DE4116404A1 - Polymermischung fuer die herstellung von folien - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymermi
schung, im wesentlichen bestehend aus Stärke und ei
nem Polyolefin, ein Verfahren zur Herstellung einer
Polymermischung, eine Folie mit mindestens einer
Schicht, bestehend im wesentlichen aus einer Polymer
mischung, mit einer Anwendung des Verfahrens zur Her
stellung einer Ein- oder Mehrschichtfolie sowie eine
Anwendung des Verfahrens zur Herstellung einer
schaumartigen Folie.
Polymermischungen mit Stärke sind bekannt, wobei die
Stärke oder auch andere Biopolymere vorzugsweise auf
grund der biologischen Abbaubarkeit, aufgrund ihres
günstigen Preises und aufgrund der Unabhängigkeit von
Erdölprodukten verwendet werden.
In diversen Patentschriften wird die Verwendung von
Biopolymeren als technischer Kunststoff beschrieben.
In der EP-01 18 240, EP-2 82 451, EP-2 98 920, EP-3 04 401,
EP-3 26 514, GB-22 14 919 und der EP-3 27 505
wird beschrieben, wie native Stärke, Gelatine oder
andere Biopolymere modifiziert resp. destrukturiert
werden, um als technische Polymere verwendet werden
zu können. Dabei geschieht dies durch Extrusion oder
Kneten der Stärke oder des Biopolymeren unter Zuhil
fenahme des im Biopolymeren oder der Stärke aufgenom
menen Wassers oder durch Zusetzen weiteren Wassers,
wobei aber eben der vorhandene, relativ große Was
sergehalt beispielsweise bei der Extrusion des so de
strukturierten Biopolymeres äußerst unerwünscht ist.
Demgegenüber wird in der PCT-WO90-05 161 vorgeschla
gen, native Stärke wasserfrei und unter Verwendung
von Zuschlagstoffen resp. Weichmachern, wie bei
spielsweise Glycerin, in ein technisch brauchbares
Polymer, d. h. in sogenannte thermoplastisch verar
beitbare Stärke umzuwandeln. Wohl ist die Verarbeit
barkeit und die Wasserresistenz dieses Stärkepolymers
wesentlich besser als die gemäß den oben beschriebe
nen Herstellverfahren erzeugten Stärkepolymeren, jedoch
sind die mechanischen Eigenschaften und insbe
sondere die Wasserresistenz nach wie vor für viele
technische Anwendungen, wie insbesondere zur Herstel
lung von Folien, ungenügend.
Aus diesem Grunde wird in einer Vielzahl von Patent
schriften, wie in der EP-04 02 826, EP-04 04 723, EP-
4 04 727, EP-4 04 728 und EP-4 07 350, vorgeschlagen,
Stärke mit thermoplastischen Kunststoffen, wie Poly
olefinen, Polyalkoholen, ABS-Copolymeren, Ethylen
acrylsäure-Copolymeren, Copolymeren von Vinylpyrroli
dinen, Copolymeren mit Aminogruppen etc., zu mischen
resp. sogenannte Polymerblends herzustellen. Dabei
ergibt sich allerdings das Problem, daß die Verträg
lichkeit zwischen Stärke und den weiteren Polymeren
ungenügend ist resp. die Phasendurchmischung der ein
zelnen Polymere schlecht ist.
Dies zeigt sich beispielsweise bei der Herstellung
von Folien aus diesen Materialien, wo der in dieser
Mischung vorhandene Nichtstärkeanteil an Polymer für
sich allein als Folie hergestellt, d. h. mit entspre
chend wesentlich dünnerer Wandstärke ausgebildet,
bessere Reißfestigkeit aufweist als die entsprechend
aus der gesamten Polymermischung hergestellten dicke
ren Folie.
