DE102011121243A1 - Eine aus biologisch abbaubaren Polymerenaufgebaute Kunststoff-Blasfolie - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus biologisch abbaubaren Polymeren aufgebaute, ggf. mehrschichtige Kunststoff-Blasfolie umfassend wenigstens eine Schicht aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und höchstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, wenigstens eines Olefin-Oligomeren oder Polyolefins aus C2-C8 wiederkehrenden Struktureinheiten als Fließmittel, ein Verfahren zur Herstellung der Kunststoff-Blasfolie sowie eine Verwendung einer solchen Kunststoff-Blasfolie als Verpackungsmaterial.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus biologisch abbaubaren Polymeren aufgebaute, ggf. mehrschichtige Kunststoff-Blasfolie umfassend wenigstens eine Schicht aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und höchstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, wenigstens eines Olefin-Oligomeren oder Polyolefins aus C2-C8 wiederkehrenden Struktureinheiten als Fließmittel, ein Verfahren zur Herstellung der Kunststoff-Blasfolie sowie eine Verwendung einer solchen Kunststoff-Blasfolie als Verpackungsmaterial.
  • Kunststofffolien auf Basis biologisch abbaubarer Rohstoffe werden vermehrt als Verpackungsmaterial eingesetzt, da dieses kompostierbar ist und auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt werden kann.
  • Diese Kunststofffolien besitzen jedoch den Nachteil, dass sie mit Hilfe von herkömmlichen Blasfolien-Extrusionsverfahren nur schwierig herzustellen sind, da der aufgeblasene, extrudierte Folienschlauch eine zu geringe Stabilität aufweisen und infolgedessen reißen kann. Ferner können Folien auf Basis biologisch abbaubarer Rohstoffe spröde sein, wodurch ein faltenfreies Aufwickeln des Folienschlauches erschwert wird. Außerdem können so hergestellte Folienschläuche auf Basis biologisch abbaubarer Rohstoffe Dickeschwankungen von mehr als 10% über die Gesamtfolienbreite, d. h. ein unbefriedigendes Dickenprofil aufweisen.
  • Es ist bekannt, dass diese Nachteile bei Kunststofffolien aus herkömmlichen Thermoplasten, wie z. B. Polyolefinen, durch den Zusatz von fluorierten Polyolefinen als Fließmittel behoben werden können. Fluorierte Polyolefine sind jedoch weder mit biologisch abbaubaren Rohstoffen wie Polylactiden kompatibel, noch ist der Einsatz der äußerst beständigen, nicht biologisch abbaubaren fluorierten Polyolefine in Kunststoffforen mit einem möglichst hohen kompostierbaren Anteil erwünscht.
  • Aus WO 2006/026546 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Polylactid-Blasfolie bekannt, bei dem eine erhöhte Stabilität des aufgeblasenen Folienschlauches erreicht wird, indem die Viskosität der Polymerschmelze vor dem Aufblasen des Folienschlauches durch Kühlen und ggf. Zusatz von polymeren Vernetzungsmitteln erhöht wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Kunststofffolie zur Verfügung zu stellen, die überwiegend aus biologisch abbaubaren Polymeren besteht und verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist. Darüber hinaus sollte die Kunststofffolie möglichst keine Dickeschwankungen aufweisen und ohne die vorstehend beschriebenen Nachteile mit Hilfe konventioneller Blasfolien-Extrusionsverfahren auf entsprechenden konventionellen Blasfolien-Extrusionsanlagen herstellbar sein.
  • Diese Aufgabe wurde durch die Bereitstellung einer aus biologisch abbaubaren Polymeren aufgebauten, ggf. mehrschichtigen Kunststoff-Blasfolie umfassend wenigstens eine Schicht aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und höchstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, wenigstens eines Olefin-Oligomeren oder Polyolefins aus C2-C8, vorzugsweise C2-C4, wiederkehrenden Struktureinheiten als Fließmittel, gelöst.
