DE19811225A1

DE19811225A1 - Verbesserung der Hydrolysestabilität von Folien aus biologisch abbaubaren Polymeren und Verfahren zur Herstellung solcher Folien

Info

Publication number: DE19811225A1
Application number: DE19811225A
Authority: DE
Inventors: Michael Kleemis
Original assignee: Wolff Walsrode AG
Current assignee: Dow Produktions und Vertriebs GmbH and Co oHG
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-30
Also published as: AU3328999A; WO1999047600A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrolysestabilisierte ein- oder mehrschichtige Folie aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren. Dabei wird als Hydrolyse vornehmlich die Zersetzung der Folie durch saure Medien bezeichnet. Die Anfälligkeit gegenüber Hydrolyse wird dadurch vermindert, daß die einschichtige Folie oder bei einer mehrschichtigen Folie eine Schicht, mehrere oder alle Schichten mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist/sind und dadurch eine Abpufferung erfolgt. Die hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie kann zur besseren Verarbeitbarkeit mit zusätzlichen Additiven ausgerüstet sein. Dabei können auch die Additive Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel sein, die zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

Description

Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrschichtige, thermoplastische Folie aus biolo gisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren, die durch Füllen der Polymere mit anorganischen Füllstoffen einer verbesserte Hydrolysestabilität aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine ein- oder mehrschichtige Folie aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren herzustellen, die über eine verbesserte Hydrolysebeständigkeit verfügt. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß bei einer mehrschichtigen Folie mindestens eine Schicht oder bei einer einschichtigen Folie diese mit anorganischen Füllstoffen, die gegenüber der Hydrolyse eine Abpuf ferung bewirken, gefüllt ist. Als Hydrolyse wird hierbei vornehmlich die Zersetzung des Materials durch saure oder alkalische Medien verstanden. Es können aber auch mehrere oder alle Schichten mit den Füllstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Konzentration gefüllt sein, wobei durch die Konzentration an anorganischen Füll stoffen die Abbaugeschwindigkeit durch Hydrolyse beeinflußt werden kann. Jede Schicht kann dabei aus einem einzelnen oder einer Mischung mehrerer biologisch ab baubarer Polymere bestehen. Außerdem kann die Folie zur besseren Herstellung oder besseren Weiterverarbeitung ausgerüstet sein. Die erfindungsgemäße Folie wird durch einen Extrusionsprozeß hergestellt.

Für den Erfinder war es überraschend, daß sich durch Füllen der biologisch abbau baren und kompostierbaren Polymere mit anorganischen Füllstoffen die Hydrolyse stabilität insbesondere im saurem Medium verbessern und beeinflussen läßt.

Gegenstand der Erfindung ist eine ein- oder mehrschichtige hydrolysestabilisierte, bio logisch abbaubare und kompostierbare Folie, die im Fall der einschichtigen Folie mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist und im Fall der mehrschichtigen Folie in einer, mehreren oder allen Schichten mit anorganischen Füllstoffen gefüllt sein kann, wobei in einer bevorzugten Form die Schicht mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist, die dem hydrolysierenden Medium ausgesetzt ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie, deren Schichten aus biologisch abbaubaren Polymeren oder Mischungen aus biologisch abbaubaren Polymeren besteht sowie zusätzlich neben den anorganischen Füllstoffen mit maximal 5 Gew.-% Nukleierungsmitteln und maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel in einer, mehreren oder allen Schichten sowie maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel bevorzugt in den äußeren Deckschichten enthält. Dabei können auch die Nukleierungsmittel oder Antiblockmit tel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

In einer besonderen Form kann die hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie zusätzlich mit einer Corona- und/oder Flamm- und/oder Plasma vorbehandlung und/oder einem oxidativ wirkenden Stoff und/oder einem an-/ab lagerbaren Stoff und/oder einem Stoffgemisch aus oxidativ wirkenden und/oder anlagerbaren Stoffen, z. B. Gase mit radikalischen Komponenten wie Ozon oder einem plasmaangeregten Gasgemisch aus beispielsweise Hexamethyldisiloxan mit Stickstoff (N₂) und/oder Sauerstoff (O₂), auf der Oberfläche behandelt werden.

