DE102012006598A1 - Eine aus überwiegend biologisch abbaubaren Polymeren augebaute Kunststofffolie - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine überwiegend aus biologisch abbaubaren Polymeren aufgebaute, ein- oder mehrschichtige Kunststofffolie umfassend ein oder mehrere Schichten (a) aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und 1–35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), wenigstens eines modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymeren und eine Verwendung einer solchen Kunststofffolie als Verpackungsmaterial.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus überwiegend biologisch abbaubaren Polymeren aufgebaute, ein- oder mehrschichtige Kunststofffolie mit einer Weiterreißfestigkeit von vorzugsweise wenigstens 30 N/mm2 (DIN 53363 Trapez), umfassend wenigstens eine, vorzugsweise innenliegende Schicht (a) aus einer Mischung aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und bis zu maximal 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), wenigstens eines modifizierten, thermoplastischen Olefin-Homo- oder Copolymeren, das mit Carboxylgruppen und/oder deren Derivaten modifiziert ist, und aus ggf. wenigstens einem Weichmacher, und eine Verwendung einer solchen Kunststofffolie als Verpackungsmaterial.
  • Kunststofffolien auf Basis biologisch abbaubarer Rohstoffe werden vermehrt als Verpackungsmaterial eingesetzt, insbesondere wenn dieses Material nicht nur biologisch abbaubar ist, sondern auch aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden kann.
  • Nachteilig bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Kunststofffolien sind oftmals ungeeignete mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise eine zu geringe Zähigkeit und eine nicht ausreichende Weiterreißfestigkeit.
  • Ferner sind biologisch abbaubare Polymere oftmals mit Polymeren, insbesondere solchen, die aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl gewonnen werden, nicht kompatibel, so dass eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von biologisch abbaubaren Polymeren bzw. daraus hergestellten Produkten durch Abmischung mit thermoplastischen Polymeren aus fossilen Rohstoffen nicht zu den gewünschten verbesserten mechanischen Eigenschaften führt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Kunststofffolien aus biologisch abbaubaren Polymeren zur Verfügung zu stellen, die u. a. in ihrer Zähigkeit und Weiterreißfestigkeit deutlich verbessert sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung von überwiegend biologisch abbaubaren ein- oder mehrschichtigen Kunststofffolien umfassend wenigstens eine, vorzugsweise innenliegende Schicht (a) aus einer Mischung aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und bis zu maximal 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), wenigstens eines modifizierten, thermoplastischen Olefin-Homo- oder Copolymeren, das mit vorzugsweise Carboxylgruppen und/oder deren Derivaten modifiziert ist, und ggf. aus wenigstens einem Weichmacher gelöst.
  • Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Kunststofffolien eine Weiterreißfestigkeit von wenigstens 30 N gemessen nach DIN 53363-Trapez in Maschinenrichtung bei einer Gesamtdicke von 200 μm auf.
  • Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Kunststofffolien keine weitere Schicht mit einer die angegebene Maximalmenge der modifizierten, thermoplastischen Olefin-Homo- oder Copolymerkomponente der Schicht a) überschreitende Menge und vorzugsweise keine Haftvermittlerschicht auf.
  • 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 mehrschichtigen Kunststofffolie 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.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststofffolien sind die gesamten Kunststofffolien überwiegend biologisch abbaubar, d. h. im Rahmen der vorstehend beschriebenen Methode werden die gesamten Kunststofffolien nach 12 Wochen zu mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-% abgebaut.
  • Unter dem Begriff ”aufgebaut aus” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Kunststofffolien bzw. die betreffende Schicht der Kunststofffolien die unter diesen Begriff aufgeführten Komponente(n) als Hauptbestandteil enthalten, d. h. zu mehr als 50 Gew.-% aus diesen Komponente(n) besteht. Vorzugsweise bestehen die Kunststofffolien bzw. die jeweilige Schicht der Kunststofffolien 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 erfindungsgemäßen Kunststofffolien weisen wenigstens eine Schicht (a) aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und bis zu maximal 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), wenigstens eines vorzugsweise mit Carboxylgruppen und/oder deren Derivaten modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymeren und ggf. aus wenigstens einem Weichmacher auf.
  • Die Schicht(en) (a) ist oder sind vorzugsweise innenliegende Schicht(en) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien, die vorzugsweise mindestens dreischichtig sind, wobei vorzugsweise jede Schicht überwiegend biologisch abbaubar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststofffolien sind die Kunststofffolien mindestens fünfschichtig, wobei vorzugsweise alle Schichten der Kunststofffolien wenigstens ein biologisch abbaubares Polymeres als Hauptbestandteil aufweisen.