  • Unter dem Begriff ”biologisch abbaubar” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass ein natürliches, halbsynthetisches oder synthetisches Polymeres in beliebig vorliegender Form, z. B. als eine Schicht einer Blasfolie unter Einwirkung von Mikroorganismen und/oder Enzymen zu Wasser, Kohlendioxid und Biomasse gemäß DIN EN 13432 zersetzbar ist und beim Desintegrationstest im Rahmen der aeroben Kompostierung nach 12 Wochen ein biologischer Abbau zu mindestens 90%, vorzugsweise zu mindestens 95%, besonders bevorzugt zu ≥ 99% erreicht wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie ist die gesamte Kunststoff-Blasfolie überwiegend biologisch abbaubar, d. h. im Rahmen der vorstehend beschriebenen Methode wird die gesamte Kunststoff-Blasfolie nach 12 Wochen zu mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-% abgebaut.
  • Unter dem Begriff ”Kunststoff-Blasfolie” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Kunststofffolie verstanden, die mit Hilfe von Blasfolien-Extrusionsverfahren hergestellt wurde.
  • Unter dem Begriff ”aufgebaut aus” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Kunststofffolie bzw. die betreffende Schicht der Kunststofffolie die hinter diesem Begriff aufgeführten Komponente(n) als Hauptbestandteil enthält; d. h. zu mehr als 50 Gew.-% aus diesen Komponente(n) besteht. Vorzugsweise besteht die Kunststofffolie bzw. die jeweilige Schicht im Wesentlichen aus diese(n) Komponenten, d. h. vorzugsweise zu mehr aus 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mehr 80% Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt bis zu 100 Gew.-%.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie kann ein- oder mehrschichtig sein. Vorzugsweise ist die Kunststoff-Blasfolie mindestens dreischichtig. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kunststoff-Blasfolie mindestens fünfschichtig.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie weist wenigstens eine Schicht aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren, vorzugsweise als Außenschicht, auf.
  • Vorzugsweise weist die mindestens dreischichtige Kunststoff-Blasfolie wenigstens zwei Schichten, jeweils aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren, vorzugsweise als Außenschichten, auf.
  • Die mindestens dreischichtige Kunststofffolie kann weitere Schichten aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen alle Schichten der Kunststoff-Blasfolie wenigstens ein biologisch abbaubares Polymeres, vorzugsweise als Hauptbestandteil, auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Menge an biologisch abbaubaren Polymeren in der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie mindestens 75 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie.
  • Vorzugsweise eignen sich als biologisch abbaubare Polymere zur Herstellung der entsprechenden Schicht(en) der Kunststoff-Blasfolie wenigstens ein biologisch abbaubares Polymeres ausgewählt aus der Gruppe umfassend Milchsäure-Homo- und Copolymere, vorzugsweise Polylactide, besonders bevorzugt aus Poly-DL-Lactid (PDLLA), reinem Poly-L-Lactid (PLLA) und/oder reinem Poly-D-Lactid (PDLA), Polyhydroxyalkanoate, Cellulose, Cellulose-Derivate, thermoplastische Stärke, Polyester aus Lactonen mit 4-10 C-Atomen, besonders bevorzugt Polycaprolactone, Copolymere aus wenigstens 2 Monomeren der genannten Polymere und Mischungen aus wenigstens zwei der genannten Polymeren, bevorzugt Polylactide.
  • Als biologisch abbaubare Polyester können Polyester aus Lactonen mit 4-10 C-Atomen wie z. B. Caprolacton eingesetzt werden. Erfindungsgemäß geeignete biologisch abbaubare Polyester sind vorzugsweise Polycaprolactone oder Polylactide.
  • Unter den Begriffen ”Milchsäure-Homopolymer”, ”Milchsäure-Copolymer”, ”Polylactid (PLA)” werden erfindungsgemäß Homo- bzw. Copolymere auf Basis von Milchsäure verstanden, unabhängig davon, ob sie aus Milchsäure, Lactid-Oligomeren oder Lactiden hergestellt wurden.
