WO1990001043A1 - A hydrophilic polymer with increased resistance to hydrophilic solvents - Google Patents

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WO1990001043A1
WO1990001043A1 PCT/CH1989/000132 CH8900132W WO9001043A1 WO 1990001043 A1 WO1990001043 A1 WO 1990001043A1 CH 8900132 W CH8900132 W CH 8900132W WO 9001043 A1 WO9001043 A1 WO 9001043A1
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coating
hydrophilic
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polymer
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PCT/CH1989/000132
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Ivan Tomka
Stefan Schmidlin
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Ivan Tomka
Stefan Schmidlin
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    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/14Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels

Definitions

  • Hydrophilic polymer with increased resistance to hydrophilic solvents
  • the present invention relates to a hydrophilic polymer with increased resistance to hydrophilic solvents, a method for increasing the resistance of a hydrophilic polymer to hydrophilic solvents, a method for improving adhesion between a hydrophilic polymer and a hydrophobic coating, and a use of the methods.
  • Hydrophilic polymers are becoming more and more important as so-called "engineering plastics", i.
  • hydrophilic polymers are natural substances such as starch, gelatine, cellulose, etc., which are cheap on the one hand and help to reduce dependence on fossil raw materials on the other.
  • hydrophilic polymers are natural substances such as starch, gelatine, cellulose, etc., which are cheap on the one hand and help to reduce dependence on fossil raw materials on the other.
  • natural products they are physiologically safe to process and easily biodegradable.
  • hydrophilic polymers based on natural substances have the disadvantage that, due to the hydrophilicity of hydrophilic solvents, such as water and solvents of similar polarity to water, they are more or less partially dissolved on their surface, resp. the surface swells.
  • the object is achieved by a polymer and a method, preferably according to at least one of the claims, in particular according to claim 1 or 9.
  • a hydrophilic polymer which comprises a coating of a hydrophobic material.
  • hydrophilic polymers produced largely on a natural basis are proposed, such as starch, plasticized starch, gelatin, animal or vegetable proteins, cellulose, derivatives of cellulose, carbohydrates, but also largely synthetically produced hydrophilic polymers such as vinyl acetate, acrylic acid, polyester and polyvinylpyrrolidine.
  • plasticized starch is proposed as the hydrophilic polymer, which is produced by supplying mechanical and/or thermal energy, the production of the essentially homogeneous amorphous mass, i.e. the supply of energy to the starch, being able to take place, for example, by means of a kneader.
  • All polymers can be processed into shaped bodies, films, hoses, etc. by at least one of the usual processing methods, such as injection molding, extrusion, etc.
  • hydrophilic polymers proposed have increased resistance in particular to at least one of the following solvents: dimethyl sulfoxide
  • those materials are particularly suitable which show a low absorption of hydrophobic solvents and are suitable for film formation, i.e. whose molecular weight is above the film formation limit and is at least almost dense
  • Suitable coating materials include aliphatic polyesters, such as polyhydroxycarboxylic acids in particular. Proposed are, for example, polyhydroxycarboxylic acids, which consist of at least one hydroxycarboxylic acid of the formula below
  • Polyglycolic acid, polyhydroxybutyric acid, polyhydroxypropionic acid, polylactic acid or polyhydroxyvaleric acid, for example, or their copolymers or mixtures, are proposed as being particularly suitable.
  • Natural fats and waxes, paraffin, zein, a hydrophobic protein, and chitin are also suggested.
  • the examples mentioned are particularly suitable because, on the one hand, they have low water vapor permeability and low swellability and, on the other hand, they can be biologically treated in a simple manner for example by means of bacteria and fungi in the soil, are degradable.
  • Another advantage of the examples mentioned is that some of them are so-called bacterial products, ie. that they can be produced using biotechnological methods.
  • a method for increasing the resistance of hydrophilic polymers, respectively. of moldings, films, etc. produced therefrom, to hydrophilic solvents, such as in particular water, by the polymer being at least partially coated with a film-forming hydrophobic material for the coating of the hydrophilic polymers, according to a proposed variant of the method according to the invention, film-forming coating materials are proposed which are readily soluble in a hydrophobic solvent such as chloroform or trichlorobenzene.
  • the application of the coating to the polymer can now be achieved, for example, by dipping a cold or heated object consisting of the polymer into the solution. When the object is removed, a film remains on the object, which film is produced, for example, by evaporation of the solvent.
  • the application process can be repeated several times.
  • the solution can also be applied by means of the other known customary application methods, such as pouring, spraying, for example with a spray gun, flooding, rolling, etc., take place.
  • the solvent is also removed in a known manner, for example by evaporation by means of heat or the action of radiation.
  • Film formation can result either from pure precipitation of the coating material or, for example, by further molecular build-up or a crosslinking reaction in the coating material enabling the formation of an at least almost dense film-like coating under the influence of the radiation mentioned.
  • the solubility of the coating material is poor, which can often be the case in particular with high-molecular substances, it is also proposed to carry out the application to the polymer, for example by means of a dispersion.
  • the coating material is applied to the polymer in a melt. This can be done, for example, by dipping a polymer object into the melt and after removing the object from the melt, the coating material solidifies with film formation.
  • an application method known per se is also suitable, particularly when coating film-like or foil-like objects made from hydrophilic polymers.
  • the coating is carried out by applying the coating material in powder form. All well-known application processes, such as fluidized bed sintering, electrostatic application, etc., can be used for this.
  • the film can then be formed either by simply melting the powder or else by polymerizing and/or crosslinking the coating material.
  • adhesion promoter is added to at least the hydrophobic material and/or its solution before application, which at least partially dissolves or swells the polymer during application or else chemically reacts with the polymer.
  • adhesion promoter such as dimethyl sulfoxide or another solvent or swelling agent, such as a hydrophilic solvent
  • the hydrophilic polymer is swollen on the surface and thus allows molecular chains of the hydrophobic material to partially penetrate into the polymer or vice versa.
  • an adhesion promoter does not necessarily have to be used, but according to a further proposed method, this can also be achieved in that at least the polymer, resp. subjecting the surface of an article made of hydrophilic polymer to electron and/or ionic action by means of a corona treatment, thereby physically and/or chemically activating the polymer substantially at its surface.
  • Corona treatment to increase adhesion is a well known process that uses a high voltage generator and electrode assembly.
  • the electrode distance between the object and the electrode, the duration of the treatment and the output of the generator are decisive for the intensity of the corona treatment.
  • the under The difference between a treated and an untreated surface of the hydrophilic polymer can be achieved by sprinkling a powder mixture of lead oxide with
  • an adhesion promoter can be dispensed with if the corona treatment of the polymer is used, but a combination of the various methods to improve adhesion is also possible.
  • the methods described according to the invention are suitable very generally for improving adhesion between an essentially hydrophilic polymer and any essentially hydrophobic coating material.
  • the methods described above according to the invention are also particularly suitable for adjusting the speed at which a hydrophilic solvent attacks a hydrophilic polymer by selecting the layer thickness and/or the molecular weight of the hydrophobic material and the crystalline components and/or the chemical composition of this material.
  • the attack occurs hydrophilic solvent, such as water, faster, respectively.
  • the hydrophilic polymer is dissolved faster, partially or completely than when applying a greater layer thickness or a greater density of the coating.
  • All of the polymers and methods according to the invention proposed above are not limited to hydrophilic polymers which have insufficient resistance to hydrophilic solvents, but also relate to polymers which have a relatively low absorption of a hydrophilic solvent.
  • a polyamide can also be coated to prevent water absorption.
  • the hydrophobic coating which is not limited to materials that completely exclude absorption or solubility in hydrophilic solvents.
  • coatings based on thermoplastic or duroplastic polymers can also be used which, for example, have low water absorption, but not to such an extent that the hydrophilic polymer to be protected is damaged as a result.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a system for corona treatment of the surface of hydrophilic polymers
  • Fig. 2 the electrode arrangement according to Fig. 1 in
  • Fig. 3 shows the geometry of a specimen on a scale of 1:1, which was used to carry out the examples
  • Fig. 4 shows the results of adhesion improvement with corona pretreatment of the test specimen in
  • Fig. 7 is a schematic diagram of an arrangement for
  • FIG. 10 is a heat flow diagram of a coating material used in another example.
  • corona treatment The apparatus used, for example, for the corona treatment is a laboratory device from SOFTAL Electronic GmbH, Hamburg, Germany. The plant is sketched in fig. A high-voltage generator of type 3003 is used.
  • a high-voltage generator 1 is connected to an electrode arrangement consisting of an electrode 3 and a counter-electrode 5 .
  • the counter-electrode 5 is mounted on rollers and can be displaced transversely with respect to the electrode 3 . Between the two electrodes 3 and 5, the starch parts, respectively. Samples 7 arranged.
  • the electrode 3 is mounted on a protective housing 9, which can be changed by four leveling screws 11 in height and thus the distance between the two electrodes 3 and 5.
  • the counter-electrode 5 can by a Electric motor 13 are moved transversely to the electrode 3 with winding coil. Furthermore, the electrode 3 is connected to an extraction system 15 for extracting ozone.
  • the corona treatment and the subsequent coating are carried out, for example, with the aid of starch test bodies or specimens according to FIG.
  • the specimen in Fig. 3 is shown on a scale of 1: 1, with the listed
  • the starch samples 7 are cleaned and glued with double-sided adhesive tape to the counter-electrode 5, an aluminum plate that represents the mass. This bonding. is used for fixation and for maintaining plane parallelism to electrode 3. This ensures a definite distance d between sample 7 and electrode 3. 2.
  • the electrode gap is set precisely as shown in Fig.2. 2 shows the electrode arrangement in longitudinal cross section. Between the electrode 3 and the counter-electrode 5, the starch samples 7 are arranged on the latter. A so-called dielectric 8 is applied to the electrode 3 below it. The distance between the dielectric 8 and the sample 7 is now referred to as the distance d. 3.
  • the ozone extraction 15 is switched on.
  • polyhydroxybutyric acid from between 1% to 15% polyhydroxybutyric acid dissolved in chloroform.
  • a 5% polyhydroxybutyric acid solution is used to measure the improvement in adhesion with the corona treatment according to the table in FIG.
  • the molecular weight of the polyhydroxybutyric acid is approximately 410,000.
  • the polyhydroxybutyric acid used in the present example is characterized in more detail in the accompanying heat flow diagram in FIG. 9 shows a heat flow diagram of the PHB preparation used in Examples 1 and 2.