  • Die erfindungsgemäßen Kunststofffolien können eine Schicht (a) oder mehrere, vorzugsweise zwei Schichten (a) aufweisen. Weisen die erfindungsgemäßen Kunststofffolien mehrere Schichten (a) auf, so können diese dieselbe Zusammensetzung oder verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, wobei der Anteil an modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymeren nicht 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), überschreiten darf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststofffolien beträgt der Anteil der biologisch abbaubaren Polymeren mindestens 75 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Kunststofffolie.
  • Vorzugsweise können als biologisch abbaubare Polymere zur Herstellung der Schicht(en) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien wenigstens ein biologisch abbaubares Polymeres ausgewählt aus der Gruppe umfassend Milchsäure-Homo- und Copolymere, vorzugsweise Polylactide aus D-Lactid und L-Lactid (PDLLA) oder aus L-Lactid (PLLA) bzw. D-Lactid (PDLA), Polyhydroxyalkanoate, Cellulose, Cellulose-Derivate, thermoplastische Stärke, Polyester aus Lactonen mit 4-10 C-Atomen, vorzugsweise Polycaprolactone, Copolymere aus wenigstens 2 Monomeren der genannten Polymere und Mischungen aus wenigstens zwei der genannten Polymeren, eingesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß werden als biologisch abbaubare Polyester besonders bevorzugt Polycaprolactone und/oder Polylactide eingesetzt.
  • Unter den Begriffen ”Milchsäure-Homopolymer”, ”Milchsäure-Copolymer”, ”Polylactiden (PLA)” werden erfindungsgemäß Homo- bzw. Copolymere von Milchsäure verstanden, unabhängig davon, ob sie aus Milchsäure, Lactid-Oligomeren oder wenigstens einem Lactid 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 bevorzugt durch katalytische Ringöffnungspolymerisation von Lactiden erhalten werden. Dabei können D-lactide, L-lactide und/oder D,L-lactide (meso-Lactide) eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise weisen die Schicht(en) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien als biologisch abbaubare Hauptkomponente wenigstens ein Polylactid, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly-L-lactide, Poly-D-lactide, Poly-DL-lactide und isomere, ggf. racemische Mischung von einem Poly-L-lactid und einem Poly-D-lactid auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststofffolien weisen die Kunststofffolien in mindestens zwei Schichten, vorzugsweise in allen Schichten, als biologisch abbaubares Polymers wenigstens ein Polylactid auf, wobei die Polylactid-Komponente in allen Schichten gleich oder verschieden sein kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststofffolien weisen die Kunststofffolien in mindestens zwei Schichten dieselbe Polylactid-Komponente, Schichtdicke und ggf. Zusammensetzung auf.
  • Die Schicht(en) (a) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien enthält bzw. enthalten bis zu maximal 35 Gew.-%, vorzugsweise 1–30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5–25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Schicht (a), wenigstens eines modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymeren, das vorzugsweise mit Carboxylgruppen und/oder deren Derivaten wie vorzugsweise cyclischen Anhydridgruppen und/oder Estergruppen modifiziert ist.
  • Die erfindungsgemäßen Kunststofffolien weisen vorzugsweise neben der Schicht oder den Schichten (a) keine Schichten auf, in denen die für die Zusammensetzung der Schicht (a) angegebene Maximalmenge der modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymerkomponente überschritten wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gesamtanteil der modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymere der erfindungsgemäßen Kunststofffolie höchstens 15 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststofffolie.
  • Als modifizierte Olefin-Homo- oder Copolymere werden vorzugsweise thermoplastische Olefin-Homo- oder Copolymere von α,β-ungesättigten Olefinen mit 2-10 C-Atomen, vorzugsweise von Ethylen oder Propylen, eingesetzt, die mit polaren Gruppen, vorzugsweise mit Carboxylgruppen und/oder entsprechenden Derivaten wie vorzugsweise Estern- und/oder Anhydrid-Gruppen, besonders bevorzugt cyclischen Anhydridgruppen, insbesondere Maleinsäureanhydrid-Gruppen, modifiziert, vorzugsweise copolymerisiert oder gepropft sind, eingesetzt.