  • Lactide sind ringförmige Kondensationsprodukte von zwei Milchsäuremolekülen. Sie können sich von zwei D-Milchsäuremolekülen, zwei L-Milchsäuremolekülen oder von je einem D- und einem L-Milchsäuremolekül ableiten und werden dementsprechend als D-Lactide, L-Lactide oder D,L-Lactide (meso-Lactide) bezeichnet. Polylactide können durch katalytische Ringöffnungspolymerisation von Lactiden erhalten werden. Dabei können D-Lactide, L-Lactide und/oder D,L-Lactide (meso-Lactide) eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise umfasst, besonders bevorzugt besteht im Wesentlichen, die Schicht(en) der erfindungsgemäßen Blasfolie aus biologisch abbaubaren Polymeren wenigstens ein Polylactid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly-L-actid, Poly-D-lactid, Poly-DL-lactid und einer isomeren, ggf. racemischen Mischung von Poly-L-lactid und Poly-D-lactid.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie weist die Kunststoff-Blasfolie in mindestens zwei Schichten ein Polylactid auf, wobei die Schichten, insbesondere die Polylactid-Komponente, Schichtdicke und/oder Zusammensetzung der Schichten, gleich oder verschieden voneinander sein können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie weist die Kunststoff-Blasfolie in mindestens zwei Schichten dieselbe Polylactid-Komponente, Schichtdicke und/oder Zusammensetzung auf.
  • Um die Transparenz der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie zu erhöhen, wird vorzugsweise als biologisch abbaubares Polymeres ein Poly-L- oder Poly-D-lactid, das 1–15 Gew.-%, vorzugsweise 1–10 Gew.-%, des jeweils anderen Enantiomers enthält, eingesetzt. Es kann entweder ein Gemisch aus Poly-L-lactid und 1–15 Gew.-%, vorzugsweise 1–10 Gew.-%, Poly-D-lactid oder ein Gemisch aus Poly-D-lactid und 1–15 Gew.-%, vorzugsweise 1–10 Gew.-%, Poly-L-lactid eingesetzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie weisen die Außenschichten eine Schichtdicke von höchstens 50 μm, besonders bevorzugt höchstens 25 μm, ganz besonders bevorzugt höchstens 10 μm auf.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie weist höchstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, wenigstens eines Olefin-Oligomeren oder Polyolefins aus C2-C8, vorzugsweise C2-C4, wiederkehrenden Struktureinheiten als Fließmittel auf.
  • Unter dem Begriff ”Olefin-Oligomer aus C2-C8 wiederkehrenden Struktureinheiten” werden erfindungsgemäß Oligomere bezeichnet, deren wiederkehrende Struktureinheiten sich von einem oder mehreren Olefinen mit 2 bis 8 C-Atomen ableiten. Die Anzahl der wiederkehrenden Struktureinheiten des Oligomeren beträgt vorzugsweise 4 bis 30, besonders bevorzugt 6 bis 30 und am bevorzugtesten 10 bis 30. Moleküle, die mehr als 30 wiederkehrende Struktureinheiten aufweisen, werden erfindungsgemäß als Polyolefine bezeichnet.
  • Die wiederkehrenden Struktureinheiten leiten sich vorzugsweise von einem oder mehreren α,β- ungesättigten Olefin(en) mit 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4 C-Atomen ab. Geeignete α,β-ungesättigten Olefine sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen, Propylen, Butylen, Hexen und Octen, besonders bevorzugt ausgewählt aus Ethylen, Propylen und Butylen, und ganz besonders bevorzugt ist Ethylen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie liegt als Fließmittel wenigstens ein Olefin-Oligomeres oder Polyolefin wenigstens eines Olefins ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen, Propylen, Butylen, Mischungen aus Ethylen/Propylen und Ethylen/Hexen und/oder Octen, insbesondere aus Ethylen, Propylen, Butylen, und deren Mischungen, vor.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie können als Fließmittel Polymere von α,β-ungesättigten Olefinen mit 2-8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 2-4 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Polyethylen (PE, insbesondere LDPE oder HDPE), Polypropylen (PP), Polybutylen (PB), Polyisobutylen (PI) oder Mischungen aus wenigstens zwei der genannten Polymere eingesetzt werden. Mit ”LDPE” wird Polyethylen niedriger Dichte bezeichnet, welches eine Dichte im Bereich von 0,86–0,93 g/cm3 aufweist und sich durch einen hohen Verzweigungsgrad der Moleküle auszeichnet. Mit ”HDPE” wird Polyethylen hoher Dichte bezeichnet, welches nur eine geringe Verzweigung der Molekülkette aufweist, wobei die Dichte im Bereich zwischen 0,94 und 0,97 g/cm3 liegen kann.
