DE19638686A1 - Wäßrige Dispersion eines biologisch abbaubaren Polyesters sowie deren Verwendung - Google Patents
Wäßrige Dispersion eines biologisch abbaubaren Polyesters sowie deren VerwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyesterdispersion enthaltend Wasser
und einen biologisch abbaubaren, aliphatisch-aromatischen Copolyester, ein
Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Bindemittel für
Vliesstoffe und zur Beschichtung von Papier. Ferner betrifft die vorliegende
Erfindung den unter Verwendung der erfindungsgemäßen Polyesterdispersion
hergestellten Vliesstoff an sich, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie
dessen Verwendung.
Die innerhalb der erfindungsgemäßen wäßrigen Polyesterdispersion eingesetz
ten biologisch abbaubaren Copolyester, die wiederkehrende Einheiten enthal
ten, die sich sowohl von aromatischen Carbonsäure(derivate)n als auch von
aliphatischen Carbonsäure(derivate)n ableiten, sind an sich bekannt.
So beschreibt die US 5 446 079 sowie die parallele internationale Anmel
dung WO 92/09654 einen linearen, statistischen, semikristallinen aliphatisch
aromatischen Copolyester mit einer Grenzviskositätszahl von ungefähr 0,5 bis
1,8 dl/g, gemessen in Phenol/Tetrachlorethan (Gew.-Verhältnis 60/40) bei
einer Konzentration von 0,5 g/100 ml und bei einer Temperatur von 25°C,
wobei der Anteil der Einheiten, die von aromatischen Carbonsäuren abgelei
tet sind, 5 bis 65 mol-%, und der Anteil an wiederkehrenden Einheiten, die
von aliphatischen Carbonsäuren abgeleitet sind, 95 bis 35 mol-%, jeweils
bezogen auf die Gesamtmenge der wiederkehrenden Einheiten, die sich von
Carbonsäuren ableiten, beträgt. Dort werden sowohl die biologische Ab
baubarkeit derartiger Polyester sowie deren Verwendung als Formkörper,
Folien, usw. beschrieben.
In der DE-A-44 32 161 werden biologisch abbaubare Polyester, die in
natürlicher Umgebung und unter Einwirkung von Mikroorganismen abgebaut
werden, beschrieben, die (a) aus einem aliphatischen Polyol und einem
aromatischen Polyol und einer aliphatischen Polycarbonsäure oder (b) aus
einem aliphatischen Polyol, ggf. neben einem aromatischen Polyol, und einer
aromatischen Polycarbonsäure als auch gleichzeitig einer aliphatischen Poly
carbonsäure oder (c) aus einer aromatischen Hydroxymonocarbonsäure und
einer aliphatischen Hydroxymonocarbonsäure als Monomerkomponenten
kondensiert worden sind, wobei jeweils die auf die Monomerkomponenten
zurückgehenden Einheiten statistisch oder alternierend angeordnet sind.
Darüber hinaus werden die hier im Ralimen der vorliegenden Erfindung
verwendeten biologisch abbaubaren Polyester an sich ebenfalls in einer Reihe
von Anmeldungen der Anmelderin selbst beschrieben (P 44 40 858.7, P 44
40 850.1, P 44 40 837.4, P 44 40 836.6, 195 00 757.0, 195 00 756.5,
195 00 755.7, 195 00 754.9, 195 05 185.8, 195 05 186.6).
In all diesen Druckschriften werden jedoch keine Polyesterdispersionen unter
Verwendung dieser Polyester beschrieben.
Polyesterdispersionen und deren Herstellung sind an sich ebenfalls bekannt
(s. u.a. US 3 546 008, EP-A-0 332 980 sowie EP-A-0 498 156). So
beschreibt die US 3 546 008 mit Schlichtemittel behandelte faserförmige
Erzeugnisse, wobei das Schlichtemittel einen linearen, sich in Wasser ver
teilenden Polyester umfaßt. Dieser wird ausgehend von mindestens einer
Carbonsäure, mindestens einem Diol, wobei mindestens 20% des Diols
Polyethylenglykol sind, und einem eine SO₃M-Gruppe, wobei M Wasserstoff
oder ein Metallion ist, aufweisenden Monomer hergestellt. Copolyester der
hier in Rede stehenden Art werden in dieser Druckschrift nicht erwähnt. In
den Beispielen werden lediglich Polyester, die sich aus aromatischen Carbon
säuren und einem Diol ableiten, beschrieben. Derartige Polyester weisen
jedoch keine biologische Abbaubarkeit auf.
Die EP-A-0 332 980 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen
Polyesterdispersionen durch Kondensieren von aromatischen Dicarbonsäuren
oder deren Ester mit mindestens einem Diol zu Präpolymeren mit einer
Säurezahl von 2 bis 8. Anschließend werden diese Präpolymeren mit minde
stens einer molekulargewichtserhöhenden Verbindung zu Polyestern mit
Säurezahlen von 40 bis 60 umgesetzt und der Polyester durch Zusatz
wäßriger Mischungen aus Ammoniak und Aminen im Molverhältnis von 10 : 1
bis 1 : 10 zu einer Polyesterschmelze, die eine Temperatur im Bereich von
150 bis 210°C aufweist, dispergiert. Ferner betrifft die Anmeldung die
Verwendung dieser Polyesterdispersionen als Schlichtemittel zum Schlichten
von Filamentkettfäden. Auch in dieser Entgegenhaltung werden lediglich
Polyester auf der Basis von aromatischen Dicarbonsäuren verwendet, deren
mechanische Eigenschaften zwar ausgezeichnet sind, die jedoch praktisch
keine biologische Abbaubarkeit aufweisen.
Die EP-A-0 498 156 beschreibt wäßrige Polyester für festkörperreiche
Einbrennlacke, wobei das dort beschriebene Urethan-, Carboxyl- und Hy
droxylgruppen aufweisende Polyesterharz eine Hydroxylzahl von 40 bis 110
und ein Urethangruppengehalt von 6,5 bis 11 Gew.-% aufweist. Derartige
Polyester weisen eine relativ hohe Klebrigkeit und unbefriedigende mechani
sche Festigkeit auf und kommen aus diesem Grund für die erfindungsgemä
ßen Anwendungen nicht in Betracht.
Zur Kompostierung geeignete Vliesstoffe sind bekannt.
So beschreibt die EP-A-0 591 821 einen gebundenen Vliesstoff, der zur
Kompostierung geeignet ist und als Binder 5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht der eingesetzten Faser, eines Polymerisates, das eine Glastempe
ratur von -70 bis +40°C aufweist und das herstellbar ist durch radikali
sche Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren, enthaltend 0,5
bis 15 Gew.-% N-Alkylolamide von 3 bis 10 C-Atome aufweisenden α,β
monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, Acrylamidoglykolsäuren, Meth
acrylamidoglycolsäure und/oder deren Ether, Ester oder Etherester mit Alko
holen mit bis zu 12 C-Atomen, in wäßrigem Medium in Gegenwart eines
Saccharids, sowie deren Herstellung und Verwendung.
Eine biologisch abbaubare Folie oder ein biologisch abbaubarer ausgeformter
Gegenstand, der hergestellt wird ausgehend von einer Zusammensetzung, die
100 Gewichtsteile Cellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger
und einem Durchmesser von 50 mm oder weniger, 10 bis 600 Gewichtsteile
eines thermoplastischen Harzes und 2 bis 100 Gewichtsteile Chitosan enthält,
wird in der DE-A-41 21 085 beschrieben. Als thermoplastische Harze
werden Polyvinylalkohole, Polyurethane und aliphatische Polyester genannt.
Auch hier weisen die so hergestellten biologisch abbaubaren Gegenstände in
der Regel bedingt durch die verwendeten thermoplastischen Harze eine
ungenügende mechanische Festigkeit auf und sind darüber hinaus häufig
klebrig.