  • Besonders geeignete modifizierte Olefin-Homo- oder Copolymere, die in den erfindungsgemäßen, überwiegend biologisch abbaubaren Kunststofffolien u. a. als die die Weiterreißfestigkeit verbessernde Komponente eingesetzt werden, sind wenigstens ein Polymeres ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyethylene, Polypropylene, deren Copolymere, die jeweils gepropfte Anhydridgruppen vorzugsweise Maleinsäure-Anhydridgruppen aufweisen, Copolymere von Ethylen und Vinylacetat, Copolymere von Ethylen und (Meth)acrylsäure und/oder (Meth)acrylat, jeweils gepropft mit vorzugsweise cyclischen Anhydridgruppen, vorzugsweise Maleinsäureanhydridgruppen.
  • Ganz besonders bevorzugt eignen sich Copolymere von Ethylen/Methyl(meth)acrylat-Copolymeren, die mit Maleinsäureanhydridgruppen gepropft sind.
  • Jede der Schichten der erfindungsgemäßen Kunststofffolien 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, oberflächenaktive Verbindungen, vorzugsweise Tenside, und Dispergiermittel, dotiert sein. Solche Additive werden bevorzugt eingesetzt, wenn sie biologisch abbaubar sind.
  • Dabei kann der Anteil 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.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält eine oder mehrere Schicht(en) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien wenigstens einen Weichmacher, vorzugsweise wenigstens einen polymeren Weichmacher, ganz besonders bevorzugt wenigstens einen hochmolakularen Weichmacher, wie wenigstens ein Polyalkylenoxid mit einem Molekulargewicht ≥ 20.000, vorzugsweise ≥ 25.000 g/mol.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststofffolien enthalten die Kunststofffolien wenigstens ein Polyethylenglykol und/oder Polypropylenglykol als Weichmacher. Der Einsatz von Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht ≥ 20.000 g/mol, vorzugsweise ≥ 25.000 g/mol als Weichmacher ist besonders bevorzugt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest eine Schicht (a) der erfindungsgemäßen Kunststofffolien Weichmacher, vorzugsweise in einer Menge von 1–20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5–15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), aufweisen.
  • Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Kunststofffolien den Weichmacher in einer Menge von 1–15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 3–10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststofffolie.
  • Dieser Gesamtgehalt an Weichmachern kann sich nicht nur auf Schichten (a), sondern auch auf ggf. vorhandene weitere Schichten, insbesondere weitere innenliegende Schichten der erfindungsgemäßen Kunststofffolien verteilen. Dabei kann der Gehalt des Weichmachers – soweit in einer Schicht vorhanden – jeweils unabhängig vom Weichmachergehalt der ggf. weiteren vorhandenen Schichten, vorzugsweise jeweils 1–30 Gew.-%, besonders bevorzugt 4–20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der einzelnen Schicht, betragen.
  • Vorzugsweise ist der Weichmachergehalt in wenigstens einer innenliegenden Schicht höher als in den Außenschichten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten alle innenliegenden Schichten der erfindungsgemäßen Kunststofffolien Weichmacher.
  • Die erfindungsgemäßen, überwiegend biologisch abbaubaren Kunststofffolien zeichnen sich gegenüber üblichen Kunststofffolien auf Basis biologisch abbaubarer Polymere dadurch aus, dass sie verbesserte mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise eine erhöhte Zähigkeit, vorzugsweise eine erhöhte Weiterreißfestigkeit, aufweisen.
  • Ferner zeichnen sich die erfindungsgemäßen Kunststofffolien dadurch aus, dass sie sowohl durch herkömmliche Castfolien-Extrusionsverfahren als auch durch herkömmliche Blasfolien-Extrusionsverfahren hergestellt werden können, wobei die Extrusion auch durch Coextrusion erfolgen kann und das Castfolien-Extrusionsverfahren vorzugsweise mit Hilfe von Flachdüsen bevorzugt ist.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststofffolien kann auch durch Laminierung erfolgen.
  • Die erfindungsgemäßen Kunststofffolien können in Form von Einzelschichten, als Teilverbund oder als gesamte Mehrschichtfolien, ggf. auch in Form von Schlauchfolien, produziert und verarbeitet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein Teil der erfindungsgemäßen Kunststofffolien, vorzugsweise umfassend wenigstens eine Schicht (a) und wenigstens zwei weitere Schichten, in Form einer Castfolie (als Flachfilm-Extrudat) hergestellt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die gesamten erfindungsgemäßen Kunststofffolien in Form einer coextrudierten Castfolie hergestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Kunststofffolie als Mehrschicht-Blasfolie, durch Extrusion, vorzugsweise durch Blasfolien-Coextrusion hergestellt werden.