  • Besonders bevorzugte Polyolefine für den Einsatz als Fließmittel sind Ethylen-Homo- oder Copolymere und Propylen-Homo- oder Copolymere. Ganz besonders bevorzugt wird Polyethylen, insbesondere LDPE mit einer Dichte im Bereich von 0,91–0.93 g/cm3, eingesetzt.
  • Vorzugsweise liegt das Fließmittel in einer Menge von 0,1–5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1–3 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt 0,2–1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, vor.
  • Vorzugsweise liegt das Fließmittel zumindest teilweise in wenigstens einer der Außenschichten, vorzugsweise in beiden Außenschichten, einer mindestens dreischichtigen, erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie vor.
  • Vorzugsweise weist wenigstens eine der Außenschichten, vorzugsweise beide Außenschichten, der mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie das Fließmittel in einer Menge von 0,2–10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5–5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der jeweiligen Außenschicht, auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Fließmittel jeweils zu denselben Anteilen in den Außenschichten der mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie vor.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie sind die beiden Außenschichten jeweils aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und wenigstens einem Olefin-Oligomeren oder Polyolefin aus C2-C8, vorzugsweise C2-C4, wiederkehrenden Struktureinheiten als Fließmittel in den genannten Mengen, aufgebaut.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie sind die beiden Außenschichten jeweils aus wenigstens einem Polylactid und wenigstens einem Polyolefin aus C2-C4 wiederkehrenden Struktureinheiten, vorzugsweise Polyethylen, als Fließmittel in den genannten Mengen, aufgebaut.
  • Die erfindungsgemäße mindestens dreischichtige Kunststoff-Blasfolie kann ein oder mehrere Haftvermittlerschichten enthalten.
  • Zur Herstellung der Haftvermittlerschicht(en) eignen sich vorzugsweise thermoplastische Olefin-Homo- oder Copolymere von α,β-ungesättigten Olefinen mit 2-10 C-Atomen, die mit polaren Gruppen, vorzugsweise mit organischen Säuregruppen (Carboxylgruppen) und/oder organischen Säureanhydrid-Gruppen, besonders bevorzugt Maleinsäureanhydrid-Gruppen, modifiziert sind. Besonders bevorzugt sind Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder mit sauren Gruppen, mit Anhydrid-Gruppen und/oder mit Acrylat modifizierte Ethylen-Homo- oder Copolymere.
  • Die erfindungsgemäße mindestens dreischichtige Kunststoff-Blasfolie kann ein oder mehrere Barriereschichten, vorzugsweise Sauerstoff- und/oder Wasserdampf-Barriereschichten, enthalten, wobei die Barriereschichten ggf. jeweils über eine Haftvermittlerschicht mit den übrigen Schichten des Folienverbundes verbunden sind.
  • Zur Herstellung der Barriereschicht(en) eignen sich insbesondere Homo- oder Copolyamide, Polyvinylalkohole, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere, und deren Gemische.
  • Zur Herstellung der Barriereschicht(en) geeignete Homo- oder Copolyamide sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der thermoplastischen aliphatischen, teilaromatischen oder aromatischen Homo- oder Copolyamide. Diese Homo- oder Copolyamide können aus Diaminen wie aliphatischen Diaminen mit 2-10 Kohlenstoffatomen, insbesondere Hexamethylendiamin und/oder aromatischen Diaminen mit 6-10 Kohlenstoffatomen, insbesondere p-Phenylendiamin und aus Dicarbonsäuren aliphatische oder aromatische Dicarbonsäuren mit 6-14 Kohlenstoffatomen wie z. B. Adipinsäure, Terephthalsäure oder Isoterephthalsäure hergestellt werden. Weiterhin können Homo- oder Copolyamide aus Lactamen mit 4-10 Kohlenstoffatomen wie z. B. aus ε-Caprolactam hergestellt werden. Besonders bevorzugte Polyamide sind PA 6, PA 12, PA 66, PA 61, PA 6T oder entsprechende Co-Polymere oder Mischungen aus wenigstens zwei der genannten Polyamide.