Ferner beschreibt die kanadische Patentanmeldung CA 2 057 669 als Binde
mittel zum Imprägnieren oder Beschichten von faserigen Geweben verwend
bare biologisch abbaubare aliphatische Polyester. Diese sind zwar, wie oben
bereits kurz erwähnt, sehr gut biologisch abbaubar, weisen jedoch in der
Regel ungenügende mechanische Eigenschaften und eine relativ schlechte
Verarbeitbarkeit auf.
In Anbetracht des obigen Standes der Technik lag die Aufgabe der vor
liegenden Erfindung in der Bereitstellung von wäßrigen Dispersionen von
biologisch abbaubaren Polyestern, die gleichzeitig ausgezeichnete mechanische
Eigenschaften und eine gute Verarbeitbarkeit aufweisen sollten. Darüber
hinaus sollte die biologische Abbaubarkeit der verwendeten Copolyester und
der damit behandelten Vliesstoffe, d. h. der Zeitpunkt, zu dem der Copolye
ster bzw. die Vliesstoffe im wesentlichen vollständig abgebaut ist, über einen
langen Zeitraum hinweg variierbar sein.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung eine Polyesterdispersion enthal
tend
- A) 20 bis 90 Gew.-% Wasser und
- B) 10 bis 80 Gew.-% eines biologisch abbaubaren Copolyesters (B), enthal
tend Struktureinheiten, die sich sowohl von aliphatischen als auch
aromatischen Carbonsäure(derivate)n ableiten,
erhältlich durch Umsetzung eines Gemisches, das umfaßt:
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbonsäure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbonsäure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen Ver
bindung oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder ein
Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Ket tenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon, und
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer Ver
bindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähigten Grup
pen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
wobei
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleiteten wiederkehrenden Einheiten statistisch verteilt sind, der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Dichlorben zol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und der Anteil der Komponenten (a13) und (a4) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt.
- a1) ein Gemisch, umfassend
Der Begriff "biologisch abbaubar", wie er im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung verwendet wird, bezeichnet die Tatsache, daß die Copolyester
unter Umwelteinflüssen in einer angemessenen und nachweisbaren Zeitspanne
zerfallen. Dabei erfolgt der Abbau in der Regel hydrolytisch und/oder
oxidativ, zum überwiegenden Teil jedoch durch Einwirkung von Mikroorga
nismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen und Algen. Der Abbau kann jedoch
auch enzymatisch erfolgen, wie z. B. von Y. Tokiwa und T. Suzuki in
"Nature", Bd. 27 0, S. 76-78, 1977, beschrieben. Dabei ist es im Rahmen
der vorliegenden Erfindung durch eine entsprechende Wahl des Verhältnisses
zwischen wiederkehrenden Einheiten, die sich aus aliphatischen Carbonsäuren
herleiten, und solchen, die sich aus aromatischen Carbonsäuren herleiten,
möglich, die Geschwindigkeit des biologischen Abbaus, d. h. den Zeitpunkt,
bis zu dem die erfindungsgemäß verwendeten Polyester im wesentlichen voll
ständig abgebaut sind, zu variieren. Dabei gilt als Faustregel, daß die Co
polyester umso schneller biologisch abbaubar sind, je höher der Anteil an
wiederkehrenden Einheiten, die sich von aliphatischen Carbonsäuren herleiten,
ist. Ferner sind die Copolyester umso schneller biologisch abbaubar, je
höher der Anteil an Abschnitten mit alternierender Abfolge von wieder
kehrenden Einheiten, die sich von aliphatischen und aromatischen Carbonsäu
re(derivate)n ableiten, ist.
Die erfindungsgemäße Polyesterdispersion enthält ungefähr 10 bis ungefähr
80, vorzugsweise ungefähr 20 bis ungefähr 60 und insbesondere ungefähr 20
bis ungefähr 40 Gew.-% Feststoff, d. h. der erfindungsgemäß verwendeten
Copolyester.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren aliphatischen
Dicarbonsäuren besitzen im allgemeinen 2 bis 10 Kohlenstoffatome, vorzugs
weise 4 bis 6 Kohlenstoffatome. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung
verwendbaren cycloaliphatischen Dicarbonsäuren sind solche mit 7 bis 10
Kohlenstoffatomen und insbesondere solche mit 8 Kohlenstoffatomen. Prinzi
piell können jedoch auch Dicarbonsäuren mit einer größeren Anzahl an
Kohlenstoffatomen, d. h. mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen, eingesetzt werden.
Beispielshaft zu nennen sind: Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Pimelinsäure, Acelainsäure, Sebacinsäure, Fumarsäure, 2,2-
Dimethylglutarsäure, Suberinsäure, 1,3-Cyclopentandicarbonsäure, 1,4-Cyclo
hexandicarbonsäure, 1,3-Cyclohexandicarbonsäure, Diglykolsäure, Itaconsäure,
Maleinsäure und 2,5-Norbornandicarbonsäure, wobei Adipinsäure bevorzugt
ist.
Als esterbildende Derivate der oben genannten Dicarbonsäuren sind ins
besondere die Di-C₁-C₆-Alkylester, wie z. B. Dimethyl-, Diethyl-, Dipropyl-,
Dibutyl-, Dipentyl- und Dihexylester zu nennen.
Dabei können die Dicarbonsäuren oder esterbildenden Derivate davon einzeln
oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden.
Vorzugsweise werden Adipinsäure oder deren esterbildende Derivate und
Sebacinsäure oder deren esterbildende Derivate, insbesondere Adipinsäure
oder deren esterbildende Derivate, eingesetzt.
Der Anteil der (cyclo)aliphatischen Dicarbonsäure oder deren esterbildenden
Derivaten beträgt im allgemeinen ungefähr 20 bis 95, vorzugsweise ungefähr
30 bis ungefähr 70 und insbesondere ungefähr 40 bis ungefähr 60 mol-%,
jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a11) bis (a13).
Als aromatische Dicarbonsäure sind im allgemeinen solche mit 8 bis 12
Kohlenstoffatomen und vorzugsweise solche mit 8 Kohlenstoffatomen zu
nennen. Beispielshaft erwähnt seien Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-
Naphthoesäure und 1,5-Naphthoesäure sowie esterbildende Derivate davon.
Dabei sind insbesondere die Di-C₁-C₆-Alkylester, wie z. B. Dimethyl-, Diet
hyl-, Dipropyl-, Dibutyl-, Dipentyl- oder Dihexylester zu nennen.
Prinzipiell können jedoch auch aromatische Dicarbonsäuren mit einer größe
ren Anzail an Kohlenstoffatomen eingesetzt werden.
Die aromatischen Dicarbonsäuren oder deren esterbildende Derivate (a12)
können einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt
werden.
Der Anteil der aromatischen Dicarbonsäuren oder esterbildenden Derivaten
davon beträgt im allgemeinen ungefähr 5 bis ungefähr 80, vorzugsweise
ungefähr 30 bis ungefähr 70 und insbesondere ungefähr 40 bis ungefähr 60
mol-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a11) bis
(a13).
Als sulfonatgruppenhaltige Verbindung (a13) setzt man im Rahmen der
vorliegenden Erfindung üblicherweise ein Alkali- oder Erdalkalimetallsalz
einer sulfonatgruppenhaltigen Dicarbonsäure oder deren esterbildende Derivate
ein, bevorzugt Alkalimetallsalze der 5-Sulfoisophthalsäure oder deren Gemi
sche, insbesondere das Natriumsalz. Der Anteil der sulfonatgruppenhaltigen
Verbindung (a13) beträgt 0 bis ungefähr 10, vorzugsweise 0 bis ungefähr 5
und insbesondere ungefähr 3 bis ungefähr 5 mol-%, jeweils bezogen auf den
Gesamtgehalt der Komponenten (a11) bis (a13).