  • This PHB shows an endotherm at about 5°C
  • the amount of heat required in the glass transition 30 is much smaller than in the
  • polyhydroxybutyric acid With regard to polyhydroxybutyric acid, however, molecular weights of approximately 300,000 to a few million can also be used. With other coating materials used, smaller molecular weights of, for example, 50,000 are also possible. The film formation limit of the coating material used is particularly important.
  • an immersion apparatus is used to coat the samples.
  • the specimens are dipped into the coating solution and pulled out again at a speed of, for example, about 7 cm/sec.
  • the dwell time of the test specimens in the solution can be selected as desired by switching an immersion mechanism used, for example, on and off.
  • the samples pre-treated with corona are only dipped quickly and then immediately withdrawn from the solution. Drying: If several immersion processes are necessary, you should wait between each immersion process until the film that has formed has dried.
  • the drying ie the evaporation of the solvent, takes place, for example, in air room temperature.
  • the sample is coated three times, for example, with a 5% polyhydroxybutyric acid solution. After each immersion, wait at least 10 minutes until the layer is dry.
  • Water Resistance Testing In order to test the water resistance of the coating on the starch surface, the following test is proposed with reference to Figs. 5 and 6.
  • Small rings 17 are placed on the dried starch bodies 7 .
  • Aqueous iodine-potassium iodide solution is filled inside the ring.
  • the starch may swell and cracks form in the layer.
  • the test solution with the iodine quickly penetrates there and small blue, clearly visible cracks form, as shown in FIG. 6b.
  • the test body according to FIG. 6c shows poor water resistance, resp. a distinct blue discoloration. If the samples have passed the water test after 48 hours, for example, i.e. there is no blue discoloration, the samples are tested for the adhesion of the layer.
  • Adhesion testing In order to measure the adhesion of the coating, the following test is proposed with reference to Figure 7: The coating to be tested on the thickness 7 is slightly loosened with a sharp knife from the untreated starch surface. This allows a clip 25 to be attached to the partially detached layer 23 .
  • the specimen 7 is clamped in a holder 21 .
  • a container 29, connected via a wire 27, can now be attached to the terminal 25.
  • weights can be filled.
  • Points are replaced by the following point i).
  • DMSO DMSO-polyhydroxybutyric acid solution
  • adhesion promoter a possible parameter here is the time the sample remains in the DMSO-polyhydroxybutyric acid solution before it is withdrawn again. In the present example, immersion times of 1 and 30 seconds are selected. Only part of the sample is coated. After this first coating, the sample is dried for 24 hours. Thereafter, point f) of the previous example can be continued, i.e. further coating using adhesion promoter-free solution. In the present example, one layer each is applied to the sample twice more.
  • a 4 to 1 copolymer of polyhydroxybutyric acid (PHB) with polyhydroxyvaleric acid (PHV) is used as the new coating material.
  • Starch is again used as the carrier material - the same material as in Examples 1 and 2.
  • This example examines the influence of the layer thickness of the coating material on the water resistance of the coated starch. This is examined in the present example to the effect that the coating to be coated tending starch is, on the one hand, immersed once, twice or three times in the coating solution and, on the other hand, three different concentrations of the coating material in the coating solution are chosen.
  • the measures taken in Examples 1 and 2 to improve the adhesion of the coating to the starch are dispensed with.
  • the non-corona-treated starch specimens are immersed one, two or three times in the dipping solution, which is a 1%, 3% or 5% PHB/PHV solution in chloroform.
  • the coated test specimens are then dried as described in the previous examples, resp. the solvent evaporates.
  • the now dry, coated test specimens are subjected to the water test described in Example 1.
  • the results of the various water tests are summarized in the table shown in FIG. It is clearly visible that the water resistance increases with increasing layer thickness of the coating.
  • the layer thickness is influenced on the one hand by the number of times the starch is dipped in the dipping solution and on the other hand by the concentration of the coating material in the dipping solution.
  • the three examples 1 to 3 selected here can be carried out in the same way with shaped bodies made of any hydrophilic polymer other than starch.
  • coating materials in addition to the polyhydroxybutyric acid used, for example, resp. the copolymers essentially all aliphatic polyesters, such as in particular those based on polyhydroxycarboxylic acids, in question.
  • Adhesion promoters, application conditions, etc. can be varied and changed in any number of ways.
  • the system shown in FIG. 1 is a laboratory system which is particularly suitable for the corona treatment of test specimens.
  • the electrode arrangement must of course be chosen differently.
  • a plate-shaped electrode is not chosen, as shown, but a point or rod-shaped electrode that can be inserted into the hollow body.

Abstract

An aliphatic polyester with low water absorption is selected as a coating material for hydrophilic polymers like starch. The polyester can be degraded by bacteria or fungi. This polyester may, for example, be a polyhydroxycarbonic acid. It is dissolved and applied to the components, of starch, for instance, by one of the customary physical or chemical coating processes. Once the solvent has evaporated, a coating film is left on the surface. If the coating thickness is adequate, the starch thus treated can no longer dissolve or swell. Such combinations of coatings adhere poorly to one another. Improved adhesion may be achieved by various methods, e.g. by prior corona treatment of the surface for the starch and/or the addition of a solvent or swelling agent for the starch to the coating solution.

Description

Hydrophiles Polymer mit gegenüber hydrophilen Lösungsmitteln erhöhter Beständigkeit Hydrophilic polymer with increased resistance to hydrophilic solvents
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem hydrophilen Polymer mit gegenüber hydrophilen Lösungsmitteln erhöhter Beständigkeit, mit einem Verfahren zur Erhöhung der Beständigkeit eines hydrophilen Polymers gegenüber hydrophilen Lösungsmitteln, mit einem Verfahren zur Haftverbesserung zwischen einem hydrophilen Polymer und einer hydrophoben Beschichtung sowie mit einer Verwendung der Verfahren. The present invention relates to a hydrophilic polymer with increased resistance to hydrophilic solvents, a method for increasing the resistance of a hydrophilic polymer to hydrophilic solvents, a method for improving adhesion between a hydrophilic polymer and a hydrophobic coating, and a use of the methods.
Hydrophile Polymere erlangen mehr und mehr Bedeutung als sogenannte "engineering plastics", d.h. Hydrophilic polymers are becoming more and more important as so-called "engineering plastics", i.
für die Verwendung als sogenannte Kunststoffe. Dies vor allem deshalb, da es sich bei den hydrophilen Polymeren u.a. um Naturstoffe wie Stärke, Gelatine, Zellulose usw. handelt, die einerseits billig sind und anderseits die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu vermindern helfen. Hinzu kommt, dass sie als Naturprodukte in ihrer Verarbeitung physiologisch unbedenklich und biologisch leicht abbaubar sind. for use as so-called plastics. This is mainly because the hydrophilic polymers are natural substances such as starch, gelatine, cellulose, etc., which are cheap on the one hand and help to reduce dependence on fossil raw materials on the other. In addition, as natural products, they are physiologically safe to process and easily biodegradable.
Insbesondere die auf Naturstoffen aufgebauten hydrophilen Polymere haben den Nachteil, dass sie an ihrer Oberfläche aufgrund der Hydrophilie von hydrophilen Lösungsmitteln, wie Wasser und Lösungsmitteln ähnlicher Polarität wie Wasser, mehr oder weniger stark angelöst werden, resp. die Oberfläche aufquillt. In particular, the hydrophilic polymers based on natural substances have the disadvantage that, due to the hydrophilicity of hydrophilic solvents, such as water and solvents of similar polarity to water, they are more or less partially dissolved on their surface, resp. the surface swells.
Dies führt dazu, dass aus hydrophilen Polymeren her gestellte Formkörper, Folien usw., beispielsweise eine ungenügende Beständigkeit gegenüber Wasser besitzen. Dies äussert sich darin, dass die Wassersorptionskurve der Polymere einen sogenannten Inflexionspunkt durchläuft, d.h. die Aufnahme von This causes forth from hydrophilic polymers Asked moldings, films, etc., for example, have insufficient resistance to water. This is reflected in the fact that the water sorption curve of the polymers passes through a so-called inflection point, ie the absorption of
"freiem Wasser" im Polymer übersteigt den Anteil an "gebundenem Wasser", was eben zur erwähnten Quellung führt. Das Aufquellen oder Anlösen der Polymere, beispielsweise durch Wasser, ist derart nachteilig, dass der Einsatz der oben erwähnten, weitgehendst auf natürlicher Basis hergestellten Polymere stark eingeschränkt ist. "Free water" in the polymer exceeds the proportion of "bound water", which leads to the swelling mentioned. The swelling or partial dissolution of the polymers, for example by water, is so disadvantageous that the use of the above-mentioned polymers, which are largely produced on a natural basis, is severely restricted.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein hydrophiles Polymer zu schaffen, ohne die oben erwähnten Nachteile, resp. ein Verfahren zur Erhöhung der Beständigkeit von hydrophilen Polymeren gegenüber hydrophilen Lösungsmittelnvorzuschlagen. It is therefore an object of the invention to provide a hydrophilic polymer without the disadvantages mentioned above, resp. to propose a method for increasing the resistance of hydrophilic polymers to hydrophilic solvents.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Polymer und ein Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1 oder 9 gelöst. According to the invention, the object is achieved by a polymer and a method, preferably according to at least one of the claims, in particular according to claim 1 or 9.
Vorgeschlagen wird ein hydrophiles Polymer, welches eine Beschichtung aus einem hydrophoben Material umfasst. A hydrophilic polymer is proposed which comprises a coating of a hydrophobic material.
Vorgeschlagen werden insbesondere weitgehendst auf natürlicher Basis hergestellte hydrophile Polymere, wie Stärke, plastifizierte Stärke, Gelatine, tierische oder pflanzliche Proteine, Zellulose, Derivate von Zellulose, Kohlehydrate, wie aber auch weitgehendst synthetisch hergestellte hydrophile Polymere, wie Vinylacetat, Acrylsäure, Polyester und Polyvinylpyrrolidin. In particular, hydrophilic polymers produced largely on a natural basis are proposed, such as starch, plasticized starch, gelatin, animal or vegetable proteins, cellulose, derivatives of cellulose, carbohydrates, but also largely synthetically produced hydrophilic polymers such as vinyl acetate, acrylic acid, polyester and polyvinylpyrrolidine.
Insbesondere wird als hydrophiles Polymer plastifizierte Stärke vorgeschlagen, die durch Zuführen von mechanischer und/oder thermischer Energie hergestellt wird, wobei die Herstellung der im wesentlichen homogenen amorphen Masse, d.h. die Zufuhr der Energie zur Stärke, beispielsweise mittels eines Kneters erfolgen kann. In particular, plasticized starch is proposed as the hydrophilic polymer, which is produced by supplying mechanical and/or thermal energy, the production of the essentially homogeneous amorphous mass, i.e. the supply of energy to the starch, being able to take place, for example, by means of a kneader.