  • Dabei kann während der Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststofffolien der Folienschlauch zur biaxialen Reckung mit einem Aufblasverhältnis von vorzugsweise 1:1,5 bis 1:3 und Abzugsverhältnis von vorzugsweise 100:1 bis 12:1, besonders bevorzugt 60:1 bis 12:1, aufgeblasen werden.
  • Sofern notwendig können auch die als Castfolien hergestellte Kunststofffolien zumindest monoaxial, vorzugsweise in Längs- oder Querrichtung, in einem Reckverhältnis von mindestens 1:1,5, besonders bevorzugt von mindestens 1:2, besonders bevorzugt 1:2 bis 1:4, oder biaxial, d. h. in Längs- und Querrichtung jeweils in einem Reckverhältnis von 1:1,5 bis 1:10, besonders bevorzugt 1:2 bis 1:4, gereckt werden.
  • Die extrudierten Filme können bereits während der Herstellung oder vorzugsweise unmittelbar nach der Extrusion in einem gewünschten Ausmaß gereckt werden.
  • Vorzugsweise bleibt die Orientierung während der weiteren Verarbeitungsschritte erhalten.
  • Die jeweiligen Herstellungsverfahren und entsprechende Produktionsparameter sind allgemein bekannt und dem Fachmann geläufig.
  • Die erfindungsgemäßen, überwiegend biologisch abbaubaren Kunststofffolien können auch vorzugsweise durch Beschichtung oder Kaschierung einer ihrer Oberflächen mit einer druckempfindlichen Haftklebstoffschicht ausgestattet werden. Zum Schutz der Klebstoffschicht kann diese gegebenenfalls in einem nachfolgenden Arbeitsschritt mit einer entfernbaren Schutzfolie oder einer entfernbaren Schutzschicht als Abdeckung versehen werden.
  • Die erfindungsgemäßen Kunststofffolien können ggf. Peeleigenschaften beispielsweise in Form einer Peelschicht aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Kunststofffolie transparent.
  • Die erfindungsgemäße, überwiegend biologisch abbaubare Kunststofffolie kann bedruckt, beschichtet, vorzugsweise silikonisiert oder metallisiert, und/oder eingefärbt sein.
  • Die erfindungsgemäße Kunststofffolie eignet sich vorzugsweise als Verpackungsmaterial für diverse Konsumgüter, wie beispielsweise für Lebensmittel, Blumen oder Pflanzen, da die Kunststofffolie überwiegend biologisch abbaubar ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Verwendung einer vorzugsweise transparenten, erfindungsgemäßen Kunststofffolie als ein überwiegend biologisch abbaubares Verpackungsmaterial für Konsumgüter, wie Lebensmittel, vorzugsweise Gemüse, Obst, Fleischwaren, für Blumen oder Pflanzen bzw. eine entsprechende Verpackung mit diesen Produkten.
  • Eine transparente, erfindungsgemäße Kunststofffolie eignet sich ferner als Sichtfenster für sonst nicht-transparente Verpackungen aus biologisch abbaubaren Materialien. Insbesondere kann eine transparente erfindungsgemäße Kunststofffolie als überwiegend biologisch abbaubares Sichtfenster für nicht-transparente, biologisch abbaubare Kartonverpackungen oder Kuverts dienen.
  • Die erfindungsgemäße Kunststofffolie kann ferner mit einer druckempfindlichen Klebeschicht versehen als überwiegend biologisch abbaubare Etiketten, oder ggf. bedruckt als überwiegend biologisch abbaubare Schutz- oder Dekorationsfolie für Bücher bzw. Kartonagen verwendet werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Verwendung der Kunststofffolie als ein überwiegend biologisch abbaubares Sichtfenster für vorzugsweise sonst nicht transparente Verpackungen, vorzugsweise Kartonverpackungen, vorzugsweise für Lebensmittel, als Sichtfenster von Kuverts, als überwiegend biologisch abbaubarer Aufkleber, der ggf. mit einer druckempfindlichen Klebeschicht versehen ist, als überwiegend biologisch abbaubare, beschriftete oder unbeschriftete Etiketten oder ggf. bedruckt als überwiegend biologisch abbaubare Schutz- oder Dekorationsfolie für Bücher und Kartonagen sowie die entsprechenden Produkte.
  • Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, sind jedoch nicht einschränkend auszulegen. I. Chemische Charakterisierung der eingesetzten Rohstoffe
    PLA 2002 D: Polylactid der Firma Nature Works® LLC
    Coex-Inline PLA PLA 2002 D
    Compound PLA/PEG-35000S – 15% Compound aus PLA 2002 D und 15 Gew.-% Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 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
    Bynel 21 E 787 Ethylen-Methylacrylat-Maleinsäureanhydrid Pfropf-Copolymer der Firma DuPont
    Bynel 21 E 830 Ethylen-Methylacrylat-Maleinsäureanhydrid Pfropf-Copolymer der Firma DuPont
    Sukano Optical Brightener PLA S 515-BL optischer Aufhellerbatch in PLA, Sukano
  • II. Herstellung der Kunststofffolien
  • Die Kunststofffolien der Beispiele 1–3 (B1–B3) bzw. des Vergelichsbeispiels V1 bestehen jeweils aus 5–7 Schichten und weisen die nachstehend angegebenen Gesamtschichtdicken auf. Die einzelnen Schichten der Kunststofffolien grenzen jeweils in der Reihenfolge unmittelbar aneinander an, in der sie nachstehend aufgeführt sind. Alle Kunststofffolien der nachstehend genannten Beispiele wurden jeweils als Castfolien durch Co-Extrusion der Schichten durch Flachdüsen (über eine Breitschlitzdüse) hergestellt.
  • III. Aufbau der Kunststofffolien
  • Alle nachfolgenden %-Angaben sind jeweils Gew.-%. III.1 Beispiel 1 (B1): Gesamtschichtdicke: 170 μm Tabelle 1
    Schicht Rohstoffe relative Schichtdicke
    1 PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (3%) PLA 2002 D (97%) 0,12
    2 PLA 2002 D (47,5%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (32,5%) Bynel BYN 21 E 787 (20%) 0,13
    3 Coex-Inline PLA (20%) PLA 2002 D (28%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (52%) 0,50
    4 PLA 2002 D (47,5%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (32,5%) Bynel BYN 21 E 787 (20%) 0,13
    5 PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (3%) PLA 2002 D (97%) 0,12
    III.2 Beispiel 2 (B2): Gesamtschichtdicke: 200 μm Tabelle 2
    Schicht Rohstoffe relative Schichtdicke
    1 PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (3%) PLA 2002 D (97%) 0,12
    2 PLA 2002 D (57,5%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (32,5%) Bynel BYN 21 E 787 (10%) 0,13
    3 Coex-Inline PLA (20%) PLA 2002 D (28%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (51%) Sukano Optical Brightener PLA S 515-BL (1%) 0,50
    4 PLA 2002 D (57,5%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (32,5%) Bynel BYN 21 E 787 (10%) 0,13
    5 PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (3%) PLA 2002 D (97%) 0,12
    III.3 Beispiel 3 (B3): Gesamtschichtdicke: 200 μm Tabelle 3
    Schicht Rohstoffe relative Schichtdicke
    1 PLA 2002 D (35%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (65%) 0,16
    2 Coex-Inline PLA (20%) PLA 2002 D (10%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (70%) 0,24
    3 Compound PLA/PEG-35000S – 15% (100%) 0,05
    4 Compound PLA/PEG-35000S – 15% (90%) Bynel BYN 21 E 830 (10%) 0,10
    5 Compound PLA/PEG-35000S – 15% (100%) 0,05
    6 Coex-Inline PLA (20%) PLA 2002 D (10%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (70%) 0,24
    7 PLA 2002 D (45%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (55%) 0,16
    IV.1. Vergleichsbeispiel (V1) ohne Bynel BYN 21E787 Gesamtschichtdicke: 200 μm Tabelle 4
    Schicht Rohstoffe relative Schichtdicke
    1 PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (3%) PLA 2002 D (97%) 0,12
    2 PLA 2002 D (45%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (55%) 0,13
    3 Coex-Inline PLA (20%) PLA 2002 D (20%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (60%) 0,50
    4 PLA 2002 D (45%) Compound PLA/PEG-35000S – 15% (55%) 0,13
    5 PLA DC S 511 Slip/Antiblock/Clarifier – 7% (3%) PLA 2002 D (97%) 0,12
  • V. Messung der Weiterreißfestigkeit nach DIN 53363-Trapez
  • Von jeder der mehrschichtigen Kunststoff-Folien B1–B3 bzw. V1 wurde durch jeweils 10 Messungen die Weiterreißfestigkeit in Maschinenrichtung (md) als Reißkraft (N) ermittelt und in der nachstehenden Tabelle 5 wiedergegeben. Tabelle 5
    Beispiel Reißkraft (N) nach DIN 53363-Trapez (md)
    B1 33,5
    B2 36,7
    B3 62,2
    V1 28,4
  • 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 Nicht-Patentliteratur
    • DIN 53363 Trapez [0001]
    • DIN 53363-Trapez [0007]
    • DIN EN 13432 [0009]
    • DIN 53363-Trapez [0063]

Claims (18)

  1. Eine überwiegend biologisch abbaubare, ein- oder mehrschichtige Kunststofffolie, umfassend wenigstens eine Schicht (a) aus einer Mischung aus wenigstens einem biologisch abbaubaren Polymeren und bis zu maximal 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), wenigstens eines modifizierten, thermoplastischen Olefin-Homo- oder Copolymeren, das vorzugsweise mit Carboxylgruppen und/oder deren Derivaten modifiziert ist, und ggf. aus wenigstens einem Weichmacher.