Dabei können die sulfonatgruppenhaltigen Verbindungen einzeln oder als
Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden.
Als Komponente (a2) werden erfindungsgemäß eine Dihydroxyverbindung
oder ein Aminoalkohol oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon einge
setzt. Dabei sind prinzipiell alle bei der Esterherstellung bekannten Diole
oder Aminoalkohole einsetzbar.
Im allgemeinen werden jedoch (a21) Alkandiole mit 2 bis 12 Kohlenstoff
atomen, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder Cycloalkandiole mit
5 bis 10 Kohlenstoffatomen, (a22) Polyetherdiole, d. h. Ethergruppen ent
haltende Dihydroxyverbindungen, und (a23) Aminoalkohole mit 2 bis 12
Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, sowie Amino
cycloalkohole mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen eingesetzt.
Beispielshaft zu nennen sind Ethylenglykol, 1,2-, 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,4-
Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2,4-Dimetllyl-2-ethylhexan- 1,3-diol, 2,2-Dimetllyl-
1,3-propandiol, 2-Ethyl-2-butyl-1,3-propandiol, 2-Ethyl-2-isobutyl-1,3-propan
diol, 2,2,4-Trimethyl-1,6-hexandiol, insbesondere Ethylenglykol, 1,3-Propan
diol, 1,4-Butandiol und 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol (Neopentylglykol); Cyclo
pentandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 1,2-, 1,3- und 1,4-Cyclohexandimethanol und
2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutandiol;
Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und Polytetrahydrofuran, insbesondere Diethylenglykol, Triethylenglykol und Polyethylenglykol, oder deren Gemische, oder Verbindungen, die eine unterschiedliche Anzahl von Ethereinheiten aufweisen, beispielsweise Poly ethylenglykol, das Propyleneinheiten enthält und beispielsweise durch Polyme risation nach an sich bekannten Methoden von zuerst Ethylenoxid und anschließend Propylenoxid erhalten werden kann. Das Molekulargewicht (Mn) der einsetzbaren Polyethylenglykole beträgt in der Regel ungefähr 250 bis ungefähr 8.000, vorzugsweise ungefähr 600 bis ungefähr 3.000 g/mol;
4-Aminomethylcyclohexanmethanol, 2-Aminoethanol, 3-Aminopropanol, 4- Aminobutanol, 5-Aminopentanol, 6-Aminohexanol; Aminocyclopentanol und Aminocyclohexanol;
oder deren Gemische.
Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und Polytetrahydrofuran, insbesondere Diethylenglykol, Triethylenglykol und Polyethylenglykol, oder deren Gemische, oder Verbindungen, die eine unterschiedliche Anzahl von Ethereinheiten aufweisen, beispielsweise Poly ethylenglykol, das Propyleneinheiten enthält und beispielsweise durch Polyme risation nach an sich bekannten Methoden von zuerst Ethylenoxid und anschließend Propylenoxid erhalten werden kann. Das Molekulargewicht (Mn) der einsetzbaren Polyethylenglykole beträgt in der Regel ungefähr 250 bis ungefähr 8.000, vorzugsweise ungefähr 600 bis ungefähr 3.000 g/mol;
4-Aminomethylcyclohexanmethanol, 2-Aminoethanol, 3-Aminopropanol, 4- Aminobutanol, 5-Aminopentanol, 6-Aminohexanol; Aminocyclopentanol und Aminocyclohexanol;
oder deren Gemische.
Dabei können die Dihydroxyverbindungen oder Aminoalkohole einzeln oder
als Gemisch aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden.
Das Molverhältnis von (a1) zu (a2) wird im allgemeinen im Bereich von
ungefähr 0,4 : 1 bis ungefähr 2,5 : 1, vorzugsweise im Bereich von ungefähr
0,5 : 1 bis ungefähr 1,5 : 1, weiter bevorzugt im Bereich von ungefähr 0,5 : 1
bis ungefähr 1 ,2 : 1 und insbesondere im Bereich von ungefähr 0,5 : 1 bis
ungefähr 1 : 1, gewählt.
Das Molverhältnis von (a1) und (a2) im isolierten Copolyester beträgt nach
dem Entfernen der gewünschten Menge an überschüssiger Komponente (a2)
ungefähr 0,4 : 1 bis ungefähr 1,5 : 1, vorzugsweise ungefähr 0,5 : 1 bis ungefähr
1,2 : 1 und insbesondere ungefähr 0,5 : 1 bis ungefähr 1 : 1.
Als Kettenverlängerungsmittel (a3) können im allgemeinen alle bei der
Herstellung von Polyestern gebräuchlichen Kettenverlängerungsmittel eingesetzt
werden. Deren Anteil liegt, sofern sie verwendet werden, bei ungefähr 0,01
bis ungefähr 10, vorzugsweise bei ungefähr 0,05 bis ungefähr 5, weiter
bevorzugt bei ungefähr 0,07 bis ungefähr 4 und insbesondere bei ungefähr
0,1 bis ungefähr 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gemisch (a1).
Unter den hier eingesetzten Kettenverlängerungsmitteln sind Diisocyanate, wie
z. B. Toluylen-2,4-diisocyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, 4,4′- und 2,4′-Di
phenyimethandiisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Xylylen-diisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Methylen-bis(4-isocyanato
cyclohexan), insbesondere Hexamethylendiisocyanat; trifunktionelle Isocyanat-
Verbindungen, die Isocyanurat- und/oder Biuretgruppen mit einer Funktiona
lität nicht kleiner als 3 enthalten können; Divinylether, wie z. B. 1,4-Butan
diol-divinylether, 1,6-Hexandiol-divinylether und 1,4-Cyclohexandimethanol
divinylether; sowie 2,2′-Bisoxazoline der allgemeinen Formel (I)
zu nennen.
Letztere sind im allgemeinen erhältlich durch das Verfahren aus Angew.
Chem. Int. Edit., Vol. 11 (1972), S. 287-288. Als besonders bevorzugte
Bisoxazoline sind solche, in denen R¹ eine Einfachbindung, eine (CH₂)q-
Alkylengruppe mit q = 2, 3 oder 4 wie Methylen, Ethan-1,2-diyl, Propan-
1,3-diyl, Propan-1,2-diyl, Butan-1,4-diyl oder eine Phenylengruppe bedeutet,
zu nennen. Insbesondere bevorzugt sind 2,2′-Bis(2-oxazolin), Bis(2-oxazoli
nyl)methan, 1,2-Bis(2-Oxazolinyl)ethan, 1,3-Bis(2-oxazolinyl)propan, 1,4-Bis(2-
oxazolinyl)butan, 1,4-Bis(2-oxazolinyl)benzol, 1,2-Bis(2-oxazolinyl)benzol und
1,3-Bis(2-oxazolinyl)benzol.
Dabei können die Kettenverlängerungsmittel (a3) auch als Gemisch aus zwei
oder mehr davon eingesetzt werden.
Des weiteren kann erfindungsgemäß eine Verbindung mit mindestens drei zur
Esterbildung befähigten Gruppen (a4) oder ein Gemisch aus zwei oder mehr
davon eingesetzt werden, und zwar, sofern sie vorhanden sind, in einer
Menge von ungefähr 0,01 bis ungefähr 20, vorzugsweise von ungefähr 1 bis
ungefähr 10, weiter bevorzugt von ungefähr 3 bis ungefähr 7 und insbeson
dere von ungefähr 3 bis ungefähr 5 Gew-%, jeweils bezogen auf das Ge
misch (a1).
Die als Verbindungen (a4) eingesetzten Verbindungen enthalten vorzugsweise
3 bis 10 funktionelle Gruppen, welche zur Ausbildung von Esterbindungen
befähigt sind. Besonders bevorzugte Verbindungen (a4) besitzen 3 bis 6
funktionelle Gruppen dieser Art im Molekül, insbesondere 3 bis 6 Hydrox
ylgruppen und/oder Carboxylgruppen. Insbesondere bevorzugt werden tri
und/oder tetrafunktionelle Carbonsäuren oder Derivate davon eingesetzt.