Alle aufgeführten Polymere werden entweder aus Rohstoffen der Natur auf bekannte Art und Weise gewonnen, resp. hergestellt oder aber nach bekannten Verfahren produziert. All polymers listed are either obtained from natural raw materials in a known manner, resp. manufactured or produced by known methods.
Alle Polymere lassen sich nach mindestens einem der üblichen Verarbeitungsverfahren, wie beispielsweise durch Spritzguss, Extrusion usw. zu Formkörpern, Folien, Schläuchen usw. verarbeiten. All polymers can be processed into shaped bodies, films, hoses, etc. by at least one of the usual processing methods, such as injection molding, extrusion, etc.
Die vorgeschlagenen hydrophilen Polymere weisen insbesondere gegenüber mindestens einem der nachfolgenden Lösungsmittel eine erhöhte Beständigkeit auf: - Dimethylsulfoxid The hydrophilic polymers proposed have increased resistance in particular to at least one of the following solvents: dimethyl sulfoxide
- Wasser, kalt oder heiss - Water, cold or hot
- Kalilauge - Ammoniak (flüssig) - caustic potash - Ammonia (liquid)
- Formamid - formamide
- wässrige Lösung von Kupfer-Aethylen-Diamin - Aqueous solution of copper ethylene diamine
- 1 : 1-Gemisch aus N-Aethylenpyridiniumchlorid mit Dimethylsulfoxid - 1:1 mixture of N-ethylenepyridinium chloride with dimethyl sulfoxide
- Pyridin - pyridine
- Dimethylformamid. - dimethylformamide.
Als Beschichtungsmaterialien für die hydrophilen As coating materials for the hydrophilic
Polymere, resp. für daraus hergestellte Formkörper, Folien u.dgl., eignen sich insbesondere solche Materialien, die eine geringe Aufnahme von hydrophoben Lösungsmitteln zeigen und sich zur Filmbildung eignen, d.h. deren Molekulargewicht über der Filmbildungsgrenze liegt und einen mindestens nahezu dichten polymers, resp. for moldings, films and the like produced therefrom, those materials are particularly suitable which show a low absorption of hydrophobic solvents and are suitable for film formation, i.e. whose molecular weight is above the film formation limit and is at least almost dense
Film ergeben. Als Beschichtungsmaterialien eignen sich u.a. aliphatische Polyester, wie insbesondere Polyhydroxycarbonsäuren. Vorgeschlagen werden beispielsweise Polyhydroxycarbonsäuren, welche aus mindestens einer Hydroxycarbonsaure der nachstehenden Formel result in film. Suitable coating materials include aliphatic polyesters, such as polyhydroxycarboxylic acids in particular. Proposed are, for example, polyhydroxycarboxylic acids, which consist of at least one hydroxycarboxylic acid of the formula below
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Figure imgf000007_0001
gefertigt werden und/oder aus mindestens einem der entsprechenden Lactone. are made and / or at least one of the corresponding lactones.
Als besonders geeignet werden beispielsweise Polyglykolsäure, Polyhydroxybuttersäure, Polyhydroxypropionsaure, PolymiIchsäure oder Polyhydroxyvaleriansäure vorgeschlagen oder deren Copolymerisate oder Mischungen. Vorgeschlagen werden auch natürliche Fette und Wachse, Paraffin, Zein, ein hydrophobes Protein, sowie Chitin. Die erwähnten Beispiele eignen sich insbesondere deshalb, da sie einerseits eine geringe Wasserdampfdurchlässigkeit sowie eine geringe Quellbarkeit aufweisen und trotzdem biologisch auf einfache Art und Weise, bei spielsweise mittels Bakterien und Pilzen des Erdreiches, abbaubar sind. Ein weiterer Vorteil der erwähnten Beispiele liegt auch darin, dass sie zum Teil sog. bakterielle Produkte sind, d-h. dass sie mittels biotechnologischer Methoden herstellbar sind. Polyglycolic acid, polyhydroxybutyric acid, polyhydroxypropionic acid, polylactic acid or polyhydroxyvaleric acid, for example, or their copolymers or mixtures, are proposed as being particularly suitable. Natural fats and waxes, paraffin, zein, a hydrophobic protein, and chitin are also suggested. The examples mentioned are particularly suitable because, on the one hand, they have low water vapor permeability and low swellability and, on the other hand, they can be biologically treated in a simple manner for example by means of bacteria and fungi in the soil, are degradable. Another advantage of the examples mentioned is that some of them are so-called bacterial products, ie. that they can be produced using biotechnological methods.
Weiter wird ein Verfahren zur Erhöhung der Beständigkeit von hydrophilen Polymeren, resp. von daraus hergestellten Formkörpern, Folien usw., gegenüber hydrophilen Lösungsmitteln, wie insbesondere Wasser, vorgeschlagen, indem das Polymer mindestens teilweise mit einem filmbildenden hydrophoben Material beschichtet wird. Für das Beschichten der hydrophilen Polymere werden gemäss einer vorgeschlagenen Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens filmbildende Beschichtungsmaterialien vorgeschlagen, welche gut in einem hydrophoben Lösungsmittel, wie beispielsweise Chloroform oder Trichlorbenzol, lösbar sind. Die Applikation der Beschichtung auf das Polymer kann nun beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein kalter oder erwärmter Gegenstand, bestehend aus dem Polymer, in die Lösung getaucht wird. Bei der Entnahme bleibt ein Film auf dem Gegenstand zurück, der beispielsweise durch Abdampfen des Lösungsmittels erzeugt wird. Je nach erwünschter Filmdicke des hydrophoben Ueberzuges kann der Applikationsvorgang mehrmals wiederholt werden. Next, a method for increasing the resistance of hydrophilic polymers, respectively. of moldings, films, etc. produced therefrom, to hydrophilic solvents, such as in particular water, by the polymer being at least partially coated with a film-forming hydrophobic material. For the coating of the hydrophilic polymers, according to a proposed variant of the method according to the invention, film-forming coating materials are proposed which are readily soluble in a hydrophobic solvent such as chloroform or trichlorobenzene. The application of the coating to the polymer can now be achieved, for example, by dipping a cold or heated object consisting of the polymer into the solution. When the object is removed, a film remains on the object, which film is produced, for example, by evaporation of the solvent. Depending on the desired film thickness of the hydrophobic coating, the application process can be repeated several times.
Das Auftragen der Lösung kann aber auch mittels der weiteren bekannten üblichen Applikationsmethoden, wie u.a. Aufgiessen, Aufspritzen, beispielsweise mit einer Spritzpistole, Fluten, Walzen usw., erfolgen. Das Entfernen des Lösungsmittels erfolgt ebenfalls nach bekannter Manier, beispielsweise durch Abdampfen mittels Wärme oder Strahlungseinwirkung. Die Filmbildung kann sich entweder durch reines Ausfällen des Beschichtungsmaterials ergeben oder aber, indem beispielsweise unter Einfluss der erwähnten Strahlung ein weiterer Molekularaufbau oder eine Vernetzungsreaktion im Beschichtungsmaterial die Bildung eines wenigstens nahezu dichten filmartigen Ueberzuges ermöglicht. However, the solution can also be applied by means of the other known customary application methods, such as pouring, spraying, for example with a spray gun, flooding, rolling, etc., take place. The solvent is also removed in a known manner, for example by evaporation by means of heat or the action of radiation. Film formation can result either from pure precipitation of the coating material or, for example, by further molecular build-up or a crosslinking reaction in the coating material enabling the formation of an at least almost dense film-like coating under the influence of the radiation mentioned.
Bei schlechter Löslichkeit des Beschichtungsmaterials, was insbesondere bei hochmolekularen Substanzen oft der Fall sein kann, wird weiter vorgeschlagen, den Auftrag auf das Polymer beispielsweise mittels einer Dispersion durchzuführen. Eine weitere vorgeschlagene Möglichkeit besteht darin, dass man das Beschichtungsmaterial in Schmelze auf das Polymer aufträgt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein Polymergegenstand in die Schmelze eingetaucht wird und das Beschichtungsmaterial nach Entfernen des Gegenstandes aus der Schmelze unter Filmbildung erstarrt. If the solubility of the coating material is poor, which can often be the case in particular with high-molecular substances, it is also proposed to carry out the application to the polymer, for example by means of a dispersion. Another proposed possibility is that the coating material is applied to the polymer in a melt. This can be done, for example, by dipping a polymer object into the melt and after removing the object from the melt, the coating material solidifies with film formation.
Insbesondere beim Beschichten von film- oder folienartigen Gegenständen aus hydrophilen Polymeren eignet sich auch das Auftragen mittels Coextrusion, ein an sich bekanntes Applikationsverfahren. Nach einem weiteren vorgeschlagenen Verfahren erfolgt die Beschichtung durch Applikation des Beschichtungsmaterials in Pulverform. Dafür kommen alle allgemein bekannten Applikationsverfahren, wie Wirbelsintern, elektrostatischer Auftrag usw., in Frage. Die Filmbildung kann dann entweder durch einfaches Schmelzen des Pulvers oder aber weiter durch Aufpolimerisation und/oder Vernetzung des Beschichtungsmaterials erfolgen. Application by means of coextrusion, an application method known per se, is also suitable, particularly when coating film-like or foil-like objects made from hydrophilic polymers. According to a further proposed method, the coating is carried out by applying the coating material in powder form. All well-known application processes, such as fluidized bed sintering, electrostatic application, etc., can be used for this. The film can then be formed either by simply melting the powder or else by polymerizing and/or crosslinking the coating material.
Die erwähnten Applikationsverfahren sind nicht abschliessend aufgezählt, da auch weitere Verfahren, wie beispielsweise Elektrotauchverfahren, Auftrag von sog. High solids, Pasten usw., für das Auftragen der Beschichtungsmaterialien in Frage kommen. The application processes mentioned are not exhaustively listed, since other processes, such as electro-dipping processes, application of so-called high solids, pastes, etc., can also be used for applying the coating materials.
Es hat sich gezeigt, dass Beschichtungen aus hydrophoben Materialien auf hydrophilen Polymeren in den meisten Fällen eine ungenügende bis schlechte Haftung aufweisen. Es wird daher zur Haftverbesserung der filmartigen Beschichtung weiter die Verwendung eines Haftvermittlers vorgeschlagen, welcher sowohl dem Polymer, resp. auf dessen Oberfläche, als auch dem Beschichtungsmaterial beigefügt werden kann. It has been shown that coatings of hydrophobic materials on hydrophilic polymers exhibit insufficient to poor adhesion in most cases. It is therefore further proposed to improve the adhesion of the film-like coating using an adhesion promoter which both the polymer, resp. on its surface, as well as the coating material can be attached.