  • Die zur Herstellung der Barriereschicht(en) eingesetzten Polyvinylalkhohole können durch vollständige oder unvollständige Hydrolyse von entsprechenden Polyvinylacetaten (PVA) gewonnen werden und umfassen somit sowohl teilverseifte Polyvinylacetate, die einen Verseifungsgrad von 50 bis 98 mol-% aufweisen, als auch vollverseifte Polyvinylacetate mit einem Verseifungsgrad ≥ 98%.
  • Die zur Herstellung der Barriereschicht(en) eingesetzten Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH) können durch Hydrolyse von entsprechenden Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVAc) gewonnen werden und umfassen vorzugsweise Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH) mit einem Verseifungsgrad von ≥ 98% und einem Ethylen-Anteil von 0,01–20 mol-%, vorzugsweise von 0,1–10 mol-%.
  • Vorzugsweise weist die Kunststoff-Blasfolie eine sehr geringe Dickeschwankung, vorzugsweise von ≤ 5%, besonders bevorzugt ≤ 3%, über die gesamte Bahnbreite der flachgelegten, aufgetrennten Kunststoff Blasfolie auf.
  • Jede der Schichten der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie kann, jeweils unabhängig voneinander, mit Additiven ausgewählt aus der Gruppe umfassend Antioxidantien, Antiblockmittel, Antifogmittel, Antistatika, antimikrobielle Wirkstoffe, Lichtschutzmittel, UV-Absorber, UV-Filter, Farbstoffe, Farbpigmente, Stabilisierungsmittel, vorzugsweise Hitze-Stabilisatoren, Prozess-Stabilisatoren und UV- und/oder Licht-Stabilisatoren, vorzugsweise basierend auf wenigstens einem sterisch gehinderten Amin (HALS), Prozesshilfsmittel, Flammschutzmittel, Nukleierungsmittel, Kristallisationsmittel, vorzugsweise Kristallkeimbildner, Gleitmittel, optische Aufheller, Flexibilisierungsmittel, Siegelmittel, Weichmacher, Silane, Abstandshalter, Füllstoffe, Peel-Additive, Wachse, Benetzungsmittel, oberflachenaktive Verbindungen, vorzugsweise Tenside, und Dispergiermittel, dotiert sein. Diese Additive sind vorzugsweise biologisch abbaubar.
  • Dabei kann der Gehalt der vorstehend genannten Additive – soweit in einer Schicht vorhanden, jeweils 0,001–30 Gew.-%, vorzugsweise 0,01–20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der einzelnen Schicht, betragen.
  • Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie in wenigstens einer Außenschicht, besonders bevorzugt in beiden Außenschichten, wenigstens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe umfassend Antiblockmittel, Antistatika, Gleitmittel und deren Mischungen, vorzugsweise in einer Menge von insgesamt höchstens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 3 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht.
  • Vorzugsweise enthält wenigstens eine Schicht aus biologisch abbaubaren Polymeren der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie wenigstens einen Weichmacher, besonders bevorzugt wenigstens einen polymeren Weichmacher, ganz besonders bevorzugt wenigstens ein Polyalkylenoxid mit einem Molekulargewicht ≥ 20.000, vorzugsweise ≥ 25.000 g/mol.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie enthält die Kunststoff-Blasfolie wenigstens ein Polypropylenglykol und/oder Polyethylenglykol (PEG) als Weichmacher. Der Einsatz von Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht ≥ 20.000 g/mol als Weichmacher ist besonders bevorzugt.
  • Vorzugsweise ist der Weichmacher in der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie in einer Menge von 1–15 Gew.-%, besonders bevorzugt 2–10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ggf. mehrschichtigen Kunststoff-Blasfolie, enthalten.
  • Dazu können die Schicht(en) der erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasfolie, jeweils unabhängig voneinander, mit dem Weichmacher ausgestattet sein. Dabei beträgt der Gehalt des Weichmachers – soweit in einer Schicht vorhanden – vorzugsweise jeweils 5–30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10–20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der einzelnen Schicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie, ist wenigstens eine innere Schicht mit Weichmacher ausgestattet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie ist der Weichmachergehalt in wenigstens einer innenliegenden Schicht höher als in den Außenschichten.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie kein viskositätserhöhendes Mittel, vorzugsweise kein chemisches ggf. polymeres Vernetzungsmittel als viskositätserhöhendes Mittel, auf.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie höchstens 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, eines viskositätserhöhenden Mittels, vorzugsweise eines chemischen ggf. polymeren Vernetzungsmittels, auf.