Gemäß den Patentschriften EP-4 00 531 und EP-4 00 532
wird vorgeschlagen, die Stärke analog der WO90-05 161
mittels eines hochsiedenden Weichmachers, wie
Glycerin, Harnstoff oder Sorbitol, zu behandeln, um
thermoplastisch verarbeitbare Stärke zu erhalten, um
diese anschließend mit Ethylen-acrylsäure und/oder
Polyvinylalkohol-Copolymeren zu mischen. Aus diesen
Stärke-Polymermischungen hergestellte Folien weisen
wohl eine bessere Reißfestigkeit auf, sind aber nach
wie vor zu feuchtigkeitsempfindlich.
Dasselbe trifft auf Stärke-Polymermischungen zu, wel
che gemäß der WO90-14 388 hergestellt werden, wobei
hier zu Glycerinstärke Polyethylen und Ethylen-acryl
säure-Copolymere zugemischt werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Polymermischung, im wesentlichen bestehend aus
Stärke, insbesondere geeignet für die Herstellung von
Folien, vorzuschlagen, welche in Formkörpern und Ex
trudaten, wie beispielsweise Folien, gute mechanische
Eigenschaften ergibt, sowie feuchtigkeitsunempfind
lich ist.
Erfindungsgemäß wird dies mittels einer Polymermi
schung nach Anspruch 1 resp. durch eine Polymermi
schung, hergestellt gemäß dem Verfahren nach An
spruch 4, gelöst.
Vorgeschlagen wird eine Polymermischung, im wesentli
chen bestehend aus Stärke und Polyolefin, die erhal
ten wird durch im wesentlichen wasserfreies Mischen
von thermoplastisch verarbeitbarer Stärke mit minde
stens einem Polyolefin und mindestens einem Ethylen-
Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und/oder ei
ner Vinyl-Verbindung, welche Anhydrid-Funktion als
Substituenten trägt. Für die Definition und die Her
stellung von thermoplastisch verarbeitbarer Stärke
wird insbesondere auf die WO-05 161 hingewiesen, de
ren Inhalt hiermit Bestandteil der vorliegenden Er
findung ist.
Die Wirkung des Copolymeren resp. der Vinyl-Verbin
dung in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polymer
mischung liegt darin, daß es als Phasenvermittler
zwischen der Stärkephase und der Polyolefinphase
wirkt. Das Copolymere umfaßt sowohl hydrophobe wie
auch hydrophile Teile und durchdringt somit die Pha
sengrenze zwischen der Stärke und dem Polyolefin.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Polymermischung
wird erhalten durch Mischen von im wesentlichen bis
zu 70 Gew.-% thermoplastisch verarbeitbarer Stärke, be
inhaltend mindestens einen Weichmacher, mit 10 Gew.-%
bis 90 Gew.-% Polyolefin und 1 Gew.-% bis 35 Gew.-% von Ethy
len-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymer.
Um insbesondere einerseits gute mechanische Werte,
wie Festigkeit, in Formkörpern und Extrudaten, wie
Folien, zu erhalten, wie anderseits hohe Feuchtig
keitsunempfindlichkeit zu erreichen, wird erfindungs
gemäß vorgeschlagen, 45 Gew.-% bis 70 Gew.-%, vorzugsweise
50 Gew.-% bis 65 Gew.-% an thermoplastisch verarbeitbarer
Stärke, beinhaltend mindestens einen Weichmacher aus
der Liste von Glycerin, Harnstoff, einem Aminoalko
hol, Sorbitol und/oder Bernsteinsäureanhydrid, mit
10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-% bis 35 Gew.-% Po
lyethylen oder Polypropylen, und 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%,
vorzugsweise 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Ethylen-Acrylat-Mal
einsäureanhydrid-Copolymer zu mischen. Sowohl Feuch
tigkeitsunempfindlichkeit wie auch hohe Festigkeit
werden durch die Anteile an Polyolefin wie auch des
Copolymeren beeinflußt, wobei anderseits ein zu ho
her Anteil dieser beiden Komponenten in der Mischung
insbesondere aus Preisgründen nicht erwünscht ist.