Weiter wird vorgeschlagen, dass mindestens dem hydrophoben Material und/oder dessen Lösung vor dem Applizieren mindestens ein sogenannter Haftvermittler zugesetzt wird, welcher das Polymer während der Applikation wenigstens teilweise anlδst oder quillt oder aber chemisch mit dem Polymer reagiert. Durch die Zugabe des Haftvermittlers, wie beispielsweise von Dimethylsulfoxid oder einem anderen Lösungs- oder Quellmittel, wie einem hydrophilen Lösungsmittel, wird das hydrophile Polymer an der Oberfläche angequollen und ermöglicht somit ein partielles Eindringen von Molekülketten des hydrophoben Materials in das Polymer oder umgekehrt. It is further proposed that at least one so-called adhesion promoter is added to at least the hydrophobic material and/or its solution before application, which at least partially dissolves or swells the polymer during application or else chemically reacts with the polymer. By adding the adhesion promoter, such as dimethyl sulfoxide or another solvent or swelling agent, such as a hydrophilic solvent, the hydrophilic polymer is swollen on the surface and thus allows molecular chains of the hydrophobic material to partially penetrate into the polymer or vice versa.
Bei wiederholtem Auftragen des Beschichtungsmaterials, z.B. in Lösung gebracht, auf das hydrophile Polymer ist die Applikation eines Haftvermittlers nur gerade beim ersten Auftrag notwendig. Die nachfolgend erfolgende Erhöhung der Schichtdicke kann ohne die Zugabe eines Haftvermittlers erfolgen. Zur Haftverbesserung muss nicht zwingend ein Haftvermittler verwendet werden, sondern gemäss einem weiter vorgeschlagenen Verfahren kann dies auch dadurch erreicht werden, dass vor der Beschichtung mindestens das Polymer, resp. die Oberfläche eines aus hydrophilem Polymer hergestellten Gegenstandes mittels einer Koronabehandlung einer Elektronenund/oder Ioneneinwirkung ausgesetzt wird, wodurch das Polymer im wesentlichen an seiner Oberfläche physikalisch und/oder chemisch aktiviert wird. Bei der Koronabehandlung zur Erhöhung der Haftung handelt es sich um ein allgemein bekanntes Verfahren, für welches ein Hochspannungsgenerator und eine Elektrodenanordnung verwendet werden. Für die Intensität der Koronabehandlung massgebend sind insbesondere der Elektrodenabstand zwischen dem Gegenstand und der Elektrode, die Dauer der Behandlung wie auch die Leistung des Generators. Der Unter schied von einer behandelten zu einer unbehandelten Oberfläche des hydrophilen Polymers kann durch Ausstreuen eines Pulvergemisches von Bleioxid mit If the coating material is applied repeatedly, for example dissolved, onto the hydrophilic polymer, the application of an adhesion promoter is only necessary for the first application. The subsequent increase in the layer thickness can take place without the addition of an adhesion promoter. To improve adhesion, an adhesion promoter does not necessarily have to be used, but according to a further proposed method, this can also be achieved in that at least the polymer, resp. subjecting the surface of an article made of hydrophilic polymer to electron and/or ionic action by means of a corona treatment, thereby physically and/or chemically activating the polymer substantially at its surface. Corona treatment to increase adhesion is a well known process that uses a high voltage generator and electrode assembly. The electrode distance between the object and the electrode, the duration of the treatment and the output of the generator are decisive for the intensity of the corona treatment. The under The difference between a treated and an untreated surface of the hydrophilic polymer can be achieved by sprinkling a powder mixture of lead oxide with
Schwefel, vorzugsweise im Verhältnis von ca. 2 : 1, und anschliessendem Abschütteln leicht sichtbar gemacht werden. Da der Koronaeffekt nach Stunden bis Tagen abklingt, sollte die Beschichtung mit dem hydrophoben Material in nützlicher Frist erfolgen. Im Prinzip kann bei Zuhilfenahme der Koronabehandlung des Polymers auf einen Haftvermittler verzichtet werden, jedoch ist auch eine Kombination der verschiedenen Verfahren zur Verbesserung der Haftung möglich. Sulfur, preferably in a ratio of about 2: 1, and then shaken off are made easily visible. Since the corona effect subsides after hours to days, the coating with the hydrophobic material should be carried out within a reasonable period of time. In principle, an adhesion promoter can be dispensed with if the corona treatment of the polymer is used, but a combination of the various methods to improve adhesion is also possible.
Die erfindungsgemäss beschriebenen Verfahren eignen sich ganz allgemein zur Haftverbesserung zwischen einem im wesentlichen hydrophilen Polymer und irgendeinem im wesentlichen hydrophoben Beschichtungs¬material. The methods described according to the invention are suitable very generally for improving adhesion between an essentially hydrophilic polymer and any essentially hydrophobic coating material.
Die vorab erfindungsgemäss beschriebenen Verfahren eignen sich insbesondere auch für das Einstellen der Angriffsgeschwindigkeit eines hydrophilen Lösungsmittels auf ein hydrophiles Polymer durch die Wahl der Schichtdicke und/oder des Molekulargewichtes des hydrophoben Materials sowie der kristallinen Anteile und/oder der chemischen Zusammensetzung dieses Materials. Bei geringer Schichtdicke, resp. bei geringer Dichte des Üeberzuges infolge tieferen Molekulargewichtes des hydrophoben Materials, resp. fehlender Vernetzung, erfolgt der Angriff eines hydrophilen Lösungsmittels, wie beispielsweise von Wasser, schneller, resp. wird das hydrophile Polymer schneller, teilweise oder ganz aufgelöst als bei Applikation einer grösseren Schichtdicke, bzw. einer grösseren Dichte des Üeberzuges. The methods described above according to the invention are also particularly suitable for adjusting the speed at which a hydrophilic solvent attacks a hydrophilic polymer by selecting the layer thickness and/or the molecular weight of the hydrophobic material and the crystalline components and/or the chemical composition of this material. With a small layer thickness, resp. with a low density of the coating due to the lower molecular weight of the hydrophobic material, resp. lack of networking, the attack occurs hydrophilic solvent, such as water, faster, respectively. the hydrophilic polymer is dissolved faster, partially or completely than when applying a greater layer thickness or a greater density of the coating.
Alle vorab vorgeschlagenen erfindungsgemässen Polymere und Verfahren beschränken sich nicht nur auf hydrophile Polymere, welche gegenüber hydrophilen Lösungsmitteln ungenügende Beständigkeit aufweisen, sondern sind auch auf Polymere zu beziehen, die eine relativ geringe Aufnahme eines hydrophilen Lösungsmittels aufweisen. Beispielsweise kann auch ein Polyamid beschichtet werden, um die Wasseraufnähme zu verhindern. Dasselbe gilt auch für den hydrophoben Ueberzug, welcher nicht beschränkt bleibt auf Materialien, die eine Aufnahme oder Löslichkeit in hydrophilen Lösungsmitteln gänzlich ausschliessen. Es sind beispielsweise auch auf thermoplastischen oder duroplastischen Polymeren basierende Ueberzüge durchaus verwendbar, welche beispielsweise geringe Wasseraufnahme aufweisen, allerdings nicht derart, dass das zu schützende hydrophile Polymer dadurch geschädigt wird. All of the polymers and methods according to the invention proposed above are not limited to hydrophilic polymers which have insufficient resistance to hydrophilic solvents, but also relate to polymers which have a relatively low absorption of a hydrophilic solvent. For example, a polyamide can also be coated to prevent water absorption. The same also applies to the hydrophobic coating, which is not limited to materials that completely exclude absorption or solubility in hydrophilic solvents. For example, coatings based on thermoplastic or duroplastic polymers can also be used which, for example, have low water absorption, but not to such an extent that the hydrophilic polymer to be protected is damaged as a result.
Die nachfolgend angeführten erfindungsgemässen Beispiele zeigen mögliche Varianten der Beschichtung eines hydrophilen Polymers mit einem hydrophoben Material. The examples according to the invention given below show possible variants of the coating of a hydrophilic polymer with a hydrophobic material.
Die Beispiele werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Dabei zeigen: The examples are described with reference to the accompanying figures. show:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Anlage zur Koronabehandlung der Oberfläche hydrophiler Polymere, 1 shows a schematic diagram of a system for corona treatment of the surface of hydrophilic polymers,
Fig. 2 die Elektrodenanordnung gemäss Fig. 1 im Fig. 2 the electrode arrangement according to Fig. 1 in
Längsquerschnitt, Fig. 3 die Geometrie eines Probekörpers im Massstab 1 : 1, welcher für die Durchführung der Beispiele verwendet wurde, Longitudinal cross-section, Fig. 3 shows the geometry of a specimen on a scale of 1:1, which was used to carry out the examples,
Fig. 4 die Resultate der Haftverbesserung beiKoronavorbehandlung des Probekörpers inFig. 4 shows the results of adhesion improvement with corona pretreatment of the test specimen in
Tabellenform, table form,
Fig. 5 eine Testanordnung zum Messen der Wasserbeständigkeit des Probekörpers, 5 shows a test arrangement for measuring the water resistance of the specimen,
Fig. 6 drei Probekörper mit unterschiedlicher Fig. 6 three specimens with different
Wasserbeständigkeit nach Durchführung des Beständigkeitstests, Fig. 7 eine Prinzipskizze einer Anordnung zur Water resistance after performing the resistance test, Fig. 7 is a schematic diagram of an arrangement for
Durchführung des Hafttests, carrying out the adhesion test,
Fig. 8 die Resultate der Haftverbesserung bei 8 shows the results of adhesion improvement
Verwendung eines Haftvermittlers in Tabellenform, Fig. 9 ein Wärmeflussdiagramm der in den Beispielen verwendeten Polyhydroxybuttersäure, Fig. 10 ein Wärmeflussdiagramm eines in einem weiteren Beispiel verwendeten Beschichtungsmaterials und use of an adhesion promoter in tabular form, 9 is a heat flow diagram of polyhydroxybutyric acid used in the examples, FIG. 10 is a heat flow diagram of a coating material used in another example, and
Fig. 11 die Resultate in Tabellenform der Messung der Wasserbeständigkeit der Beschichtung des weiteren Beispieles bei unterschiedlicher Schichtdicke. 11 shows the results in tabular form of the measurement of the water resistance of the coating of the further example with different layer thicknesses.