Beispielhaft seien genannt: Weinsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure, Trimethy
lolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Polyethertriole, Glycerm, Trime
sinsäure, Trimellitsäure, -anhydrid, Pyromellitsäure, -dianhydrid und Hy
droxyisophthalsäure.
Durch Zusatz der Kettenverlängerungsmittel (a3) und/oder der Verbindungen
(a4) kann man beispielsweise die Schmelzviskosität, die Grenzviskositätszahl
bzw. das Molekulargewicht in gewünschter Weise verändern, d. h. verglichen
mit Polyestern, denen keine der Kettenverlängerungsmittel (a3) und/oder Ver
bindungen (a4) zugesetzt wurden, die Grenzviskositätszahl und das Moleku
largewicht entsprechend erhöhen und so die mechanischen Eigenschaften der
Polyester entsprechend der jeweiligen Anwendung variieren.
Dabei ist zu beachten, daß erfindungsgemäß stets mindestens eine Kom
ponente (a13) und/oder (a4) vorhanden sein muß, damit der Copolyester
über freie Säuregruppen verfügt.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine
Polyesterdispersion enthaltend
- A) 20 bis 90 Gew.- % Wasser und
- B) 10 bis 80 Gew.- % eines biologisch abbaubaren Copolyesters (B 1),
enthaltend Struktureinheiten, die sich sowohl von aliphatischen als auch
aromatischen Carbonsäure(derivate)n ableiten,
erhältlich durch Umsetzung eines Gemisches, das umfaßt:
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbonsäure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbonsäure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen Ver
bindung oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder ein
Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Ket tenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer Ver bindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähigten Grup pen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- b1) 0,01 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer
Hydroxycarbonsäure (b1), die durch die folgenden Formeln IIa
oder IIb definiert ist
in denen p eine ganze Zahl von 1 bis 1.500 und r 1, 2, 3
oder 4 bedeuten, und G für eine Phenylen-, -(CH₂)n-, wobei
n eine ganze Zahl von 1, 2, 3, 4 oder 5 bedeutet, eine
-C(R)H- oder eine -C(R)HCH₂-Gruppe steht, wobei R Methyl
oder Ethyl ist,
oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon, wobei
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleite ten wiederkehrenden Einheiten statistisch verteilt sind, der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Di chlorbenzol/Phenol (Gew. -Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und der Anteil der Komponenten (a13) und (14) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt.
- a1) ein Gemisch, umfassend
In obiger Formel beträgt p vorzugsweise 1 bis ungefähr 1000; r bedeutet
vorzugsweise 1 oder 2; und n bedeutet vorzugsweise 1 oder 5.
Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Hydroxycarbonsäure (b1) im zur Umset
zung gebrachten Gemisch ungefähr 0,1 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das
Gemisch (a1).
Vorzugsweise setzt man als Hydroxycarbonsäure (b1) Glykolsäure, D-, L-,
D, L-Milchsäure, 6-Hydroxyhexansäure, deren cyclische Derivate wie Glyco
lid (1,4-Dioxan-2,5-dion), D-, L-Dilactid-(3,6-Dimethyl-1,4-dioxan-2,5-dion),
p-Hydroxybenzoesäure sowie deren Oligomere und Polymere wie 3-Polyhy
droxybuttersäure, Polyhydroxyvaleriansäure, Polylactid (beispielsweise als
EcoPLA® (Fa. Cargill) erhältlich) sowie ein Gemisch aus 3-Polyhydroxybut
tersäure und Polyhydroxyvaleriansäure (letzteres ist unter dem Namen Bio
pol® von Zeneca erhältlich) ein, wobei die oben definierten niedermolekula
ren und cyclischen Derivate eingesetzt werden.
Selbstverständlich kann man auch Gemische aus zwei oder mehr der oben
definierten Hydroxycarbonsäuren einsetzen.
In einer weiteren Ausführungsform werden unter Verwendung der cyclischen
Derivate der oben beschriebenen Hydroxycarbonsäuren (b1) bei der Umset
zung mit dem erfindungsgemäß verwendeten biologisch abbaubaren Copolye
ster durch eine sogenannte "ringöffnende Polymerisation" in an sich bekann
ter Weise Copolyester der oben definierten Art erhalten, die Blockstrukturen
bestehend aus dem erfindungsgemaß verwendeten Copolyester (B), die über
jeweils mindestens eine Hydroxycarbonsäure-Einheit (b1) miteinander ver
bunden sind, enthalten (zur "ringöffnenden Polymerisation" siehe Encyclope
dia of Polymer Science and Engineering, Bd. 12, 2. Ed., John Wiley &
Sons, 1988, S. 36-41).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt verwendete
Copolyester weisen die folgende Zusammensetzung bezüglich der Komponen
ten (a11), (a12) und (a2) auf, wobei zu berücksichtigen ist, daß diese
Copolyester sowohl Sulfonsäuregruppen aufweisen können als auch die als
Komponenten (a3) und (a4) definierten Kettenverlängerungsmittel und/oder
Verbindungen enthalten. Die nach der jeweiligen Komponente in Klammern
gesetzten Werte entsprechen dem Anteil dieser Komponente, ausgedrückt in
mol-%:
Terephthalsäure (40) - Adipinsäure (60) - Butandiol (100),
Terephthalsäure (35) - Isophthalsäure (5) - Adipinsäure (60) - Butandiol (85) - Diethylenglykol (15),
Terephthalsäure (30) - Adipinsäure (70) - Butandiol (100).
Terephthalsäure (40) - Adipinsäure (60) - Butandiol (100),
Terephthalsäure (35) - Isophthalsäure (5) - Adipinsäure (60) - Butandiol (85) - Diethylenglykol (15),
Terephthalsäure (30) - Adipinsäure (70) - Butandiol (100).
Die erfindungsgemäß verwendeten Copolyester sind durch die folgenden
Merkmale charakterisiert:
Sie weisen eine Viskositätszahl im Bereich von ungefähr 5 bis 450 ml/g, vorzugsweise ungefähr 50 bis ungefähr 350 ml/g, weiter bevorzugt ungefähr 100 bis ungefähr 350 ml/g und insbesondere ungefähr 200 bis ungefähr 350 ml/g, jeweils gemessen Im o-Dichlorbenzol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C, auf.
Sie weisen eine Viskositätszahl im Bereich von ungefähr 5 bis 450 ml/g, vorzugsweise ungefähr 50 bis ungefähr 350 ml/g, weiter bevorzugt ungefähr 100 bis ungefähr 350 ml/g und insbesondere ungefähr 200 bis ungefähr 350 ml/g, jeweils gemessen Im o-Dichlorbenzol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C, auf.
Ferner besitzt der erfindungsgemäß verwendete Copolyester sowohl Hydroxyl
als auch Carboxylendgruppen.
Die Hydroxylzahl der erfindungsgemäß verwendeten Copolyester beträgt 0
bis ungefähr 30, vorzugsweise 0 bis ungefähr 20 und insbesondere 0 bis
ungefähr 10.
Bezüglich weiterer Details über die im Rahmen der vorliegenden Erfindung
verwendbaren (cyclo)aliphatischen Dicarbonsäuren, aromatischen Dicarbon
säuren, Diole und/oder Aminoalkohole sowie der weiteren Komponenten
(a3), (a4) und (b1) wird auf die eingangs bei der Diskussion des Standes
der Technik genannten Patentanmeldungen der Anmelderin sowie die
US 5 446 079 bzw. die parallele Anmeldung WO92/09654 verwiesen, deren Inhalt
bezüglich der dort beschriebenen Copolyester und deren Herstellung durch
Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung miteinbezogen wird.
Dennoch soll im folgenden auf die Herstellung der erfindungsgemäß ver
wendeten Copolyester an sich kurz eingegangen werden.