In Folien führt ein zu hoher Anteil dieser Komponen
ten zudem dazu, daß die Gaspermeabilität ansteigt,
währenddem bei hohem Stärkeanteil beispielsweise die
Sauerstoffdurchlässigkeit durch derartige Folien ge
ring ist.
Für die Herstellung der vorab erwähnten erfindungsge
mäßen Polymermischungen wird vorgeschlagen, daß na
tive Stärke und/oder ein Derivat davon mit 15 Gew.-% bis
40 Gew.-% von mindestens einem Weichmacher, wie Glyce
rin, Harnstoff, einem Aminoalkohol, Sorbitol und/oder
Bernsteinsäureanhydrid, im wesentlichen wasserfrei
zur Herstellung von thermoplastisch verarbeitbarer
Stärke gemischt wird, worauf diese so hergestellte
Stärke in der Schmelze in einem Temperaturbereich von
165°C bis 210°C mit einem Polyolefin, wie vorzugswei
se Polyethylen und/oder Polypropylen, und einem Ethy
len-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren resp. ei
ner Vinyl-Verbindung, welche Anhydrid-Funktion als
Substituenten trägt, gemischt wird.
Bei diesem Mischvorgang werden Maleinsäureanhydrid-
Gruppen resp. allgemein die Anydrid-Funktion im Copo
lymeren durch freie Hydroxylgruppen in der Stärke ge
mäß nachfolgendem, allgemeinem Reaktionsablauf ver
estert:
Das Polyolefin, wie z. B. das Polyethylen oder das Po
lypropylen, bildet eine Art Matrix, in welcher die
Stärke eingeschlossen wird. Um aber eine starke Bin
dung zwischen Polyethylen resp. Polypropylen und der
Stärke resp. den beiden Phasen zu erzeugen, dient,
wie vorab erwähnt, das Copolymere resp. die Vinyl-
Verbindung, so daß entsprechend bei aus der Polymer
mischung hergestellten Formkörpern resp. Folien gute
mechanische Werte, wie Festigkeit, erzielt werden.
Diese Bindung an der Phasengrenze wird, wie erwähnt,
unter Zuhilfenahme des Copolymeren erreicht, wobei
hierzu insbesondere die vorab erwähnte Veresterungs
reaktion verantwortlich ist. Im Infrarotspektrum kann
nachgewiesen werden, daß die erwähnte Reaktion beim
Mischen zwischen der Stärke und dem Copolymeren ab
läuft. Auf diesen Nachweis im Infrarotspektrum wird
später eingegangen.
Bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemä
ßen Verfahrens, wie insbesondere auch die Herstellung
von thermoplastisch verarbeitbarer Stärke und des
Ethylen-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, sind
gemäß dem Wortlaut nach einem der Ansprüche 5 bis 8
charakterisiert.
Dabei ist noch einmal darauf hinzuweisen, daß insbe
sondere für die Herstellung von thermoplastisch ver
arbeitbarer Stärke auf die WO90-0 161 verwiesen
wird, deren Inhalt Teil der vorliegenden Erfindung
ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polymermischungen
eignen sich insbesondere für die Herstellung von Ein-
oder Mehrschichtfolien. Dabei kann die Herstellung
der Folie direkt anschließend an die Herstellung der
Polymermischung erfolgen, indem die Polymermischung
schmelze mittels einer Breitschlitzdüse oder einem
Blaskopf extrudiert wird. Es ist aber auch möglich,
zunächst die Polymermischung zu granulieren und das
Granulat später zu einer Folie zu verarbeiten.
Insbesondere ist es auch möglich, die erfindungsge
mäße Polymermischung zusammen mit anderen Polymeren
zu Mehrschichtfolien zu koextrudieren, wobei bei
spielsweise eine derartige Dreischichtfolie je als
äußere Schicht eine Schicht, hergestellt aus der er
findungsgemäßen Polymermischung, beinhalten kann,
währenddem die mittige Schicht aus im wesentlichen
thermoplastisch verarbeitbarer Stärke hergestellt
wird.
