachtet, für die es dem einschlagig vorgebildeten Fachmann bekannt ist. daß bei diesen Blends Festigkeiten beobachtet werden, die bei Werten um 10 N/mm'unter dem Niveau des reinen Polyethylens liegen. Hinzu kommt. daß solche Blends stark anisotrope Ent- mischungsstrukturen aufweisen, bei denen die unterschiedlichen Phasen in Verarbei- tungsrichtung orientierte Domanen ausbilden.

Erfindungsgemäß besonders für die Modifizierung geeignete Gegenstände oder Halbzeuge, insbesondere Folien, zeichnen sich dadurch aus, daß sie einen biologisch gut abbaubaren thermoplastischen Harzanteil. bevorzugt Co-Poly-Ester-Amid-Anteil. von mindestens 30 Gew.-% und einen biologisch weniger gut abbaubaren thermopla- stischen Harzanteil, insbesondere Polyurethan-Harz-Anteil, von mindestens 15 Gew.-% aufweisen.

In einer geeigneten Ausführung enthält die Formmasse aus Blends thermoplastischer Harze für die Herstellung geeigneter, erfindungsgemäß modifizierbarer Produkte und/oder Halbzeuge zusätzlich gebrauchliche Additive aus der Gruppe umfassend I. Antiblockmittel, anorganische oder organische Abstandshalter, II. Gleit-oder Entformungsmittel, III. Pigmente oder Fullstoffe und IV. Stabilisatoren.

Diese gebrauchlichen Additive sind beispielsweise bei Gächter und M uller beschrieben in: Kunststoff-Additive, Carl Hanser Verlag München. 3. Ausgabe (1989).

Besonders geeignete anorganische Additive kommen aus der Gruppe umfassend V. natürliche und synthetische Kieselsaure oder Silikate, auch Schichtsilikate, VI. Titandioxid, VII. Calciumcarbonat.

ErfmdungsgemäßbevorzugteHalbzeugefür das Verfahren zur Modifizierung stellen Folien aus Blends mindestens zweier thermoplastischer Harze dar. Bevorzugt weisen diese vor ihrer Modifizierung eine Shore-D-Harte kleiner 55, gemessen nach DIN 53505 auf.

Errmdungsgemäß bevorzugt sind Folien mit einer Gesamtdicke zwischen 20 um und 500 Geeignet ist ein Verfahren zur Modifizierung von Kunststoffartikeln wobei wenigstens zwei der als Rohstoffe für die Formmasse eingesetzten Polymer-Harze vorher in einem Compoundierschritt einer Vormischung in erweichtem Zustand unterzogen wurden.

Besonders geeignet ist eine Ausführungsform der erfindungsgemä#en Verfahren bei dem als Formmassen Harzmischungen aus thermoplastischen Polyurethanen mit einer Shore-A Härte kleiner 95, emessen nach DIN 53 505, mit Ester-Amid-Polymerisaten verwendet werden.

Die zum Aufschluß thermoplastischer Harze geeigneten Schneckenwerkzeuge sind in ihrem Aufbau z. B. von Wortberg, Mahlke und Effen in : Kunststoffe, 84 (1994) 1131- 1138, von Pearson in : Mechanics of Polymer Processing, Elsevier Publishers, New York, 1985, von Stevens und Covas in : Extruder Principles and Operation.

Chapman&Hall, 2. Aufl., London 1995 oder der Fa. Davis-Standard in : Paper, Film & Foil Converter 64 (1990) S. 84-90 beschrieben. Werkzeuge zum Ausformen der Schmelze zu Folien sind u. a. von Michaeli in: Extrusions-Werkzeuge, Hanser Verlag, München 1991 erläutert.

Bei den im Rahmen der nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele be- schriebenen Modifizierungen an Halbzeugen wurden durch Blasfolienextrusion hergestetite Foiien aus Harzmischungen biologisch schlecht abbaubarer thermo- plastischer Polyurethane und biologisch abbaubarer thermoplastischer Ester-Amid- Copolvmere veredelt. Die erfindungsgemäße Modifizierung der obengenannten Halbzeuge erfoigte in wässriger Lösung. Die temperierte Puffer-Lösung wurde mit Proteasen inkubiert.

Beispiel A Mit Hilfe eines Blasfolienwerkzeuges wurde eine Folie hergestellt, für die ein vorgefertigtes Compound als Rohstoff eingesetzt wurde. Das Compound bestand aus 82,5 Gew.-% Ester-Amid-Copolymerharz mit einer Shore-A-Härte grö#er 95, 15 Gew.-% eines TPU der Shore-A-Härte 92 mit Polybutylenadipat-Weichsegmenten, 1. 5 Gew.-% Silikate und 1 Gew-% niedermolekularen Amid-Wachsen.

Die Extrusionseinrichtung wurde mit Temperaturen zwischen 130°C und 170°C betrieben. Der Compound-Schmelzestrom wurde in einem Blasfolienkopf mit einer Verarbeitungstemperatur von 90°C durch eine Ringspaltduse mit einem Durch- messer von 110 mm ausgetragen. Durch Anblasen mit Luft wurde die ringförmige Schmelzefahne abgekühlt, anschließend nachgelegt, im Randbereich beschnitten und in Form von 50 µm dicken Einzelbahnen aufgewickelt. Die erfindungsgemä#e Veredelung erfolgte in wässriger Pufferlösung über einen Zeitraum von 60 min. Diese wurde auf 37°C temperiert. Der pH-Wert lag bei 6, 5.