Erstes Beispiel: First example:
Beschichtung von Stärke mit Polyhydroxybuttersäure durch Koronabehandlung der Stärke a) Lagerung der Stärkeformteile - resp. Stärkeproben: Coating of starch with polyhydroxybutyric acid by corona treatment of the starch a) storage of the starch moldings - resp. Starch Samples:
Obwohl die unbeschichteten Stärkeproben wasserempfindlich sind, werden diese bei Raumtemperatur und normaler Raumluftfeuchtigkeit gelagert. Sie verändern sich in dieser Umgebung nicht. b) Reinigung der Proben: Ist die Stärkeoberfläche Although the uncoated starch samples are water sensitive, they are stored at room temperature and normal room humidity. You don't change in this environment. b) Cleaning the samples: Is the starch surface
fettig oder sonst verschmutzt, so muss diese vor der Behandlung gereinigt werden. Im wesentlichen wird dadurch die Haftung verbessert. Die Reini gung geschieht mit Aceton oder einem anderen fettlösenden Lösungsmittel. Da die Stärkekörper unter dem Einfluss des Acetons schnell spröde werden, muss daher vorsichtig vorgegangen werden. Nach der Reinigung werden einige Minuten gewartet, bis das Aceton vollständig abgedampft ist (Riechprobe mit der Nase). greasy or otherwise soiled, it must be cleaned before treatment. Essentially, this improves adhesion. The Reini This is done with acetone or another fat-dissolving solvent. Since the starch bodies quickly become brittle under the influence of acetone, care must be taken. After cleaning, wait a few minutes until the acetone has completely evaporated (sniff the nose).
Jetzt kann die Stärkeprobe vorbehandelt werden. Es muss darauf geachtet werden, dass beim Hantieren mit den Stärkeproben die gereinigte Oberfläche nicht mehr berührt wird. Koronabehandlung: Die beispielsweise für die Koronabehandlung verwendete Apparatur ist eine Laboreinrichtung der Firma SOFTAL Electronic GmbH, Hamburg, BRD. Die Anlage ist in Fig. 1 skizziert. Verwendet wird ein Hochspannungsgenerator vom Typ 3003. Now the starch sample can be pre-treated. It must be ensured that the cleaned surface is no longer touched when handling the starch samples. Corona treatment: The apparatus used, for example, for the corona treatment is a laboratory device from SOFTAL Electronic GmbH, Hamburg, Germany. The plant is sketched in fig. A high-voltage generator of type 3003 is used.
Ein Hochspannungsgenerator 1 ist mit einer Elektrodenanordnung, bestehend aus einer Elektrode 3 und einer Gegenelektrode 5, verbunden. Die Gegenelektrode 5 ist auf Rollen gelagert und transversal gegenüber der Elektrode 3 verschiebbar. Zwischen den beiden Elektroden 3 und 5 werden die Stärketeile, resp. Proben 7 angeordnet. Die Elektrode 3 ist auf einem Schutzgehäuse 9 angebracht, welches durch vier Nivellierschrauben 11 in seiner Höhe verändert werden kann und dadurch auch der Abstand zwischen den beiden Elektroden 3 und 5. Die Gegenelektrode 5 kann durch einen Elektromotor 13 mit Wickelspule transversal zur Elektrode 3 bewegt werden. Weiter ist die Elektrode 3 mit einer Absauganlage 15 verbunden, zum Absaugen von Ozon. A high-voltage generator 1 is connected to an electrode arrangement consisting of an electrode 3 and a counter-electrode 5 . The counter-electrode 5 is mounted on rollers and can be displaced transversely with respect to the electrode 3 . Between the two electrodes 3 and 5, the starch parts, respectively. Samples 7 arranged. The electrode 3 is mounted on a protective housing 9, which can be changed by four leveling screws 11 in height and thus the distance between the two electrodes 3 and 5. The counter-electrode 5 can by a Electric motor 13 are moved transversely to the electrode 3 with winding coil. Furthermore, the electrode 3 is connected to an extraction system 15 for extracting ozone.
Für die Behandlung der Stärke werden drei Parameter variiert. Es sind dies: Three parameters are varied for the treatment of the starch. They are:
1. Elektrodenabstand zwischen Probe und Elektrode, 1. Electrode distance between sample and electrode,
2. Dauer der Koronabehandlung, 2. Duration of corona treatment,
3. vier Leistungsstufen des Generators (0,1 - 0,5 kW). 3. Four power levels of the generator (0.1 - 0.5 kW).
Die Koronabehandlung und die nachfolgende Beschichtung werdenbeispielsweise unter Zuhilfenahme von Starketestkorpern oder Proben gemäss Fig. 3 durchgeführt. Der Probekörper in Fig. 3 ist im Massstab 1 : 1 dargestellt, wobei die angeführten The corona treatment and the subsequent coating are carried out, for example, with the aid of starch test bodies or specimens according to FIG. The specimen in Fig. 3 is shown on a scale of 1: 1, with the listed
Masszahlen in mm angegeben sind. Dimensions are given in mm.
Die gewählten Zeiten, Leistungsstufen sowie die Elektrodenabstände sind aus Fig. 4 ersichtlich, in welcher Resultate betreffend Haftverbesserung mit Koronabehandlung tabellarisch aufgeführt sind. d) Vorgehen bei der Koronabehandlung: Diese wird The selected times, power levels and the electrode distances can be seen from FIG. 4, in which results relating to improvement in adhesion with corona treatment are tabulated. d) Procedure for corona treatment: This will
unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 nachfolgend beschrieben: 1. Die Stärkeproben 7 werden gereinigt mit Doppelklebeband auf die Gegenelektrode 5, einer Aluminiumplatte, die die Masse darstellt, geklebt. Diese Klebung. dient zur Fixierung sowie für die Einhaltung der Planparallelität zur Elektrode 3. Damit ist ein definitiver Abstand d zwischen Probe 7 und Elektrode 3 gewährleistet. 2. Der Elektrodenabstand wird genau eingestellt, wie in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt die Elektrodenanordnung im Längsquerschnitt. Zwischen der Elektrode 3 und der Gegenelektrode 5 sind auf letzterer die Stärkeproben 7 angeordnet. Unterhalb der Elektrode 3 ist ein sog. Dielektrikum 8 auf dieser aufgebracht. Als Abstand d wird nun die Distanz zwischen dem Dielektrikum 8 und der Probe 7 bezeichnet. 3. Die Ozonabsaugung 15 wird eingeschaltet. described below with reference to Figs. 1 and 2: 1. The starch samples 7 are cleaned and glued with double-sided adhesive tape to the counter-electrode 5, an aluminum plate that represents the mass. This bonding. is used for fixation and for maintaining plane parallelism to electrode 3. This ensures a definite distance d between sample 7 and electrode 3. 2. The electrode gap is set precisely as shown in Fig.2. 2 shows the electrode arrangement in longitudinal cross section. Between the electrode 3 and the counter-electrode 5, the starch samples 7 are arranged on the latter. A so-called dielectric 8 is applied to the electrode 3 below it. The distance between the dielectric 8 and the sample 7 is now referred to as the distance d. 3. The ozone extraction 15 is switched on.
4. Der Motor 13 für die Transversalbewegung der Aluminiumplatte 5 mit der Probe 7 darauf wird in Gang gebracht. (Es ist auch möglich, die Probe überhaupt nicht zu bewegen und die Behandlungszeit zu variieren. Bei dieser Möglichkeit entfällt der nachfolgende Punkt 5.) 4. The motor 13 for traversing the aluminum plate 5 with the sample 7 thereon is started. (It is also possible not to move the sample at all and to vary the treatment time. With this option, point 5 below does not apply.)
5. Sofort wird der Generator auf höchster Leistungsstufe eingeschaltet und nach dem Durchziehen der Probe 7 unter der Elektrode 3 hindurch wieder abgeschaltet. 6. Die Probe 7 wird, ohne die Oberfläche zu berühren, für die nachfolgende Beschichtung beiseitegelegt. Da der Koronaeffekt nach einigen Stunden bis Tagen abklingt, sollte die Probe in nützlicher Frist beschichtet werden. e) Beschichtung: Die Beschichtungslösung besteht 5. The generator is immediately switched on at the highest power level and switched off again after the sample 7 has been pulled through under the electrode 3. 6. Sample 7 is set aside without touching the surface for subsequent coating. Since the corona effect subsides after a few hours to days, the sample should be coated within a reasonable period of time. e) Coating: The coating solution consists
aus zwischen 1% bis 15% Polyhydroxybuttersäure, gelöst in Chloroform. Für die Messung der HaftVerbesserung mit der Koronabehandlung gemäss der Tabelle in Fig. 4 wird eine 5%ige Polyhydroxybuttersäurelösung verwendet. Das Molekulargewicht der Polyhydroxybuttersäure beträgt bei diesem Beispiel ca. 410*000. from between 1% to 15% polyhydroxybutyric acid dissolved in chloroform. A 5% polyhydroxybutyric acid solution is used to measure the improvement in adhesion with the corona treatment according to the table in FIG. In this example, the molecular weight of the polyhydroxybutyric acid is approximately 410,000.
Die im vorliegenden Beispiel verwendete Polyhydroxybuttersäure ist im beigefügten Wärmeflussdiagramm in Fig. 9 näher charakterisiert. Fig. 9 stellt ein Wärmeflussdiagramm des in den Beispielen 1 und 2 verwendeten PHB-Präparates dar. Die Aufnahme stammt aus einem kommerziellen Wärmeflussmessgerät (DSC = Differential scanning calorimetry) der Firma Perkin Eimer. The polyhydroxybutyric acid used in the present example is characterized in more detail in the accompanying heat flow diagram in FIG. 9 shows a heat flow diagram of the PHB preparation used in Examples 1 and 2. The recording originates from a commercial heat flow measuring device (DSC=differential scanning calorimetry) from Perkin Elmer.
Dieses PHB weist bei ca. 5°C eine endotherme This PHB shows an endotherm at about 5°C
Glasumwandlung 30, bei ca. 52°C eine exotherme Rekristallisationsumwandlung 31 und bei ca. 176°C eine endotherme Schmelzumwandlung auf. Die benötigte Wärmemenge bei der Glasumwandlung 30 ist wesentlich kleiner als bei der Glass transition 30, at about 52°C an exothermic recrystallization transition 31 and at about 176°C an endothermic melting transition. The amount of heat required in the glass transition 30 is much smaller than in the
Schmelzumwandlung 32, woraus entnommen werden kann, dass es sich bei diesem PHB-Präparat um ein hochkristallines Polymer handelt. Melt conversion 32, from which are taken that this PHB preparation is a highly crystalline polymer.