Auch ist es möglich, die erfindungsgemäße Polymermi
schung vor deren Extrusion zu einer Folie mit einem
Treibmittel, wie beispielsweise Natriumkarbonat oder
einer organischen Säure, zu versetzen, wobei es sich
bei der organischen Säure beispielsweise um Zitronen
säure handeln kann.
Selbstverständlich ist es auch möglich, aus den er
findungsgemäß vorgeschlagenen Polymermischungen
Formkörper oder Extrudate, wie Schläuche, herzustel
len, die Zusammensetzung der Polymermischung richtet
sich dabei innerhalb der erfindungsgemäß vorgeschla
genen Grenzen nach dem Anforderungsprofil des herzu
stellenden Produktes.
Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand der
nachfolgenden Ausführungsbeispiele und unter Bezug
auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 Infrarotspektren der Polymermischung am Anfang
und am Schluß des Mischvorganges,
Fig. 2 ein Wärmeflußdiagramm von nativer Stärke mit
Glycerin,
Fig. 3 das Wärmeflußdiagramm von thermoplastisch
verarbeitbarer Stärke,
Fig. 4 das Wärmeflußdiagramm bei Verwendung von
thermoplastisch verarbeitbarer Stärke, ge
mischt mit einem Ethylen-Acrylat-Maleinsäure
anhydrid-Copolymeren, und
Fig. 5 das Wärmeflußdiagramm bei Verwendung von na
tiver Stärke und Glycerin, gemischt mit einem
Ethylen-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolyme
ren.
Ausgegangen wird von getrockneter, nativer Stärke,
wobei deren Wassergehalt vorzugsweise weniger als
1 Gew.-% beträgt. Die native Stärke wird mit einem ge
eigneten Weichmacher, wie beispielsweise mit Glyce
rin, aufgeschlossen, wobei vorzugsweise zwischen
25 Gew.-% und 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, an
Glycerin zugemischt wird. Die Stärke/Glycerinmischung
wird anschließend in einem Extruder in einem Tempe
raturbereich von 160°C bis 190°C, vorzugsweise bei
hoher Scherung, stark durchmischt, wobei dieses
Durchmischen selbstverständlich auch in einem Kneter
erfolgen kann.
Als Weichmacher eignen sich selbstverständlich auch
andere Materialien, wie Harnstoff, Sorbitol, Bern
steinsäureanhydrid, Aminoalkohole usw., wobei an die
ser Stelle erneut auf die WO90-05 161 hinzuweisen wä
re, in welcher eine Reihe weiterer geeigneter Weich
macher resp. Zuschlagstoffe definiert sind.
Die Weiterverarbeitung der so hergestellten thermo
plastisch verarbeitbaren Stärke kann direkt in dem
selben Extruder erfolgen, oder aber die Stärke kann
zunächst granuliert werden.
Auf die Herstellung dieser Copolymere soll an dieser
Stelle nicht weiter eingegangen werden, handelt es
sich doch dabei um gängige Handelsprodukte, und zudem
ist dies nicht Bestandteil der vorliegenden Erfin
dung.
Bei den für diese Erfindung geeigneten Copolymeren
handelt es sich um solche, welche vorzugsweise die
nachfolgende Zusammensetzung aufweisen:
Gewichtsanteile | |
Ethylen | |
80-95 Gew.-% | |
Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester | 5-15 Gew.-% |
Maleinsäureanhydrid | 0,2-1 Gew.-% |
Im nachfolgenden Beispiel einer erfindungsgemäß her
gestellten Polymermischung wurde ein Copolymeres mit
den folgenden Gewichtsanteilen verwendet:
Ethylen | |
88,0 Gew.-% | |
Acrylsäuremethylester | 9,0 Gew.-% |
Acrylsäureethylester | 2,5 Gew.-% |
Maleinsäureanhydrid | 0,5 Gew.-% |
Nach der Herstellung der thermoplastisch verarbeitba
ren Stärke gemäß Punkt 1) wurden in demselben Extru
der am Anfang einer zweiten Mischzone bei einer am
Extruder eingestellten Temperatur von 170°C eine ho
mogene Mischung von Polvethylen und dem Copolymeren
gemäß Punkt 2) der Stärkeschmelze zugegeben. Die
Massetemperatur der Schmelze betrug an dieser Stelle
ca. 190°C bis 200°C. Die Stärke, Polyethylen, Copoly
mermischung wurde anschließend in dieser zweiten
Mischzone unter starker Scherung gemischt, wobei die
se durch Knetblöcke und Rückstauelemente erzeugt wur
de. Vorzugsweise wird für das Mischen ein Co-Kneter
oder ein Zweiwellenextruder verwendet. Die insgesamt
eingebrachte totale mechanische Energie betrug in et
wa 0,4 kWh/kg.