Diese Herstellung von Polyestern ist grundsätzlich bekannt (Sorensen und
Campbell, "Preparative Methods of Polymer Chemistry", Interscience Pu
blishers, Inc., New York, 1961, S. 111-127; Encyclopedia of Polymer
Science and Engineering, Bd. 12, 2. Ed., John Wiley & Sons, 1988, S.
1-75; Kunststoffhandbuch, Bd. 3/1, Carl Hanser Verlag, München, 1992, S.
15-23 (Herstellung von Polyestern) sowie in den vorstehend erwähnten
Patentanmeldungen.
So kann man beispielsweise die Umsetzung von in (a1) enthaltenen Di
methylestern der Dicarbonsäuren (a11/a12) mit der Komponente (a2) ("Um
estenmg") und ggf. der Komponenten (a13) und/oder (b1) bei Temperaturen
im Bereich von ungefähr 160 bis ungefähr 230°C in der Schmelze bei
Atmosphärendruck, vorzugsweise unter Inertgasatmosphäre, durchführen.
Vorteilhaft wird bei der Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten
biologisch abbaubaren Copolyesters ein molarer Überschuß der Komponente
(a2), bezogen auf die eingesetzten Dicarbonsäuren, verwendet, beispielsweise
bis maximal zum ungefähr 2,5fachen, im allgemeinen bis zum ungefähr
1,5fachen.
Üblicherweise erfolgt die Herstellung des oben genannten Copolyesters unter
Zugabe von geeigneten, an sich bekannten Katalysatoren wie Metallver
bindungen auf der Basis folgender Elemente wie Ti, Ge, Zn, Fe, Mn, Co,
Zr, V, Ir, La, Ce, Li und Ca, vorzugsweise metallorganischen Verbindun
gen auf der Basis dieser Metalle wie Salze organischer Säuren, Alkoxide,
Acetylacetonate und ähnliches, insbesondere auf Basis von Zn, Sn und Ti.
Die Umsetzung der Komponenten (a1), (a2) und ggf. (b1) wird in der
Regel unter vermindertem Druck oder in einem Inertgasstrom, beispielsweise
unter Stickstoff, bei weiterem Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von
180 bis 260°C bis zum gewünschten Molekulargewicht unter Berücksichti
gung des gewünschten Molverhältnisses der Carboxylendgruppen zu Hydrox
ylendgruppen durchgeführt. Anschließend können (a3) und/oder (a4) in der
Regel bei Normaldruck bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 50
bis ungefähr 200°C vorzugsweise unter Inertgas zugegeben und die Umset
zung fortgeführt werden.
Um unerwünschte Abbau- und/oder Nebenreaktionen zu vermeiden, kann
man in dieser Verfahrensstufe - falls erwünscht - auch Stabilisatoren zu
setzen, wobei deren Gehalt so niedrig wie möglich eingestellt werden sollte
und im allgemeinen bei 0,1 bis 200 ppm, bezogen auf den Copolyester,
liegt. Solche Stabilisatoren sind z. B. Phosphor-Verbindungen, wie sie bei
spielsweise in der EP-A 13 461, der US 4 328 049 und den oben erwähn
ten Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben sind.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Her
stellung der erfindungsgemäßen wäßrigen Polyester-Dispersion, das die
folgenden Stufen umfaßt:
- i) Herstellung eines Copolyesters (B) in an sich bekannter Weise, durch
Umsetzung eines Gemisches, das umfaßt:
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbonsäure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbonsäure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen Ver
bindung oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 mol-% beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder ein
Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Ket tenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon, und
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer Ver
bindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähigten Grup
pen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
wobei man die Umsetzung so durchführt, daß
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleite ten wiederkehrenden Einheiten statistisch verteilt sind, der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Di chlorbenzol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist und wobei der Anteil der Komponenten (a13) und (a4) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt;
- a1) ein Gemisch, umfassend
- ii) Neutralisieren und Dispergieren des so hergestellten Copolyesters (B) in einem wäßrigen Medium unter Verwendung eines geeigneten Neutralisa tionsmittels.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Polyesterdispersion, das die folgenden Stufen umfaßt:
- i) Herstellung eines Copolyesters (B1) in an sich bekannter Weise,
durch Umsetzung eines Gemisches, das umfaßt:
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbon säure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbon säure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr da von,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen
Verbindung oder eines Gemisches aus zwei oder
mehr davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder
ein Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Kettenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer Verbindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähig ten Gruppen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- b1) 0,01 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1),
einer Hydroxycarbonsäure (b1), die durch die folgenden
Formeln IIa oder IIb definiert ist
in denen p eine ganze Zahl von 1 bis 1.500, und r 1, 2, 3
oder 4, bedeuten, und G für eine Phenylen-, -(CH₂)n-, wobei
n eine ganze Zahl von 1, 2, 3, 4 oder 5 bedeutet, eine
-C(R)H- oder eine -C(R)HCH₂-Gruppe steht, wobei R Methyl
oder Ethyl ist,
oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
und wobei man die Umsetzung so durchführt, daß
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleiteten wiederkehrenden Einheiten statistisch oder alternierend verteilt sind,
der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Dichlorbenzol/Phenol (Gew. -Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und wobei der Anteil der Kom ponenten (a13) und (a4) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt;
- a1) ein Gemisch, umfassend
- ii) Neutralisieren und Dispergieren des so hergestellten Copolyesters (B1) in einem wäßrigen Medium unter Verwendung eines geeigne ten Neutralisationsmittels.
Dabei wird die Herstellung des Copolyesters B bzw. des Copolyesters B1
in den beiden erfindungsgemäßen Verfahren in Stufe (i) wie oben bereits
ausführlich diskutiert durchgeführt.
Anschließend wird der gemäß Stufe (i) erhaltene Copolyester in der Regel
noch als heiße Schmelze, die eine Temperatur im Bereich von ungefähr 150
bis ungefähr 230°C aufweist, mit einer wäßrigen Lösung oder Dispersion
eines Neutralisationsmittels versetzt. Dabei wird die Menge des zugefügten
Neutralisationsmittels so gewählt, daß dieses in der Lage ist, die Säure
gruppen teilweise bis vollständig zu neutralisieren, wobei "teilweise Neutrali
sation" im Kontext der vorliegenden Erfindung einen Neutralisationsgrad von
ungefähr mindestens 70% der im Copolyester enthaltenen Carboxylgruppen
bedeutet. Das Wasser wird in der Regel in einer solchen Menge zugegeben,
daß eine wäßrige Polyesterdispersion mit einem Gehalt an Polyester von
ungefähr 10 bis ungefähr 80 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 20 bis unge
fähr 60 Gew.-%, entsteht. Das Neutralisationsmittel kann auch im Überschuß
zugegeben werden.
Wie oben bereits ausgeführt, wird die Zugabe des Gemisches aus Wasser
und einem Neutralisationsmittel in die Polyester-Schmelze bei Temperaturen
der Schmelze im Bereich von ungefähr 150 bis ungefähr 230°C, vorzugs
weise bei Temperaturen von ungefähr 150 bis ungefähr 200°C, vorgenom
men. Eine Temperatur von 150°C sollte jedoch nicht unterschritten werden,
weil sonst die Gefahr besteht, daß keine feindisperse Verteilung des Polye
sters in Wasser erhalten wird. Die Herstellung der wäßrigen Polyesterdisper
sion aus der Schmelze kann auch so erfolgen, daß man zunächst bis etwa
zur Hälfte der erforderlichen Menge an Wasser langsam zugibt, dann das
Neutralisationsmittel zufügt und erst zum Schluß die verbleibende Menge des
Wassers zugibt. Bei der Zugabe von Wasser bzw. des Gemisches aus
Wasser und dem Neutralisationsmittel zu der Schmelze sinkt die Temperatur
derselben.