Beispiel B Eine Folie wurde analog zu Beispiel A mit 50 µm Dicke hergestellt. Die Rohstoffe wurde kurz vor dem Einzug des Extruders zusammengeführt, wobei die Zusammensetzung des Blends durch die Anteile 29 Gew.-% TPU, 68, 5 Gew.-% Ester-Amid-Copolymerharz, 1, 5 Gew.-% Silikat und I Gew.-% Wachse repräsentiert wird. Die Verarbeitungsparameter entsprachen Beispiel A, jedoch wurde das Extru- sionswerkzeug nur mit Temperaturen von 130-180°C betrieben, die Schmelze- temperatur lag bei 200°C. Die erfindungsgemä#e veredelnde Modifizierung erfolgte anal2 Beispiel A.

Beispiel C Eine Folie wurde analog zu Beispiel B in 50 um Dicke hergestellt. Die Zusammensetzung des Blends la, bei 58, 5 Gew.-% Ester-Amid-Copolymer, 39, 5

Gew.-% TPU, ! Gew.-% Wachse und I Gew.-% Silikat lag. Die erfindungsgemä#e veredelnde Modifizierung erfolgte analog Beispiel A.

Veraleichsbeispiel 1 : Eine TPU-Folie wurde unter den für Beispiel A genannten Parametern hergestellt. Die Zusammensetzung der transluzenten 50 um dicken Folie la bei 97 Gew.-% eines TPU der Shore-A-Härte 92 mit Polyadipat-basierender Weichsegmentphase und I Gew.-% niedermolekularen Amid-Wachsen sowie 2 Gew.-% Kieselsaure. Die Ver- arbeitungsparameter entsprachen Beispiel B. Der Versuch einer Modifizierung erfolgte analog Beispiel A.

Veruleichsbeispiel 2 : Eine 50 um dicke Ester-Amid-Copolymer-Folie wurde unter Einsatz von 98 Gew.-% Copolyesteramid mit einer Shore-A-Härte grö#er 95, 1 Gew.-% Silikat und I Gew.- % Amidwachs hergestellt. Die Verarbeitungsparameter entsprachen Beispiel A. Der Versuch einer Modifizierung erfolgte analog Beispiel A.

Die Bewertung der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Folien erfolgte teilweise hinsichtlich anwendungsrelevanter Eigenschaften wie Haut-/Griff- freundlichkeit bzw. Haptik sowie biologischer Abbaubarkeit. Die Bewertung dieser relevanten Eisenschaften wurden durch subjektive Beurteilung durch mehrere unab- hängige Personen erhalten und die Bewertungen in Tabelle I angegeben. Soweit mög- lich wurden die subjektiven Beurteilungen durch genormte Prüfverfahren verifiziert.

Die Haptik wurde manuell an den gefertigten Folienbahnen vor und nach dem Veredelungsschritt beurteilt. Die Reibkoeffizienten bzw.-zahlen wurden nach DIN 53 375 bestimmt. Der Glanz wurde entsprechend DIN 67530 unter einem Meßwinkel von 20° ermittelt.

In der nachfolgenden Tabelle sind charakteristische Daten der im Rahmen der Beispiele und Vergleichsbeispiele hergestellten Folien wiedergegebenen.

Aus Tabelle I ist deutlich erkennbar, daß die in den Beispielen dargestellten Folien den nach dem Stand der Technik bekannten Folien aus den Vergleichsbeispielen. insbesondere in bezug auf die kontrollierte biologische Abbaubarkeit. deutlich uber- legen sind. Gegenuber den reinen Folien aus Ester-Amid-Copolvmeren, wie sie in Vergleichsbeispiel 2 beschrieben sind, bieten die noch nicht erfindungsgemä# modi- fizierten Folien noch nicht Vorteile hinsichtlich Tragekomfort und Elastizitat.

Im Falle der ungehemmten biologischen Abbaubarkeit (Vergleichsbeispiel 2) tritt sofort ein unregelmäßiger Abbau, bevorzugt von der Kante her ein. Dieser Prozeß ist nach 60 min bereits soweit fortgeschritten, daß eine weitere Charakterisierung dieser Proben hinsichtlich Reibzahl und Haptik nicht moglich ist. Im Fall des Modifizierungs- versuches an einem biologisch nicht abbaubaren Halbzeug konnten keine Verande- rungen festgestellt werden.

Tabelle I Eisenschaften der im Rahmen der Beispiele und Vergleichsbeispiele hergestellten Folien Eigenschaft Bestim-Ein-Beispiel Beispiel Beispiel V'ergleichs-Ver- mungs- heit A B C beispiel 1 gleichs- methode heispie) 2 Biologische siehe Text ./. verzögert, verzögert, v erzögert, kein Abbau ungleich- . Abbaubarkeit gleich-gleich-gleich-mäßig mä#ig mä#ig mä#ig Haptik vor siehe Text ./. angenehm angenehm angenehm angenehm steif vEredelung weich. blockig Haptik nach siche Text ./. sehr an- sehr an- sehr an- angenehm nicht Veredelung schmieg- schmieg- schmieg- weich. beurteilbar sam sam sam blockig Haftreibzahl DIN ./. 0,39 0,34 0,35 0,61 0,25 \or Veredeiung 53375 Haftreibzahl DIN ./. 0,34 0,31 0,30 0,61 nicht nach Verede-53375 bestimmbar lung Gleitreibzahl DIN ./. 0,52 0,53 0,53 0,68 0,45 \or Veredelung 53375 Gleitreibzahl DIN ./. 0,49 0,50 0,50 0,68 nicht nach 53375 bestimmbar Veredelung Glanz 20° DIN GE 3,1 4,2 3,3 3,7 2,8 vor Veredelung 67530 Glanz 20° nach DIN GE 0,3 0,3 0,4 3,6 nicht Veredelung 67530 bestimmbar