Die Mengen zugesetzten Polyethylens und des Copolyme
ren sind in der nachfolgenden Tabelle zusammenge
faßt, wobei die Abkürzung TPS = thermoplastisch ver
arbeitbare Stärke, die Abkürzung P für Anteil Copoly
mer und K für Anteil Polyethylen steht.
Als Polyethylen wurde im übrigen ein high densitiv Po
lyethylen der Firma BASF verwendet. Ebenfalls in der
Tabelle angeführt ist der Weichmachergehalt resp. der
Gehalt an Glycerin in der verwendeten thermoplastisch
verarbeitbaren Stärke.
Mit den erfindungsgemäß hergestellten Polymermi
schungen, welche in der nachfolgenden Tabelle ange
führt sind, wurden Folien hergestellt, die auf Zugbe
anspruchung und Dehnung überprüft wurden. Die ent
sprechend ermittelten Meßwerte sind ebenfalls in der
nachfolgenden Tabelle angeführt.
In bezug auf die Zugfestigkeit zeigt sich, daß das
gewählte Mischverhältnis zwischen den einzelnen Kom
ponenten nur einen relativ schwachen Einfluß ausübt.
Demgegenüber aber zeigt es sich, daß bei der Dehnung
die Anteile Polyethylen und Copolymeres einen großen
Einfluß ausüben, indem sowohl ein relativ kleiner
Anteil an Polyethylen oder aber ein kleiner Anteil
Copolymeres zu einer relativ schwachen Dehnung in der
Folie führen.
Beim Durchführen des Mischvorganges zwischen der
thermoplastisch verarbeitbaren Stärke, dem Polvethy
len und dem Ethylen-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copo
lymeren im Extruder erfolgt eine Veresterungsreaktion
der Maleinsäureanhydrid-Gruppen im Copolymeren mit
Hydroxyl-Gruppen der Stärke. Eine derartige Vereste
rungsreaktion ist im übrigen auch möglich zwischen
Maleinsäureanhydrid-Gruppen mit dem Glycerin, das der
Stärke als Weichmacher zugesetzt worden ist; diese
Reaktion ist jedoch relativ unwesentlich.
Für den Nachweis dieser Reaktion wurden von der Poly
mermischung am Anfang und am Schluß der Mischstrecke
im Extruder Proben entnommen und entsprechende Infra
rotspektren erstellt, welche in Fig. 1 dargestellt
sind. Dabei zeigt sich in Fig. 1, daß infrarotaktive
Molekülschwingungen von Anhydrid-Gruppen an der Stel
le 1780 cm-1 auftreten. Demgegenüber sind infrarotak
tive Molekülschwingungen von Ester-Gruppen bei
1740 cm-1 sichtbar.
Kurve 1 zeigt das Infrarotspektrum am Anfang des
Mischvorganges und Kurve 2 das Infrarotspektrum nach
dem Ende des Mischvorganges.
Es hat sich im übrigen aus Infrarotspektren von Pro
ben entlang der Mischstrecke ergeben, daß die Inten
sität der "Peaks" der Anhydrid-Gruppen mit fort
schreitender Mischdauer abnimmt, währenddem die In
tensität der Esterschwingungen zunimmt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Wärmeflußdiagramme von nati
ver Stärke und Glycerin resp. von thermoplastisch
verarbeitbarer Stärke.