Nach Beendigung des Eintrags des Neutralisationsmittel/Wasser-Gemisches
beträgt die Temperatur der so erhaltenen Polyester-Dispersion im allgemeinen
ungefähr 70 bis ungefähr 100°C. Die so erhaltene Polyester-Dispersion
wird noch 2 bis 12, vorzugsweise 4 bis 6 Stunden, bei ggf. erhöhter
Temperatur von bis zu 95°C gerührt und anschließend auf Umgebungs
temperatur abgekühlt.
Als Neutralisationsmittel können im allgemeinen alle herkömmlichen Neutrali
sationsmittel verwendet werden. Beispielshaft zu nennen sind Ammoniak,
Triethylamin, Triethanolamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, N-Methyl
diethanolamin, Morpholin, N-Methyimorpholin, 2-Amino-2-methyl-1-propanol
und Gemische aus zwei oder mehr davon. Vorzugsweise werden Mono
ethanolamin, Diethanolamin, N-Methyimorpholin, Methyldiethanolamin und
Ammoniak verwendet. Ebenfalls verwendbar, jedoch weniger bevorzugt sind
auch Alkalihydroxide wie beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydroxid zu
verwenden.
Ferner ist es möglich, nach Abschluß des Dispergierens einen Teil des
Wassers wieder abzudestillieren, um einen möglichst hohen Gehalt an Fest
stoff zu erzielen.
Weiterhin kann nach Beendigung der Stufe (i) die erhaltene Schmelze
zunächst mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie z. B. Methyl
ethylketon, Tetrahydrofuran oder Aceton, versetzt werden und das Polymer
darin gelöst, anschließend gemäß Stufe (ii) mit einem Neutralisationsmittel
und Wasser zum Neutralisieren und Dispergieren versetzt und anschließend
einer Vakuumdestillation unterzogen werden, um das organische Lösungs
mittel, das mit Wasser mischbar oder zumindest dispergierbar sein sollte,
ggf. zusammen mit überschüssigem Wasser wieder abzudestillieren.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden wäßrige Polyesterdisper
sionen mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 10 bis ungefähr 80 Gew.-%,
vorzugsweise von ungefähr 20 bis ungefähr 60 Gew.-% erhalten.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der oben
beschriebenen Polyesterdispersionen als Bindemittel für biologisch abbaubare
Vliesstoffe, als Beschichtungsmittel für Papier und als Spraymulch.
Dabei kommen als Material für die Faservliese Fasern in Betracht, die
biologisch abbaubar sind. Es handelt sich dabei im allgemeinen um Fasern
mit einem Durchmesser von ungefähr 0,002 bis ungefähr 0,1 mm, vorzugs
weise ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,05 mm, wobei der Durchmesser übli
cherweise mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Aufnahmen bestimmt
werden kann.
Im allgemeinen werden natürliche Fasern cellulosischen Ursprungs, wie
Viskosefasern oder Zellstoffasern oder synthetische Fasern, wie z. B. aliphati
sche Polyesterfasern, beispielsweise auf Basis von Copolymerisaten aus 3-
Hydroxybutyrat, 3-Hydroxyvalerat und 4-Hydroxyvalerat, wie sie in
EP-A 466 050 beschrieben sind, oder solche auf Basis von aliphatischen Dicarbon
säuren, wie z. B. Adipinsäure eingesetzt. Darüber hinaus können auch syn
thetische Fasern auf der Basis von aliphatisch-aromatischen Polyestern, wie
sie im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschrieben werden, als Fasern
verwendet werden.
Als Cellulosefasern kommen Fasern, die aus Cellulose, Hemicellulose oder
Holz-Cellulose, erhalten aus Holz, Stroh, Baumwolle, Jute, Bambus oder
Bagasse, erhalten worden sind, und Cellulose, die von Bakterien produziert
worden ist, in Frage.
Die Formung von Faservliesen aus den Fasern ist allgemein bekannt und
beispielsweise in Römpp, Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag, Stuttgart -
New York, 9. Aufl., S. 4450, beschrieben. Es kann sich dabei um Wirr
faservliese oder bevorzugt gerichtete Faservliese ohne oder mit mechanischer
Vorverfestigung, beispielsweise durch Nadeln, Verwirbeln oder Nähwirken,
handeln.
Zum Binden der Faservliese werden ungefähr 5 bis 100, vorzugsweise
ungefähr 11 oder mehr und insbesondere ungefähr 15 bis ungefähr 50,
weiter bevorzugt ungefähr 20 bis ungefähr 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf
die eingesetzte Menge an Faservlies, des Copolyesters verwendet.
Die Verfestigung der Faservliese mit den Polyestern erfolgt nach bekannten
Methoden (wie z. B. in Ullmann′s Encyklopädie der technischen Chemie, 4.
Aufl., Bd. 23, 1983, S. 738 bis 742 beschrieben). Üblicherweise wird das
Faservlies durch Badimprägnieren, Schaumimprägnieren, Besprühen, Pflat
schen oder Bedrucken mit der Polyesterdispersion in Kontakt gebracht bzw.
getränkt. Dabei kann die Dispersion eventuell zusätzlich mit Wasser verdünnt
oder aber mit üblichen Verdickungsmitteln verdickt werden, um die ge
wünschte Verarbeitungsviskosität einzustellen. Der Vliesbehandlung mit der
Dispersion schließt sich im allgemeinen eine Trocknung und Temperung des
erhaltenen Vliesstoffes an. Die Trocknungsbedingungen hängen von der Art
des eingesetzten Trockners ab, üblicherweise liegt die Trocknungstemperatur
zwischen 100 und 230°C, und die Trocknung bzw. Temperung wird zwi
schen ungefähr 10 s und ungefähr 60 min lang durchgeführt.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Vliesstoff enthaltend
als Bindemittel 5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetz
ten Fasern, eines Copolyesters wie vorstehend definiert oder eines Copoly
esters, hergestellt nach einem Verfahren wie vorstehend definiert.
In einer bevorzugten Ausfürungsform enthält dieser Vliesstoff zusätzlich,
bezogen auf 100 Gew.-Teile der verwendeten Faser, 2 bis 100 Gew.-%
Chitosan.
Chitosan ist ein Produkt, das durch Deacetylierung von Chitin erhalten wird,
das in Mycelium oder Krusten von Crustacea wie Krabben oder Hummer
enthalten ist. Das Molekulargewicht und der Endacetylierungsgrad von
Chitosan, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden
soll, sind nicht spezifisch eingeschränkt. Aus Gründen der Löslichkeit ist
jedoch ein Endacetylierungsgrad von mindestens 60% erwünscht.
Wie oben bereits ausgeführt, beträgt die Menge an Chitosan 2 bis 100
Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf 100 Gew.-
Teile der eingesetzten Fasern. Eine Menge des Chitosans, die außerhalb des
vorgenannten Bereichs liegt, ist nicht vorteilhaft, weil die Naßfestigkeit
niedrig wird. Die Menge des enthaltenen Binders von mindestens 5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Fasern, ist erforderlich, um dem
Vlies die gewünschte Flexibilität zu verleihen. Untersuchungen an Vliesen,
die ausschließlich mit Chitosan beschichtet bzw. verbunden worden waren,
haben gezeigt, daß derartige Vliese überaus starr und demzufolge für viele
Anwendungen nicht verwendbar waren.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
Vliesstoffs, wobei man die Fasern mit einer Polyesterdispersion, wie vor
stehend definiert, oder einer Polyesterdispersion, hergestellt nach einem
Verfahren wie vorstehend definiert, in einer solchen Menge in Kontakt
bringt, daß der Gehalt des Copolyesters im gebundenen Vliesstoff 5 bis 100
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Fasern, beträgt. Selbst
verständlich können auch Gemische aus zwei oder mehr der obigen Polye
sterdispersionen verwendet werden.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Vliesstoffs, der zusätzlich als Binde
mittel Chitosan enthält, wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer weiteren Stufe eine wäßrige Lösung eines sauren Salzes von Chito
san hergestellt und diese entweder vor oder nach oder zusammen .mit der
wäßrigen Dispersion des Copolyesters mit den Fasern in Kontakt gebracht.