  • Vorzugsweise wird die Kunststoff-Blasfolie während des Herstellungs-Verfahrens durch Verstreckung einer Blase einer biaxialen Reckung unterzogen. Dabei beträgt das Aufblasverhältnis vorzugsweise 1:1,5 bis 1:3 und das Abzugsverhältnis vorzugsweise 100:1 bis 12:1, besonders bevorzugt 60:1 bis 12:1. Vorzugsweise bleibt die Orientierung während der darauffolgenden Schritte des Herstellungs-Verfahrens erhalten.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie kann ggf. Peeleigenschaften, beispielsweise eine Peelschicht, aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie transparent.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie kann bedruckt, beschichtet, vorzugsweise silikonisiert oder metallisiert, und/oder eingefärbt sein.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie kann ferner mit einer druckempfindlichen Klebeschicht ausgestattet werden.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie zeichnet sich gegenüber üblichen Kunststoff-Blasfolien auf Basis biologisch abbaubarer Polymere dadurch aus, dass sie verbesserte physikalische Eigenschaften, wie beispielsweise eine geringere Sprödigkeit, und eine äußerst homogene Dickenverteilung aufweist.
  • Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie dadurch aus, dass sie problemlos durch herkömmliche Blasfolien-Extrusionsverfahren hergestellt werden kann. Insbesondere verfügt die bei der Herstellung zum Einsatz kommende Polymerschmelze über eine gute Fließbarkeit und der daraus durch Extrusion hergestellte, aufgeblasene Folienschlauch über eine ausreichende Stabilität, ohne dass der Zusatz eines viskositätserhöhenden Mittels, wie z. B. eines polymeren Vernetzungsmittels, oder besondere, von den konventionellen Extrusion-Blasfolienverfahren abweichende Prozessschritte, wie beispielsweise Temperierungsschritte zur Viskositätserhöhung der Polymerschmelze, erforderlich sind.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer ggf. mehrschichtigen Kunststoff-Blasfolie, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass
    wenigstens ein vorstehend aufgeführtes, biologisch abbaubares Polymeres mit dem Fließmittel, vorzugsweise in Form eines Masterbatches, vorzugsweise in einem Extruder gemischt, ggf. mit jeweils weiteren Additiven, vorzugsweise ebenfalls in Form eines Masterbatches, gemischt,
    die erhaltene Mischung in dem jeweiligen Extruder aufgeschmolzen und
    die jeweilige Schmelze ohne eine vorherige Abkühlung zur Viskositätserhöhung durch eine Ringdüse zu einem aufgeblasenen, mehrschichtigen Blasfolienschlauch (co)extrudiert, und
    nach Abkühlung und Flachlegung aufgetrennt,
    und als Kunststoff-Blasfolie aufgewickelt bzw. aufgerollt wird.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie eignet sich als Verpackungsmaterial für diverse Konsumgüter, wie beispielsweise Lebensmittel, Blumen oder Pflanzen.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Verwendung der vorzugsweise transparenten Kunststoff-Blasfolie als Verpackungsmaterial für Konsumgüter, wie Lebensmittel, vorzugsweise Gemüse, Obst, Fleischwaren, für Blumen oder Pflanzen.
  • Die erfindungsgemäße transparente Kunststoff-Blasfolie eignet sich ferner zur Verwendung als Sichtfenster für meist nicht-transparente Verpackungen aus anderen, biologisch abbaubaren Materialien. Insbesondere kann die transparente erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie als Fenster für nicht-transparente, biologisch abbaubare Kartonverpackungen oder Kuverts eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Kunststoff-Blasfolie kann ferner mit einer druckempfindlichen Klebeschicht versehen als Etiketten, oder ggf. bedruckt als Schutz- oder Dekorationsfolie für Bücher bzw. Kartonagen verwendet werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Verwendung der Kunststoff-Blasfolie als Sichtfenster für Verpackungen, vorzugsweise Kartonverpackungen, vorzugsweise für Lebensmittel, als Fenster von Kuverts, als Aufkleber, die ggf. mit einer druckempfindlichen Klebeschicht versehen sind, als beschriftete oder unbeschriftete Etiketten oder ggf. bedruckt als Schutz- oder Dekorationsfolie für Bücher und Kartonagen.
  • Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, sind jedoch nicht einschränkend auszulegen. I. Chemische Charakterisierung der eingesetzten Rohstoffe
    PLA 2003 D: Polylactid der Firma Nature Works® LLC
    PLA 2002 D: Polylactid der Firma Nature Works® LLC
    PLA 4032 D: Polylactid der Firma Nature Works® LLC
    PLA 4060 D: Polylactid der Firma Nature Works® LLC
    MB PLA/PE 20% – Lupolen 2420 F Masterbatch aus PLA 2003 D und 20% LDPE (Lupolen 2420 F der Firmal Lyondell Basell)
    MB PLA/PE 10% – Lupolen 2420 F Masterbatch aus PLA 2003 D und 10% LDPE (Lupolen 2420 F der Firmal Lyondell Basell)
    MB PLA/PE 20% – Lupolen 3020 H Masterbatch aus PLA 2003 D und 20% LDPE (Lupolen 3020 H der Firmal Lyondell Basell)
    MB PLA/PE 20% – Lupolen 3020 K Masterbatch aus PLA 2003 D und 10% LDPE (Lupolen 3020 K der Firmal Lyondell Basell)
    Compound PLA/PEG-35000S-15% Compound aus PLA 2003 D und 15 Gew.-% PEG 35000 (Molekulargewicht: 35000 g/mol)
    PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% Masterbatch aus PLA DC S 511 der Firma Sukano mit 7 Gew.-% von Slip/Antiblock/Clarifier-Additiven
  • II. Herstellung der Kunststoff-Blasfolien
  • Die Kunststoff-Blasfolien der Beispiele 1–2 (B1–B2) bestehen jeweils aus 5 Schichten und weisen die nachstehend angegebenen Gesamtschichtdicken auf. Die einzelnen Schichten der Kunststoff-Blasfolien grenzen jeweils in der Reihenfolge unmittelbar aneinander an, in der sie nachstehend aufgeführt sind. Alle Kunststoff-Blasfolien der nachstehend genannten Beispiele wurden jeweils durch Blasfolien-Co-Extrusion hergestellt.
  • III. Aufbau der Blasfolien
  • Alle nachfolgenden %-Angaben sind jeweils Gew.-%. III.1 Beispiel 1 (B1): Gesamtschichtdicke: 25 μm
    Schicht Rohstoffe relative Schichtdicke
    1 PLA 2003 D (92,5%) PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (2.5%) MB PLA/PE 10% – Lupolen 2420 F (5%) 0,25
    2 Compound PLA/PEG-35000S-15% (100%) 0,1667
    3 Compound PLA/PEG-35000S-15% (100%) 0,1667
    4 Compound PLA/PEG-35000S-15% (100%) 0,1667
    5 PLA 2003 D (92,5%) PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (2.5%) MB PLA/PE 10% – Lupolen 2420 F (5%) 0,25
    III1.2 Beispiel 2 (B2): Gesamtschichtdicke: 25 μm
    Schicht Rohstoffe relative Schichtdicke
    1 PLA 2003 D (92,5%) PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (2,5%) MB PLA/PE 20% – Lupolen 3020 H (1,3%) 0,25
    2 Compound PLA/PEG-35000S-15% (100%) 0,1667
    3 Compound PLA/PEG-35000S-15% (100%) 0,1667
    4 Compound PLA/PEG-35000S-15% (100%) 0,1667
    5 PLA 2003 D (92,5%) PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (2,5%) MB PLA/PE 20% – Lupolen 3020 H (1,3%) 0,25
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2006/026546 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN 13432 [0008]

Claims (14)

  1. Eine aus biologisch abbaubaren Polymeren aufgebaute, ggf. mehrschichtige Kunststoff-Blasfolie umfassend wenigstens eine Schicht aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und höchstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, wenigstens eines Olefin-Oligomeren oder Polyolefins aus C2-C8, vorzugsweise C2-C4, wiederkehrenden Struktureinheiten als Fließmittel.