In den Fig. 4 und 5 wurde die Veresterungsreaktion in
einem Wärmeflußkalorimeter erfaßt, wobei die Heiz
rate 10°/min betrug. Dabei zeigt sich der Ablauf ei
ner exothermen Reaktion in einem Bereich von 165°C
bis 207°C, wobei ein maximaler Peak bei 190°C sicht
bar ist. Dabei wird in Fig. 4 von thermoplastisch
verarbeitbarer Stärke ausgegangen unter Zugabe eines
Ethylen-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und
in Fig. 5 von nativer Stärke und Glycerin.
Die vorab erfindungsgemäß definierten Polymermi
schungen, bestehend aus thermoplastisch verarbeitba
rer Stärke, einem Polyolefin, wie beispielsweise das
erwähnte Polvethylen, sowie dem Ethylen-Acrylat-Mal
einsäureanhydrid-Copolymeren eignen sich für die Her
stellung irgendeines Formkörpers oder eines Extruda
tes. Speziell geeignet sind die erfindungsgemäß de
finierten Polymermischungen für die Herstellung von
Folien, wobei dies eine Einschichtfolie sein kann,
wie aber auch eine Mehrschichtfolie, wobei für deren
Herstellung die erfindungsgemäß definierte Polymer
mischung zusammen mit thermoplastisch verarbeitbarer
Stärke koextrudiert werden kann.
Im weiteren ist zu erwähnen, daß anstelle des Ethy
len-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren x-belie
bige Vinyl-Verbindungen verwendet werden können, wel
che Anhydrid-Funktion als Substituenten tragen.
Claims (13)
1. Polymermischung, im wesentlichen bestehend aus
Stärke und einem Polyolefin, erhalten durch im we
sentlichen wasserfreies Mischen von thermoplastisch
verarbeitbarer Stärke mit mindestens einem Polyolefin
und mindestens einem Ethylen-Acrylat-Maleinsäureanhy
drid-Copolymeren, so daß die Mischung im wesentli
chen mindestens aus den zugeführten Komponenten sowie
dem Veresterungsprodukt Stärke-Maleinsäureester-Mal
einsäureanhydrid-Ethylen-Acrylat-Copolymeren besteht.
2. Polymermischung, vorzugsweise nach mindestens ei
nem der Ansprüche, wie nach Anspruch 1, erhalten
durch Mischen von im wesentlichen bis zu 70 Gew.-% ther
moplastisch verarbeitbarer Stärke, beinhaltend minde
stens einen Weichmacher, mit 10 Gew.-% bis 90 Gew.-% Poly
olefin und 1 Gew.-% bis 35 Gew.-% von Ethylen-Acrylat-Mal
einsäureanhydrid-Copolymer, so daß die Mischung im
wesentlichen mindestens aus den zugeführten Komponen
ten sowie dem Veresterungsprodukt aus Stärke und dem
Copolymeren besteht.
3. Polymermischung, vorzugsweise nach mindestens ei
nem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1
oder 2, erhalten durch Mischen von 45 Gew.-% bis 70 Gew.-%,
vorzugsweise 50 Gew.-% bis 65 Gew.-% thermoplastisch verar
beitbarer Stärke, beinhaltend mindestens einen Weich
macher aus der Liste von Glycerin, Harnstoff, einem
Aminoalkohol, Sorbitol, und/oder Bernsteinsäureanhy
drid; 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-% bis
35 Gew.-% Polyethylen oder Polypropylen und 10 Gew.-% bis
35 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Ethylen-Acry
lat-Maleinsäureanhydrid-Copolymer.