In bezug auf Polyhydroxybuttersäure können aber auch Molekulargewichte von ca. 300'000 bis einige Millionen verwendet werden. Bei anderen verwendeten Beschichtungsmateriallen sind auch kleinere Molekulargewichte von beispielsweise 50'000 möglich. Wesentlich ist insbesondere die Filmbildungsgrenze des verwendeten Beschichtungsmaterials. With regard to polyhydroxybutyric acid, however, molecular weights of approximately 300,000 to a few million can also be used. With other coating materials used, smaller molecular weights of, for example, 50,000 are also possible. The film formation limit of the coating material used is particularly important.
Im vorliegenden Beispiel wird eine Tauchapparatur verwendet, um die Proben zu beschichten. Die Probekörper werden mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise ca. 7 cm/sec in die Beschichtungslösung eingetaucht und wieder herausgezogen. Die Verweilzeit der Probekörper in der Lösung ist durch Ein- und Ausschalten eines beispielsweise verwendeten Tauchmechanismus' beliebig wählbar. Im vorliegenden Beispiel werden die mit Korona vorbehandelten Proben nur rasch getaucht und anschliessend sofort wieder aus der Lösung herausgezogen. Trocknung: Sind mehrere Tauchvorgänge notwendig, so sollte zwischen den Tauchvorgängen jeweils gewartet werden, bis der gebildete Film getrocknet ist. In the present example, an immersion apparatus is used to coat the samples. The specimens are dipped into the coating solution and pulled out again at a speed of, for example, about 7 cm/sec. The dwell time of the test specimens in the solution can be selected as desired by switching an immersion mechanism used, for example, on and off. In the present example, the samples pre-treated with corona are only dipped quickly and then immediately withdrawn from the solution. Drying: If several immersion processes are necessary, you should wait between each immersion process until the film that has formed has dried.
Die Trocknung, d.h. das Wegdampfen des Lösungsmittels, erfolgt beispielsweise an der Luft bei Raumtemperatur. Um eine gut wasserbeständige Schicht zu erhalten, wird die Probe beispielsweise dreimal mit einer 5%igen Polyhydroxybuttersäurelösung beschichtet. Nach jedem Tauchvorgang werden mindestens 10 Minuten gewartet, bis die Schicht trocken ist. Testen der Wasserbeständigkeit: Um die Wasserbeständigkeit der Beschichtung auf der StärkeOberfläche zu prüfen, wird der nachfolgende Test mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 vorgeschlagen. The drying, ie the evaporation of the solvent, takes place, for example, in air room temperature. In order to obtain a layer with good water resistance, the sample is coated three times, for example, with a 5% polyhydroxybutyric acid solution. After each immersion, wait at least 10 minutes until the layer is dry. Water Resistance Testing: In order to test the water resistance of the coating on the starch surface, the following test is proposed with reference to Figs. 5 and 6.
Auf die getrockneten Stärkekörper 7 werden kleine Ringe 17 gelegt. Ins Innere des Ringes wird wässrige Jod-Kalium-Iodidlösung gefüllt. Je nach Wasserbeständigkeit der Schicht quillt die Stärke gegebenenfalls an, und es bilden sich Risse in der Schicht. Dort dringt die Testlösung mit dem Jod schnell ein, und es bilden sich kleine blaue, deutlich sichtbare Risse, wie in Fig. 6b gezeigt. Small rings 17 are placed on the dried starch bodies 7 . Aqueous iodine-potassium iodide solution is filled inside the ring. Depending on the water resistance of the layer, the starch may swell and cracks form in the layer. The test solution with the iodine quickly penetrates there and small blue, clearly visible cracks form, as shown in FIG. 6b.
Wird über eine längere Zeit getestet, so muss dafür gesorgt werden, dass das Wasser nicht verdunstet. Im Falle eines wasserdichten Films wird sich lediglich die Filmoberfläche durch das Jod leicht gelb verfärben. Es ist aber keine Blaufärbung sichtbar, wie in Fig. 6a dargestellt. If testing is carried out over a longer period of time, care must be taken to ensure that the water does not evaporate. In the case of a waterproof film, only the film surface will be slightly yellowed by the iodine. However, no blue coloring is visible, as shown in FIG. 6a.
Der Testkörper gemäss Fig. 6c zeigt eine schlechte Wasserbeständigkeit, resp. eine deutliche Blauverfärbung. Falls die Proben den Wassertest beispielsweise nach 48 Stunden Dauer bestanden haben, sich also keine Blauverfärbung zeigt, so werden die Proben auf die Haftfestigkeit der Schicht hin geprüft. Testen der Haftfestigkeit: Um die Haftfestigkeit der Beschichtung zu messen, wird folgender Test unter Bezug auf Fig. 7 vorgeschlagen: Die zu prüfende Schicht auf der Stärke 7 wird ein wenig mit einem scharfen Messer von der unbehandelten Stärkeoberfläche gelöst. Dadurch wird ermöglicht, dass eine Klemme 25 an die zum Teil abgelöste Schicht 23 angebracht werden kann. The test body according to FIG. 6c shows poor water resistance, resp. a distinct blue discoloration. If the samples have passed the water test after 48 hours, for example, i.e. there is no blue discoloration, the samples are tested for the adhesion of the layer. Adhesion testing: In order to measure the adhesion of the coating, the following test is proposed with reference to Figure 7: The coating to be tested on the thickness 7 is slightly loosened with a sharp knife from the untreated starch surface. This allows a clip 25 to be attached to the partially detached layer 23 .
Der Probekörper 7 wird in eine Halterung 21 eingespannt. An die Klemme 25 kann nun ein Behälter 29, verbunden über einen Draht 27, angebracht werden. In diesen Behälter 29 lassen sich Gewichte einfüllen. Diese dienen dazu, die Haftfestigkeit der Schicht 23 mit dem aufgelegten The specimen 7 is clamped in a holder 21 . A container 29, connected via a wire 27, can now be attached to the terminal 25. In this container 29 weights can be filled. These serve the adhesion of the layer 23 with the launched
Gewicht zu korrelieren. Die Haftfestigkeit wird dann überschritten, wenn die Gewichtskraft, die an der Klemme 25 auf die Schicht wirkt, dazu führt, dass sich die Schicht ohne weitere Gewichtszugabe und ohne äusseren Einfluss ablöst. to correlate weight. The adhesive strength is then exceeded when the weight acting on the layer at the clamp 25 causes the layer to detach without any further addition of weight and without external influence.
Wenn die Haftverbesserungsbehandlung Erfolg hat, muss ein Gewichtsunterschied zwischen behandelter und unbehandelter Probe messbar sein. Die If the adhesion improvement treatment is successful, a weight difference between the treated and untreated sample must be measurable. The
Resultate des Haftfestigkeitstests finden sich in der Tabelle gemäss Fig. 4. Dabei ist zu be merken, dass alle Beschichtungen gleich sind und der Schichtauftrag jeweils innerhalb nahezu gleichen Zeitabschnitten nach der Koronabehandlung erfolgte. Aus dieser Tabelle gemäss Fig. 4 wird ersichtlich, dass mit einer Koronabehandlung die Haftfestigkeit des hydrophoben Polymers, wie der Stärke, stark gesteigert werden kann. The results of the adhesion test can be found in the table according to Fig. 4 notice that all coatings are the same and that the layers were applied within almost the same time periods after the corona treatment. It can be seen from this table according to FIG. 4 that the adhesive strength of the hydrophobic polymer, such as starch, can be greatly increased with a corona treatment.
Zweites Beispiel: Second example:
Beschichtung von Stärke mit Polyhydroxybuttersäure unter Verwendung von Dimethylsulfoxid als Haftvermittler Die Stärkeproben für dieses Beispiel werden bis und mit Punkt b) des vorangegangenen Beispiels gleich behandelt. Coating of Starch with Polyhydroxybutyric Acid Using dimethyl Sulfoxide as Adhesion Promoter The starch samples for this example are treated in the same way up to and including point b) of the previous example.
Punkte c) und d) entfallen, d.h. auf die Koronabehandlung kann verzichtet werden. Diese beidenPoints c) and d) do not apply, i.e. the corona treatment can be dispensed with. These two
Punkte werden durch den nachfolgenden Punkt i) ersetzt. i) Vorbehandlung der Stärke mit einer Haftverbesserungslösung: Dimethylsulfoxid oder kurz DMSO genannt, gilt als ein Quellungs- und Lösungsmittel für die Stärke. Gibt man einer gewöhnlichen 1% bis 15%igen Polyhydroxybuttersäurelδsung beispielsweise 0,1% bis 10% DMSO hinzu und beschichtet man die Stärkeoberfläche damit, so erzielt man eine starke Haftverbesserung. Im vorliegenden Beispiel wird die Probe mit 0,5%, 1% und 3% DMSO in einer 3%igen Polyhydroxybuttersäure-Chloroformlösung beschichtet. Für die Polyhydroxybuttersäurelösung kann statt Chloroform ein anderes geeignetes Lösungsmittel, wie beispielsweise Trichlorbenzol, verwendet werden. Points are replaced by the following point i). i) Pre-treatment of the starch with an adhesion-promoting solution: dimethyl sulfoxide, or DMSO for short, is considered a swelling and solvent for the starch. If, for example, 0.1% to 10% DMSO is added to an ordinary 1% to 15% polyhydroxybutyric acid solution and the starch surface is coated with it, a strong improvement in adhesion is achieved. In this example, the sample is mixed with 0.5%, 1% and 3% DMSO in a 3% polyhydroxybutyric acid-chloroform solution. Instead of chloroform, another suitable solvent such as trichlorobenzene can be used for the polyhydroxybutyric acid solution.
Ebenso kann statt DMSO ein anderes Lösungsmittel für Stärke, wie beispielsweise Pyridin als Haftvermittler, verwendet werden. Ein möglicher Parameter stellt hier die Zeit dar, in der die Probe in der DMSO-Polyhydroxybuttersäurelösung bleibt, bevor sie wieder herausgezogen wird. Im vorliegenden Beispiel werden Eintauchzeiten von 1 und 30 sec gewählt. Dabei wird nur ein Teil der Probe beschichtet. Nach dieser ersten Beschichtung wird die Probe 24 Stunden getrocknet. Danach kann bei Punkt f) des vorherigen Beispiels weitergefahren werden, d.h. weiteres Beschichten unter Verwendung von haftvermittlerfreier Lösung. Im vorliegenden Beispiel wird noch zweimal je eine Schicht auf die Probe aufgetragen. Likewise, instead of DMSO, another solvent for starch, such as pyridine, can be used as an adhesion promoter. A possible parameter here is the time the sample remains in the DMSO-polyhydroxybutyric acid solution before it is withdrawn again. In the present example, immersion times of 1 and 30 seconds are selected. Only part of the sample is coated. After this first coating, the sample is dried for 24 hours. Thereafter, point f) of the previous example can be continued, i.e. further coating using adhesion promoter-free solution. In the present example, one layer each is applied to the sample twice more.