  2. Eine Kunststoff-Blasfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Blasfolie mindestens dreischichtig ist.
  3. Eine Kunststoff-Blasfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fließmittel vorzugsweise jeweils zu denselben Anteilen in den Außenschichten der mindestens dreischichtigen Kunststoff-Blasfolie vorliegt.
  4. Eine Kunststoff Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wiederkehrenden Struktureinheiten des Olefin-Oligomeren oder Polyolefins von einem Olefin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen, Propylen, Butylen, Mischungen aus Ethylen/Propylen oder Ethylen/Hexen und/oder Octen ableiten.
  5. Eine Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fließmittel in einer Menge von 0,1–5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoff-Blasfolie, vorliegt.
  6. Eine Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass als biologisch abbaubares Polymeres wenigstens ein biologisch abbaubares Polymeres ausgewählt aus der Gruppe umfassend Milchsäure-Homo- und Copolymere, vorzugsweise Polylactide, Polyhydroxyalkanoate, Cellulose, Cellulose-Derivate, thermoplastische Stärke, Polyester aus Lactonen mit 4-10 C-Atomen, besonders bevorzugt Polycaprolactone, Copolymere aus wenigstens 2 Monomeren der genannten Polymere und Mischungen aus wenigstens zwei der genannten Polymeren, bevorzugt Polylactide, vorliegt.
  7. Eine Kunststoff-Blasfolie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polylactid ein Poly-L-actid, Poly-D-lactid, Poly-DL-lactid oder eine isomere, ggf. racemische Mischung von Poly-L-lactid und Poly-D-lactid, vorzugsweise ein Poly-L-lactid oder Poly-D-lactid, das 1–15 Gew.-% des jeweils anderen Enantiomers enthält, ist.
  8. Eine Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Blasfolie eine Dickeschwankung von ≤ 5% über die gesamte Bahnbreite der flachgelegten, aufgetrennten Kunststoff-Blasfolie aufweist.
  9. Eine Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Blasfolie vorzugsweise in wenigstens einer Außenschicht wenigstens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe umfassend Antiblockmittel, Antistatika, Gleitmittel und deren Mischungen enthält.
  10. Eine Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schicht aus biologisch abbaubaren Polymeren der Kunststoff-Blasfolie wenigstens einen Weichmacher, vorzugsweise einen polymeren Weichmacher, besonders bevorzugt wenigstens ein Polyalkylenoxid mit einem Molekulargewicht ≥ 20.000, vorzugsweise 25.000 g/mol, vorzugsweise in einer Menge von 1–15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der ggf. mehrschichtigen Kunststoff-Blasfolie, enthält.
  11. Eine Kunststoff-Blasfolie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichmachergehalt in wenigstens einer innenliegenden Schicht höher ist als in den Außenschichten.
  12. Ein Verfahren zur Herstellung einer ggf. mehrschichtigen Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein biologisch abbaubares Polymeres mit dem Fließmittel, vorzugsweise in Form eines Masterbatches, vorzugsweise in einem Extruder gemischt, ggf. mit jeweils weiteren Additiven, vorzugsweise ebenfalls in Form eines Masterbatches, gemischt, die erhaltene Mischung in dem jeweiligen Extruder aufgeschmolzen und die jeweilige Schmelze ohne eine vorherige Abkühlung zur Viskositätserhöhung durch eine Ringdüse zu einem aufgeblasenen, mehrschichtigen Blasfolienschlauch (co)extrudiert, nach Abkühlung und Flachlegung aufgetrennt, und als Kunststoff-Blasfolie aufgewickelt bzw. aufgerollt wird.
  13. Eine Verwendung der Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–11 als Verpackungsmaterial für Konsumgüter, wie Lebensmittel, vorzugsweise Gemüse, Obst, Fleischwaren, für Blumen oder Pflanzen.
  14. Verwendung einer Kunststoff-Blasfolie nach einem der Ansprüche 1–11 als Sichtfenster für Verpackungen, vorzugsweise Kartonverpackungen, vorzugsweise für Lebensmittel, als Fenster von Kuverts, als Aufkleber, die ggf. mit einer druckempfindlichen Klebeschicht versehen sind, als beschriftete oder unbeschriftete Etiketten oder ggf. bedruckt als Schutz- oder Dekorationsfolie für Bücher und Kartonagen.
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