4. Verfahren zur Herstellung einer Polymermischung,
im wesentlichen bestehend aus Stärke und einem Poly
olefin, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß native Stärke und
oder ein Derivat davon mit 15 Gew.-% bis 40 Gew.-% von min
destens einem Weichmacher, wie Glycerin, Harnstoff,
einem Aminoalkohol, Sorbitol und/oder Bernsteinsäure
anhydrid, im wesentlichen wasserfrei zur Herstellung
von thermoplastisch verarbeitbarer Stärke gemischt
wird, worauf diese in der Schmelze in einem Tempera
turbereich von 165°C bis 210°C mit einem Polyolefin,
wie vorzugsweise Polvethylen und/oder Polypropylen,
und einem Ethylen-Acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copoly
meren gemischt wird, wobei Maleinsäureanhydrid-Grup
pen im Copolymeren durch freie Hydroxylgruppen in der
Stärke gemäß der nachfolgenden allgemeinen Reaktion
verestert werden:
5. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der
Ansprüche, wie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß bis zu 70 Gew.-% thermoplastisch verarbeitba
rer Stärke in einem Extruder oder Kneter mit 10 Gew.-%
bis 40 Gew.-% Polyethylen und/oder Polypropylen und
10 Gew.-% bis 35 Gew.-% von Ethylen-Acrylat-Maleinsäurean
hydrid-Copolymer gemischt werden, wobei beim Misch
vorgang die totale eingebrachte mechanische Energie
etwa 0,4 kWh/kg beträgt und vorzugsweise eine gute
Durchmischung mittels des Anordnens von Knetblöcken
und entsprechenden Rückstauelementen im Extruder oder
dem Kneter erreicht wird.
6. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der
Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 4 oder 5, da
durch gekennzeichnet, daß native Stärke und/oder ein
Derivat davon mit einem Wassergehalt von weniger als
1% mit dem Weichmacher in einem Temperaturbereich von
160°C bis 190°C in einem Extruder oder Kneter unter
vorzugsweise starker Scherung homogenisiert wird,
woraufhin einem weiteren Extrusionsschritt oder im
selben Extruder in einer anschließenden Zone das Mi
schen mit Polyethylen und/oder Polypropylen und dem
Copolymeren erfolgt.
7. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der
Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 4 oder 5, da
durch gekennzeichnet, daß die native Stärke und/oder
ein Derivat davon mit dem Weichmacher bei im wesent
lichen Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur
vorgemischt wird, worauf die Stärke quillt und ein
quasi trockenes Granulat bildet, das anschließend
für die Weiterverarbeitung und das Mischen mit Poly
ethylen und/oder Polypropylen sowie dem Copolymeren
verwendet wird.
8. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der
Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß ein Ethylen-Acrylat-Mal
einsäureanhydrid-Copolymer verwendet wird, welches
durch Verarbeiten von 80 Gew.-% bis 95 Gew.-% Ethylen,
1 Gew.-% bis 15 Gew.-% Acrylsäure-methyl-ester und/oder
Acrylsäure-ethyl-ester sowie 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-% Mal
einsäureanhydrid erhalten wird.
9. Folie mit mindestens einer Schicht, bestehend im
wesentlichen aus einer Polymermischung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3.
10. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
4 bis 8 zur Herstellung von einer Ein- oder Mehr
schichtfolie, umfaßend mindestens eine Schicht mit
einer Polymermischung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß dem Ver
fahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8 hergestellte
Polymermischung mittels beispielsweise Breitschlitz
extrusion oder Blasextrusion resp. Koextrusion zu ei
ner Folie verarbeitet wird.
11. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Mischung mit im we
sentlichen reiner thermoplastisch verarbeitbarer
Stärke, umfaßend einen Weichmacher, zu einer Zwei-
oder Mehrschichtfolie koextrudiert wird.
12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
4 bis 8 zur Herstellung einer schaumartigen Folie mit
einer Polymermischung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymermischung
vor deren Extrusion ein Treibmittel, wie Natriumkar
bonat oder eine organische Säure, wie beispielsweise
Zitronensäure, zugegeben wird.
13. Formkörper oder Extrudat, im wesentlichen beste
hend aus einer Polymermischung nach einem der Ansprü
che 1 bis 3.
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Owner name: BIO-TEC BIOLOGISCHE NATURVERPACKUNGEN GMBH, 46446 |
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