Die genauen Angaben sowie die Resultate des Wasser- und Haftfestigkeitstests sind in der Tabelle gemäss Fig. 8 zu finden. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich, ist eine deutliche Steigerung der Haftfestigkeit zwischen behandelten und unbehandelten Stärkeformkörpern zu beobachten. Die Wasserbeständigkeit hält mindestens 24 Stunden, ohne sichtbare Veränderung der Oberfläche, an. Drittes Beispiel: The exact details as well as the results of the water and adhesion tests can be found in the table according to FIG. As can be seen from this table, a significant increase in the adhesive strength between treated and untreated starch moldings can be observed. The water resistance lasts for at least 24 hours without any visible change in the surface. Third example:
Einstellen der Beständigkeit von Stärke gegenüber von Wasser durch die Wahl der Schichtdicke der BeSchichtung Adjusting the resistance of starch to water by choosing the layer thickness of the coating
In diesem Beispiel wird als neues Beschichtungsmaterial ein Copolymer von Polyhydroxybuttersäure (PHB) mit Polyhydroxyvaleriansäure (PHV) im Verhältnis von 4 zu 1 verwendet. Als Trägermaterial dient wiederum Stärke - das gleiche Material wie in den Beispielen 1 und 2. In this example, a 4 to 1 copolymer of polyhydroxybutyric acid (PHB) with polyhydroxyvaleric acid (PHV) is used as the new coating material. Starch is again used as the carrier material - the same material as in Examples 1 and 2.
Das Wärmeflussdiagramm gemäss Fig. 10, das analog zu Fig. 9 erstellt wurde, charakterisiert das Copolymer PHB/PHV. Bei ca. 3°C ist eine endotherme Glasumwandlung 35, bei ca. 74°C ist eine exotherme Rekristallisation 36 und bei ca. 125°C eine endotherme Schmelzumwandlung sichtbar. Es ist nun zu beachten, dass die Glasumwandlung 35 im Verhältnis zur Schmelzumwandlung 37 nicht mehr so klein ist wie in Fig. 9, was auf eine geringere Kristallinität des Copolymers in bezug zum reinen PHB hinweist. Eine Folge davon ist z.B. eine leicht verbesserte Loslichkeit des Beschichtungsmaterials in Chloroform. The heat flow diagram according to FIG. 10, which was created analogously to FIG. 9, characterizes the copolymer PHB/PHV. At about 3°C an endothermic glass transition 35 is visible, at about 74°C an exothermic recrystallization 36 and at about 125°C an endothermic melting transition is visible. Note now that the glass transition 35 relative to the melt transition 37 is no longer as small as in Figure 9, indicating a lower crystallinity of the copolymer relative to neat PHB. A consequence of this is, for example, a slightly improved solubility of the coating material in chloroform.
Im vorliegenden Beispiel wird untersucht, welchen Einfluss die Schichtdicke des Beschichtungsmaterials auf die Wasserbeständigkeit der beschichteten Stärke aufweist. Dies wird im vorliegenden Beispiel dahingehend untersucht, dass die zu beschich tende Stärke einerseits ein-, zwei- oder dreimal in die Beschichtungslösung eingetaucht wird und anderseits drei verschiedene Konzentrationen des Beschichtungsmaterials in der Beschichtungslösung gewählt werden. This example examines the influence of the layer thickness of the coating material on the water resistance of the coated starch. This is examined in the present example to the effect that the coating to be coated tending starch is, on the one hand, immersed once, twice or three times in the coating solution and, on the other hand, three different concentrations of the coating material in the coating solution are chosen.
Zur besseren Verdeutlichung des Einflusses der To better understand the influence of
Schichtdicke auf die Wasserbeständigkeit wird auf die in den Beispielen 1 und 2 durchgeführten Massnahmen zur Haftverbesserung der Beschichtung auf der Stärke verzichtet. Die nicht koronabehandelten Stärkeprüfkδrper werden ein-, zwei- oder dreimal in die Tauchlösung eingetaucht, welche eine l%ige, 3%ige oder 5%ige PHB/PHV-Lösung in Chloroform darstellt. Anschliessend werden die beschichteten Prüfkörper, wie in den vorherigen Beispielen angeführt, getrocknet, resp. das Lösungsmittel verdampft. Die nun trockenen beschichteten Prüfkörper werden dem im Beispiel 1 beschriebenen Wassertest unterzogen. Die Resultate der verschiedenen Wassertests sind in der Tabelle gemäss Fig. 11 zusammengefasst. Dabei wird deutlich sichtbar, dass die Wasserbeständigkeit mit zunehmender Schichtdicke der Beschichtung zunimmt. Die Schichtdicke wird einerseits durch die Anzahl der Tauchvorgänge der Stärke in der Taucherlösung beeinflusst und anderseits durch die Konzentration des Beschichtungsmaterials in der Tauchlösung. Dieses Beispiel zeigt deutlich, dass der Zugang des Wassers zum Trägermaterial mit steigender Lδsungskonzentration und zunehmender Anzahl Tauchvorgänge stärker behindert wird, somit die Wasserbeständigkeit der Stärke, resp. die Angriffsgeschwindigkeit des Wassers auf die Stärke individuell eingestellt werden kann. Depending on the layer thickness and the water resistance, the measures taken in Examples 1 and 2 to improve the adhesion of the coating to the starch are dispensed with. The non-corona-treated starch specimens are immersed one, two or three times in the dipping solution, which is a 1%, 3% or 5% PHB/PHV solution in chloroform. The coated test specimens are then dried as described in the previous examples, resp. the solvent evaporates. The now dry, coated test specimens are subjected to the water test described in Example 1. The results of the various water tests are summarized in the table shown in FIG. It is clearly visible that the water resistance increases with increasing layer thickness of the coating. The layer thickness is influenced on the one hand by the number of times the starch is dipped in the dipping solution and on the other hand by the concentration of the coating material in the dipping solution. This example clearly shows that the access of water to the carrier material increases with increasing solution concentration and increasing number of immersion processes is more hindered, thus the water resistance of the starch, resp. the attack speed of the water can be adjusted to the strength individually.
Die drei vorliegend gewählten Beispiele 1 bis 3 sind mit Formkörpern aus irgendeinem anderen hydrophilen Polymer als Stärke auf dieselbe Art und Weise durchführbar. Als Beschichtungsmaterialien kommen nebst der beispielsweise verwendeten Polyhydroxybuttersäure resp. den Copolymeren im wesentlichen alle aliphatischen Polyester, wie insbesondere solche auf Basis von Polyhydroxycarbonsäuren, in Frage. Auch die verwendeten Lösungsmittel, The three examples 1 to 3 selected here can be carried out in the same way with shaped bodies made of any hydrophilic polymer other than starch. As coating materials, in addition to the polyhydroxybutyric acid used, for example, resp. the copolymers essentially all aliphatic polyesters, such as in particular those based on polyhydroxycarboxylic acids, in question. The solvents used
Haftvermittler, Applikationsbedingungen usw. können in x-beliebiger Art und Weise variiert und verändert werden. Adhesion promoters, application conditions, etc. can be varied and changed in any number of ways.
Insbesondere bei der Koronabehandlung ist weiter anzuführen, dass die in Fig. 1 dargestellte Anlage eine Laboranlage ist, welche sich insbesondere für die Koronabehandlung von Prüfkörpern eignet. Bei der Koronabehandlung von nicht planaren Gegenständen, wie beispielsweise Hohlkörpern, muss die Elektrodenanordnung selbstverständlich anders gewählt werden. Im Falle von Hohlkörpern beispielsweise wird nicht, wie dargestellt, eine plattenförmige Elektrode gewählt, sondern eine in den Hohlkörper einführbare punkt- oder stabförmige Elektrode. Zugezogene Schriften: In the case of the corona treatment in particular, it should also be mentioned that the system shown in FIG. 1 is a laboratory system which is particularly suitable for the corona treatment of test specimens. In the corona treatment of non-planar objects, such as hollow bodies, the electrode arrangement must of course be chosen differently. In the case of hollow bodies, for example, a plate-shaped electrode is not chosen, as shown, but a point or rod-shaped electrode that can be inserted into the hollow body. Sourced writings:
- J. Branddrup, Polymer Handbook, J. Wiley & Sons, - J Branddrup, Polymer Handbook, J Wiley & Sons,
2. ed. , N.Y. 2nd ed., NY.
- Donovan J.W. (1979), Biopolymers 18 : 263 - Donovan J.W. (1979) Biopolymers 18:263
- J. Hansmann, Oberflächenbehandlung Methoden zur - J. Hansmann, methods for surface treatment
Haftverbesserung. Papier und Kunstst.-Verarb., adhesion improvement. paper and plastic processing,
4 u. 7, 1981 4 & 7, 1981
- E. Husemann und E. Siefert, Makrom. Chemie. 128, - E. Husemann and E. Siefert, Makrom. Chemistry. 128,
288 (1969) 288 (1969)
- B. Vergnes, J.P. Villemaire, Rheological behaviour of low moisture molten maize starch, Rheol. acta: 570-576 (1987) - B. Vergnes, J.P. Villemaire, Rheological behavior of low moisture molten maize starch, Rheol. acta: 570-576 (1987)
- Winnacker, Küchler, Chemische Technologie, 4. Aufl., Carl Hanser Verlag, 1986 - Winnacker, Küchler, Chemical Technology, 4th edition, Carl Hanser Verlag, 1986
- The theory and practice of corona treatment for - The theory and practice of corona treatment for
improving adhesion, Tappi, Vol. 65, No. 8, 1982 improving adhesion, Tappi, Vol. 65, no. 8, 1982

Claims

IN ARTIKEL 19 GENANNTE ERKLÄRUNG STATEMENT REFERRED TO IN ARTICLE 19
Gemäss dem Recherchenbericht und den darin zitierten Entgegenhaltungen ist der Gegenstand der Ansprüche 1 und 10 vollständig vorbeschrieben. Entsprechend sind somit mit hydrophoben Materialien beschichtete hydrophile Polymere bekannt, womit auch die Ansprüche 1 bis 9 in der vorliegenden Form als Stoffschutz nicht weiter aufrechtzuerhalten sind. According to the search report and the documents cited therein, the subject matter of claims 1 and 10 is described in full. Correspondingly, hydrophilic polymers coated with hydrophobic materials are known, which means that claims 1 to 9 in the present form can no longer be upheld as protection of substances.