  2. Eine Kunststofffolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie mehrschichtig, vorzugsweise mindestens dreischichtig, besonders bevorzugt fünfschichtig ist.
  3. Eine Kunststofffolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als modifiziertes, thermoplastisches Olefin-Homo- oder Copolymere wenigstens ein Olefin-Homo- oder Copolymeres von α,β-ungesättigten Olefinen mit 2-10 C-Atomen, das mit polaren Gruppen, vorzugsweise Carboxylgruppen oder entsprechenden Derivaten modifiziert ist, vorliegt.
  4. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass als modifiziertes Olefin-Homo- oder Copolymeres wenigstens ein Polymeres ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyethylene, Polypropylene, deren Copolymere, die jeweils gepfropfte vorzugsweise cyclische Anhydrid-Gruppen aufweisen, Copolymere von Ethylen und Vinylacetat, Copolymere von Ethylen und (Meth)acrylsäure und/oder (Meth)acrylat, jeweils gepfropft mit vorzugsweise cyclischen Anhydrid-Gruppen, vorliegt.
  5. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Olefin-Homo- oder Copolymere in einer Menge von 1–30 Gew.-%, vorzugsweise 5–25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Schicht (a), vorliegt.
  6. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtanteil des modifizierten Olefin-Homo- oder Copolymeren in der Kunststofffolie höchstens 15 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststofffolie, beträgt.
  7. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schicht überwiegend biologisch abbaubar ist.
  8. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass als biologisch abbaubare Polymere 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, vorzugsweise Polycaprolactone, Copolymere aus wenigstens 2 Monomeren der genannten Polymere, oder Mischungen aus wenigstens zwei der genannten Polymere vorliegen.
  9. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass als 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, vorliegt.
  10. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie in einer oder mehreren Schichten wenigstens einen Weichmacher, vorzugsweise einen polymeren Weichmacher, besonders bevorzugt wenigstens ein Polyalkylenoxid mit einem Molekulargewicht ≥ 20.000, vorzugsweise ≥ 25.000 g/mol, enthält.
  11. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichmacher in wenigstens einer Schicht (a) in einer Menge von 1–20 Gew.-%, vorzugsweise 5–15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a), vorliegt.
  12. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichmachergehalt in wenigstens einer innenliegenden Schicht, vorzugsweise einer innenliegenden Schicht (a), höher ist als in den Außenschichten.
  13. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie als Castfolie hergestellt wurde.
  14. Eine Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie transparent oder mit einer Schicht aus Haftklebstoff versehen ist.
  15. Eine Verwendung einer Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–14 als Verpackungsmaterial für Konsumgüter, wie Lebensmittel, vorzugsweise Gemüse, Obst, Fleischwaren, für Blumen oder Pflanzen.
  16. Verwendung einer Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–14 als Sichtfenster für sonst nicht transparente Verpackungen, vorzugsweise Kartonverpackungen, vorzugsweise für Lebensmittel, als Sichtfenster 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.
  17. Eine Verpackung aus einer Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–14 mit darin verpackten Konsumgütern, vorzugsweise Lebensmitteln, Blumen oder Pflanzen.
  18. Ein Sichtfenster, ein Aufkleber, ein Etikett oder eine Schutz- oder Dekorationsfolie aus einer Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1–14.
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