Nach Beendigung der Imprägnierungsstufe unter Inkontaktbringen wird der
erhaltene Vliesstoff getrocknet.
Vor der Trocknung kann der so gewonnene Vliesstoff noch geformt werden,
so daß auch ein Formkörper aus dem erfindungsgemäßen Vliesstoff herge
stellt werden kann, der anschließend getrocknet wird. Zum Beispiel kann
durch Ausbreiten des unmittelbar nach dem Verfahren erhaltenen Vliesstoffs
auf einer geeigneten Oberfläche wie einer Glasplatte ein Formkörper in
Form einer Folie oder eines Filmes erhalten werden.
Beim Durchführen des vorstehenden Verfahrens zur Herstellung der bevor
zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vliesstoffs mit Chitosan ist
es ratsam, Chitosan in Form eines sauren Salzes wie als Hydrochlorid oder
als ähnliches anorganisches saures Salz oder Formiat, Acetat, Lactat oder als
ähnliches organisches saures Salz verwendet werden.
Darüber hinaus können dem erfindungsgemäßen Vliesstoff ein oder mehrere
Additive, wie z. B. ein Füllstoff oder ein Farbstoff oder ein Gemisch aus
zwei oder mehr davon, zugegeben werden, wobei sowohl organische Füll
stoffe, wie z. B. Stärke, als auch anorganische Füllstoffe, wie z. B. Silicium
dioxid, verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Vliesstoffe zeichnen sich durch ihre gute Kompostier
barkeit bei gleichzeitig günstigen Gebrauchseigenschaften, insbesondere hohe
mechanische Festigkeit, aus. Sie weisen u. a. eine gute Trockenfestigkeit,
eine hohe Naßfestigkeit und einen weichen Griff auf. Insbesondere bei der
zusätzlichen Verwendung von Chitosan gemaß der bevorzugten Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Vliesstoffe ist es als überraschend anzusehen,
daß durch den Zusatz einer Polyesterdispersion die Flexibilität des erhaltenen
Vliesstoffs stark erhöht werden konnte.
Der erfindungsgemäße Vliesstoff kann als kompostierbare Folie, kompostier
barer Formkörper und zur Herstellung von Windeln oder Wischtüchern
verwendet werden.
Die Erfindung soll nunmehr anhand von einigen Beispielen erläutert werden.
Zur Herstellung der Polyester B1, B2 und B3 wurden die in Tabelle 1
angegebenen aromatischen Dicarbonsäuren sowie Adipinsäure und eine
Dihydroxyverbindung, wie in Tabelle 1 angegeben, zusammen mit 100 ppm
Tetrabutylorthotitanat (TBOT) in ein Reaktionsgefaß eingebracht, wobei das
Molverhältnis zwischen Alkoholkomponenten und Säurekomponente 1,85
betrug. Das Reaktionsgemisch wurde auf eine Temperatur zwischen 170°C
und 190°C erhitzt und bei dieser Temperatur 3 bis 4 Stunden lang umge
setzt. Anschließend wurde die Temperatur auf 240°C erhöht und die
überschüssige Dihydroxyverbindung unter Vakuum abdestilliert. Die OH-Zahl
des erhaltenen Copolyesters wurde bestimmt und durch Zusatz einer Dihy
droxyverbindung auf 20 eingestellt.
Die nach obiger allgemeiner Vorschrift hergestellten Polyester B1 bis B3
wurden in einem Reaktionsgefäß geschmolzen. Zu der erhaltenen Polyester
schmelze wurde eine der OH-Zahl entsprechende Menge an Pyromellitsäure
dianhydrid (PMDA) zugegeben und bei 50 U/min gerührt. Die Temperatur
wurde langsam auf 180°C erhöht und Hexamethylendiisocyamat (HDI) in
0,5 ml-Anteilen zugegeben. Das Drehmoment wurde gemessen. Sobald ein
Drehmoment von 50% (gemessen mit einem Laborrührer RE162 der Fa.
Janke & Kunkel) erreicht war, wurden 300 ml Methylethylketon (MEK) in
die Schmelze gegeben und anschließend das Polymer in MEK gelöst. Nach
dem Abkühlen der Polymerlösung auf 40°C wurden die Säuregruppen des
Polyesters mit einer entsprechenden Menge Ethanolamin neutralisiert. An
schließend wurde die Lösung mit 1 l Wasser versetzt und stark gerührt. Zu
der gebildeten Dispersion wurden 200 ml Aceton gegeben. Abschließend
wurde bei 60°C unter Vakuum das Aceton und das MEK abdestilliert.
Mit diesen Dispersionen wurden Viskosevliesstoffe in einem Tauchbadver
fahren imprägniert, 2 Minuten bei 150°C getrocknet und anschließend deren
anwendungstechnische Eigenschaften untersucht.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen und die Zusammensetzung des erhalte
nen Copolyesters (ohne HDI und PMDA) sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
In den obigen Beispielen (B1 bis B3) betrug die Menge an aufgetragenem
Copolyester als Bindemittel 33 Gew.-% bezogen auf die Menge des einge
setzten Vliesstoffes.
Die durch Behandlung mit der erfindungsgemäßen Dispersion verfestigten
Vliesstoffe zeigten Trocken- und Naßfestigkeiten, die mit denen vergleichbar
sind, die mit der Dispersion Acronal DS2331X erreicht wurden, die aus
Stärke und einem Polyacrylat besteht und demgemäß bezüglich des Poly
acrylat-Anteils nicht bologisch abbaubar ist. Darüberhinaus weisen sie jedoch
vorteilhafterweise biologische Abbaubarkeit auf.
Ferner wurde die biologische Abbaubarkeit der erfindungsgemäßen Polyester
dispersionen untersucht.
Dabei wurden folgende Tests durchgeführt:
- - Folien-Kompostiertest
Dazu wurden Polyesterfilme, die aus der Polyesterdispersion B2 durch Trocknung bei 80°C hergestellt wurden mit einer Dicke von 50 µm bei 58°C in ausgereiftem Kompost eingegraben und der Abbau der Filme visuell beurteilt.
Der Film, der aus der Polyesterdispersion B2 hergestellt worden war, war nach 6 Wochen im Kompost bei 58°C fast vollständig zersetzt. - - CO₂-Entwicklungstest bei 58°C (entsprechend ISO 14852) und Aerober-
Kompostiertest (entsprechend ISO/CD 14855)
Die Dispersion B2 wurde im CO₂-Entwicklungstest bei 58°C auf ihre biologische Abbaubarkeit hin untersucht. Bei diesem Test wurden das beim biologischen Abbau entstehende Kohlendioxid und die Biomassezu nahme gemessen.
Die Dispersion B1 wurde im aeroben Kompostiertest auf ihre biologische
Abbaubarkeit bzw. Kompostierbarkeit hin untersucht. Das beim biologischen
Abbau entstandene Kohlendioxid wurde in diesem Test gemessen.
Die Ergebnisse aus beiden Tests sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Wie sich aus Tabelle 2 ergibt, wurden fast 90% der eingesetzten Prüfsub
stanz in CO₂ und Biomasse übel.
Claims (11)
1. Polyesterdispersion enthaltend
- A) 20 bis 90 Gew.- % Wasser und
- B) 10 bis 80 Gew.- % eines biologisch abbaubaren Copolyesters (B),
enthaltend Struktureinheiten, die sich sowohl von aliphatischen als
auch aromatischen Carbonsäure(derivate)n ableiten,
erhältlich durch Umsetzung eines Gemisches, das umfaßt
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbon säure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbon säure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr da von,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen
Verbindung oder eines Gemisches aus zwei oder
mehr davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder
ein Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Kettenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon, und
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer
Verbindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähig
ten Gruppen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon,
wobei
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleite ten wiederkehrenden Einheiten statistisch verteilt sind, der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Di chlorbenzol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und der Anteil der Komponenten (a13) und (14) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt.