Um die erhöhte Beständigkeit der hydrophilen Polymere zu erhalten, ist es wesentlich, dass beim Beschichten mit dem hydrophoben Material Hilfsmassnahmen zu ergreifen sind, um die Haftung der Beschichtung auf dem hydrophilen Material mindestens ausreichend auszugestalten. Diese Massnahmen, die ursprünglich in den Ansprüchen 16 und 19 beansprucht worden sind, wurden für die Neuformulierung des Anspruches 1 berücksichtigt. Diese Hilfsmassnahmen sind aber in keiner Entgegenhaltung im Zusammenhang mit der gestellten Aufgabe offenbart. In order to maintain the increased resistance of the hydrophilic polymers, it is essential that auxiliary measures are taken during coating with the hydrophobic material in order to ensure that the adhesion of the coating to the hydrophilic material is at least adequate. These measures, originally claimed in claims 16 and 19, have been taken into account for the reformulation of claim 1. However, these auxiliary measures are not disclosed in any citation in connection with the task at hand.
Alle übrigen erfindungswesentlichen Merkmale und Massnahmen beim Beschichten wurden neu in Abhängigkeit zum unabhängigen Anspruch 1 gebracht. Sämtliche Merkmale und Massnahmen sind in der ursprünglichen Anmeldung enthalten, womit die neuen Ansprüche nicht über den Gegenstand der ursprünglichen Anmeldung hinausgehen. All of the other features and measures that are essential to the invention during coating have now been made dependent on independent claim 1. All features and measures are included in the original application, so the new claims do not go beyond the subject matter of the original application.
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992010539A1 (en) * 1990-12-05 1992-06-25 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Starch-based materials and/or moulded parts modified by synthetic polymer compounds and process for producing the same
WO1993014911A1 (en) * 1992-01-30 1993-08-05 Warner-Lambert Company Biodegradable shaped article with a resistant coating and means for exposing the core, and a process for making said article
DE4237535A1 (en) * 1992-11-06 1994-05-11 Tomka Ivan Biodegradable polymer blend
US5320669A (en) * 1992-12-14 1994-06-14 Iowa State University Research Foundation, Inc. Cereal grain-based biodegradable thermoplastic compositions
WO1994013734A1 (en) * 1992-12-04 1994-06-23 Franz Haas Waffelmaschinen Industrie-Gesellschaft Mbh Process for producing biodegradable thin-walled starch-based mouldings
US5352716A (en) * 1992-12-16 1994-10-04 Ecostar International, L.P. Degradable synthetic polymeric compounds
US5512617A (en) * 1992-03-20 1996-04-30 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Thermoplastically processable starch-based materials, shaped articles manufactured therefrom and process for producing said materials
US5635550A (en) * 1992-02-07 1997-06-03 Solvay (Societe Anonyme) Starch-based composition
US5756194A (en) * 1996-01-25 1998-05-26 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Enhanced water resistance of starch-based materials
US5854345A (en) * 1996-05-24 1998-12-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Biodegradable polyester and natural polymer compositions and expanded articles therefrom
US5861216A (en) * 1996-06-28 1999-01-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Biodegradable polyester and natural polymer laminates
US6025417A (en) * 1996-02-28 2000-02-15 Biotechnology Research & Development Corp. Biodegradable polyester compositions with natural polymers and articles thereof
US6054510A (en) * 1996-02-28 2000-04-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Agriculture Biodegradable formed article
FR2791603A1 (en) * 1999-04-01 2000-10-06 Ard Sa Water-resistant biodegradable composite material useful for making containers comprises a core of thermoplastic starch and a shell of a biodegradable polymer having a low melting point and a high viscosity
EP0495950B2 (en) 1990-08-09 2002-04-03 NOVAMONT S.p.A. A laminated film with a starchy matrix and low permeability and methods for its production
US6558760B1 (en) 1997-01-21 2003-05-06 Cryovac, Inc. Packaging film and containers made therefrom
DE10258227A1 (en) * 2002-12-09 2004-07-15 Biop Biopolymer Technologies Ag Biodegradable multilayer film
US6893527B1 (en) 1996-06-28 2005-05-17 William M. Doane Biodegradable polyester and natural polymer laminates
US20090179069A1 (en) * 2006-04-14 2009-07-16 Harald Schmidt Multilayer film and method for manufacturing same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103061128A (en) * 2012-12-07 2013-04-24 淄博兰雁集团有限责任公司 Producing method of environment-friendly composite sizing agent
CN112321877B (en) * 2020-11-05 2023-04-07 中红普林医疗用品股份有限公司 Preparation method of food packaging film with waterproof vapor permeability

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2276344A1 (en) * 1974-06-29 1976-01-23 Sumitomo Chemical Co MOLDED RESINS OF THE PULLULANE TYPE, COATED WITH THERMOSETABLE RESIN FILMS
DE2910374A1 (en) * 1979-03-16 1980-09-18 Hoechst Ag Flowable mixtures of hydrophilic polymers contg. insoluble cpds. - for adhesives, wallpaper pastes, in building industry, and dyestuffs and inks
US4372311A (en) * 1980-09-12 1983-02-08 Union Carbide Corporation Disposable articles coated with degradable water insoluble polymers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2276344A1 (en) * 1974-06-29 1976-01-23 Sumitomo Chemical Co MOLDED RESINS OF THE PULLULANE TYPE, COATED WITH THERMOSETABLE RESIN FILMS
DE2910374A1 (en) * 1979-03-16 1980-09-18 Hoechst Ag Flowable mixtures of hydrophilic polymers contg. insoluble cpds. - for adhesives, wallpaper pastes, in building industry, and dyestuffs and inks
US4372311A (en) * 1980-09-12 1983-02-08 Union Carbide Corporation Disposable articles coated with degradable water insoluble polymers

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chimia, Band 41, Nr. 3, Marz 1987, Schweizerischer Chemiker-Verband (Zurich, CH) R.F.T. STEPTO et al.: "Injection Moulding of Natural Hydrophilic Polymers in the Presence of Water", seiten 76-81 *
Journal of Polymer Science, Band C, Nr. 30, 1970 John Wiley & Sons, Inc. (New York, US), C.Y. KIM et al.: "Corona Induced Bonding of Synthetic Polymers to Cellulose", Seiten 533-542 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0495950B2 (en) 1990-08-09 2002-04-03 NOVAMONT S.p.A. A laminated film with a starchy matrix and low permeability and methods for its production
US5439953A (en) * 1990-12-05 1995-08-08 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Starch-based materials and/or molded parts modified by synthetic polymer compounds and process for producing the same
WO1992010539A1 (en) * 1990-12-05 1992-06-25 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Starch-based materials and/or moulded parts modified by synthetic polymer compounds and process for producing the same
WO1993014911A1 (en) * 1992-01-30 1993-08-05 Warner-Lambert Company Biodegradable shaped article with a resistant coating and means for exposing the core, and a process for making said article
US5635550A (en) * 1992-02-07 1997-06-03 Solvay (Societe Anonyme) Starch-based composition
US5512617A (en) * 1992-03-20 1996-04-30 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Thermoplastically processable starch-based materials, shaped articles manufactured therefrom and process for producing said materials
DE4237535C2 (en) * 1992-11-06 2000-05-25 Biotec Biolog Naturverpack Biodegradable polymer blend, process and film
DE4237535A1 (en) * 1992-11-06 1994-05-11 Tomka Ivan Biodegradable polymer blend
WO1994013734A1 (en) * 1992-12-04 1994-06-23 Franz Haas Waffelmaschinen Industrie-Gesellschaft Mbh Process for producing biodegradable thin-walled starch-based mouldings
US5576049A (en) * 1992-12-04 1996-11-19 Franz Haas Waffelmaschinen Industriegesellschaft M.B.H. Process of manufacturing rottable thin-walled starch-based shaped elements
US5320669A (en) * 1992-12-14 1994-06-14 Iowa State University Research Foundation, Inc. Cereal grain-based biodegradable thermoplastic compositions
US5352716A (en) * 1992-12-16 1994-10-04 Ecostar International, L.P. Degradable synthetic polymeric compounds
US5756194A (en) * 1996-01-25 1998-05-26 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Enhanced water resistance of starch-based materials
US6054510A (en) * 1996-02-28 2000-04-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Agriculture Biodegradable formed article
US6025417A (en) * 1996-02-28 2000-02-15 Biotechnology Research & Development Corp. Biodegradable polyester compositions with natural polymers and articles thereof
US5854345A (en) * 1996-05-24 1998-12-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Biodegradable polyester and natural polymer compositions and expanded articles therefrom
US6040063A (en) * 1996-06-28 2000-03-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Biodegradable polyester and natural polymer laminates
US5861216A (en) * 1996-06-28 1999-01-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Biodegradable polyester and natural polymer laminates
US6893527B1 (en) 1996-06-28 2005-05-17 William M. Doane Biodegradable polyester and natural polymer laminates
US6558760B1 (en) 1997-01-21 2003-05-06 Cryovac, Inc. Packaging film and containers made therefrom
FR2791603A1 (en) * 1999-04-01 2000-10-06 Ard Sa Water-resistant biodegradable composite material useful for making containers comprises a core of thermoplastic starch and a shell of a biodegradable polymer having a low melting point and a high viscosity
DE10258227A1 (en) * 2002-12-09 2004-07-15 Biop Biopolymer Technologies Ag Biodegradable multilayer film
EP2399738A1 (en) 2002-12-09 2011-12-28 BIOP Biopolymer Technologies AG Biodegradable multi-layer film
US20090179069A1 (en) * 2006-04-14 2009-07-16 Harald Schmidt Multilayer film and method for manufacturing same
US8715816B2 (en) * 2006-04-14 2014-05-06 Biotec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co. Kg Multilayer film and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
AU3860989A (en) 1990-02-19
HU894300D0 (en) 1990-09-28
CN1039604A (en) 1990-02-14
IE892350L (en) 1990-01-20
HUT54719A (en) 1991-03-28
GR890100450A (en) 1990-06-27
EP0378646A1 (en) 1990-07-25
ES2022769A6 (en) 1991-12-01

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