- a1) ein Gemisch, umfassend
2. Polyesterdispersion enthaltend
- A) 20 bis 90 Gew.- % Wasser und
- B) 10 bis 80 Gew.- % eines biologisch abbaubaren Copolyesters (B1),
enthaltend Struktureinheiten, die sich sowohl von aliphatischen als auch
aromatischen Carbonsäure(derivate)n ableiten,
erhältlich durch Umsetzung eines Gemisches, das umfaßt:- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbon säure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbon säurc oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr da von,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen
Verbindung oder eines Gemisches aus zwei oder
mehr davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder
ein Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Kettenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer Verbindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähig ten Gruppen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- b1) 0,01 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1),
einer Hydroxycarbonsäure (b1), die durch die folgenden
Formeln IIa oder IIb definiert ist
in denen p eine ganze Zahl von 1 bis 1.500, und r
1, 2, 3 oder 4 bedeuten, und G für eine Phenylen-,
-(CH₂)n-, wobei n eine ganze Zahl von 1, 2, 3, 4 oder 5 bedeutet, eine -C(R)H- oder eine -C(R)HCH₂- Gruppe steht, wobei R Methyl oder Ethyl ist,
oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
wobei die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleiteten wiederkehrenden Einheiten statistisch verteilt sind, der Co polyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-DichlorbenzollPhenol (Gew. -Verhältnis 50/50) bei einer Konzentra tion von 0,5 Gew. - % Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und der Anteil der Komponenten (a13) und (14) nicht gleich zeitig jeweils Null beträgt.
- a1) ein Gemisch, umfassend
3. Verfahren zur Herstellung einer Polyesterdispersion gemäß Anspruch 1,
das die folgenden Stufen umfaßt:
- i) Herstellung eines Copolyesters (B), wie in Anspruch 1 definiert, in
an sich bekannter Weise, durch Umsetzung eines Gemisches, das
umfaßt:
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbonsäure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbonsäure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen Ver
bindung oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder
ein Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Kettenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon, und
- a4) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), einer
Verbindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähig
ten Gruppen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon,
und die Umsetzung so durchführt, daß
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleiteten wiederkehrenden Einheiten statistisch verteilt sind,
der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Dichlorbenzol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und wobei der Anteil der Kom ponenten (a13) und (a4) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt;
- a1) ein Gemisch, umfassend
- ii) Neutralisieren und Dispergieren des so hergestellten Copolyesters (B) in einem wäßrigen Medium unter Verwendung eines geeigneten Neutralisationsmittels.
4. Verfahren zur Herstellung einer Polyesterdispersion gemäß Anspruch 2,
das die folgenden Stufen umfaßt:
- i) Herstellung eines Copolyesters (B1) wie in Anspruch 2 definiert,
in an sich bekannter Weise, durch Umsetzung eines Gemisches,
das umfaßt:
- a1) ein Gemisch, umfassend
- a11) 20 bis 95 mol-% einer aliphatischen Dicarbon säure oder einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einem esterbildenden Derivat davon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon,
- a12) 5 bis 80 mol-% einer aromatischen Dicarbon säure oder eines esterbildenden Derivats davon oder eines Gemisches aus zwei oder mehr da von,
- a13) 0 bis 10 mol-% einer sulfonatgruppenhaltigen
Verbindung oder eines Gemisches aus zwei oder
mehr davon,
wobei die Summe der einzelnen mol-%-Angaben 100 beträgt,
- a2) eine Dihydroxyverbindung oder einen Aminoalkohol oder
ein Gemisch aus zwei oder mehr davon,
wobei man das Molverhältnis von (a1) zu (a2) im Bereich von 0,4 : 1 bis 2,5 : 1 wählt, - a3) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1), eines Kettenverlängerungsmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- a4) 0 bis 20 Gew.-% , bezogen auf das Gemisch (a1), einer Verbindung mit mindestens drei zur Esterbildung befähig ten Gruppen oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
- b1) 0,01 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch (a1),
einer Hydroxycarbonsäure (b1), die durch die folgenden
Formeln IIa oder IIb definiert ist
in denen p eine ganze Zahl von 1 bis 1.500, und r 1,
2, 3 oder 4 bedeuten, und G für eine Phenylen-, -(CH₂)n-,
wobei n eine ganze Zahl von 1, 2, 3, 4 oder
5 bedeutet, eine -C(R)H- oder eine -C(R)HCH₂-Gruppe
steht, wobei R Methyl oder Ethyl ist,
oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon, und die Umsetzung so durchführt, daß
die von der (cyclo)aliphatischen und aromatischen Carbonsäure abgeleiteten wiederkehrenden Einheiten statistisch oder alternierend verteilt sind,
der Copolyester eine Viskositätszahl im Bereich von 5 bis 450 ml/g (gemessen in o-Dichlorbenzol/Phenol (Gew.-Verhältnis 50/50) bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% Copolyester bei einer Temperatur von 25°C) aufweist, und wobei der Anteil der Kom ponenten (a13) und (a4) nicht gleichzeitig jeweils Null beträgt;
- a1) ein Gemisch, umfassend
- ii) Neutralisieren und Dispergieren des so hergestellten Copolyesters (B1) in einem wäßrigen Medium unter Verwendung eines geeigne ten Neutralisationsmittels.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei nach Stufe (i) der erhaltene
Polyester in einem geeigneten organischen Lösungsmittel gelöst wird und
daßelbe nach dem Neutralisieren und Dispergieren gemäß Stufe (ii)
entfernt wird.
6. Verwendung einer Polyesterdispersion gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 oder 2 oder einer Polyesterdispersion, hergestellt nach
einem Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, als
Bindemittel für Vliesstoffe, zur Beschichtung von Papieren oder als
Spraymulch.
7. Vliesstoff, enthaltend als Bindemittel 5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht der eingesetzten Fasern, eines Copolyesters (B) oder eines
Copolyesters (B1) oder eines Gemisches aus zwei oder mehr davon,
wie in Anspruch 1 oder 2 definiert.
8. Vliesstoff nach Anspruch 7, der zusätzlich 2 bis 100 Gew.-%, bezogen
auf 100 Gew.-Teile der eingesetzten Fasern, Chitosan enthält.
9. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs gemäß Anspruch 7, wobei
man die Fasern mit einer Polyesterdispersion, wie in Anspruche 1 oder
2 definiert, oder einer Polyesterdispersion, hergestellt nach einem Ver
fahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, in einer sol
chen Menge in Kontakt bringt, daß der Gehalt des Copolyesters (B)
oder des Copolyesters (B1) oder eines Gemisches aus zwei oder mehr
davon im Vliesstoff 5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
eingesetzten Fasern, beträgt.
10. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs gemäß Anspruch 8, wobei
die Fasern und die Polyesterdispersion, wie in Anspruch 9 definiert, in
Kontakt gebracht werden und in einer weiteren Stufe eine wäßrige
Lösung eines sauren Salzes von Chitosan hergestellt wird und diese vor
oder nach oder zusammen mit der Polyesterdispersion in einer solchen
Menge mit den Fasern in Kontakt gebracht wird, daß der Gehalt an
Chitosan 2 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzte Menge an
Fasern, beträgt.
11. Verwendung eines Vliesstoffs, wie in Anspruch 7 oder 8 definiert, oder
eines Vliesstoffs, hergestellt nach einem Verfahren wie in Anspruch 9
oder 10 definiert, als kompostierbare Folie, kompostierbaren Formkör
per, zur Herstellung von Windeln oder Wischtüchern.
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