Es ist bekannt, daß bestimmte polymere Werkstoffe einem biologischen Abbau unter liegen können. Hauptsächlich sind hier Materialien zu nennen, die aus natürlich vor kommenden Polymeren direkt oder nach Modifizierung erhalten werden, beispiels weise Polyhydroxyalkanoate wie Polyhydroxybutyrat, plastische Cellulosen, Celluloseester, plastische Stärken, Chitosan und Pullulan. Eine gezielte Variation der Polymerzusammensetzung oder der Strukturen, wie sie von Seiten der Polymeran wendung wünschenswert ist, ist aufgrund des natürlichen Synthesevorgangs nur schwer und oftmals nur sehr eingeschränkt möglich. Unter den Begriffen "biologisch abbaubare und kompostierbare Polymere bzw. Folien" werden im Sinne dieser Er findung Güter verstanden, die entsprechend der Prüfung nach DIN V 54 900 von 1998 die "Bioabbaubarkeit" testiert bekommen. Gemäß der DIN V 54 900 darf der Anteil an anorganischen Füllstoffen maximal 49 Gew.-% betragen.

Im Sinne der Erfindung kann für Anwendungen, für die die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß, der Anteil der Füllstoffe aber auch größer als 49 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 85 Gew.-%, sein.

Viele der synthetischen Polymere hingegen werden durch Mikroorganismen nicht oder nur äußerst langsam angegriffen. Hauptsächlich synthetische Polymere, die Hetero atome in der Hauptkette enthalten, werden als potentiell biologisch abbaubar ange sehen. Eine wichtige Klasse innerhalb dieser Materialien stellen die Polyester dar. Syn thetische Rohstoffe, die nur aliphatische Monomere enthalten, weisen zwar eine relativ gute biologische Abbaubarkeit auf, sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften nur äußerst eingeschränkt anwendbar; vergl. Witt et al. in Macrom. Chem. Phys., 195 (1994) S. 793-802. Aromatische Polyester zeigen dagegen bei guten Materialeigen schaften deutlich verschlechterte, biologische Abbaubarkeit.

Seit neuerer Zeit sind verschiedene biologisch abbaubare Polymere bekannt (siehe DE 44 32 161). Diese besitzen die Eigenschaft, daß sie gut thermoplastisch verarbeitbar und auf der anderen Seite biologisch abbaubar sind, d. h. deren gesamte Polymerkette von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) mittels Enzyme gespalten und voll ständig zu Kohlendioxid, Wasser und Biomasse abgebaut werden. Ein entsprechender Test in natürlicher Umgebung unter Einwirkung von Mikroorganismen, wie es u. a. in einem Kompost vorherrscht, wird u. a. in der DIN V 54 900 gegeben. Diese biologisch abbaubaren Materialien können aufgrund des thermoplastischen Verhaltens zu Halb zeugen wie Gieß- oder Blasfilmen verarbeitet werden. Dennoch ist der Einsatz dieser Halbzeuge stark begrenzt. Zum einen zeichnen sich diese Filme durch schlechte mechanische Eigenschaften aus und zum anderen sind die Sperreigenschaften hinsicht lich Wasserdampf und Gasen im Vergleich zu Filmen aus typischen, jedoch nicht bio logisch abbaubaren Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid sehr schlecht.

Als Polymere für die erfindungsgemäße Folie sind geeignet:
aliphatische oder teilaromatische Polyester aus

A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Dialko holen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders be vorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekular gewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C₃-C₁₂-Alkyl diolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Pro pantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C₂-C₁₂-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und be vorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bi funktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,

oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A und B, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, aus machen;
aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus

C) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Dialko holen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevor zugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C₅- oder C₆-cycloaliphatischem Ring, wie bei spielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekularge wichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂Alkyl diolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyl polyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C₂-C₁₂-Alkyldicarbon säuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispiels weise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätz lich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispiels weise Trimellitsäure oder
D) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milch säure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,

oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus C und D, wobei die aro matischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, aus machen;

E) aus dem Reaktionsprodukt von C und/oder D mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höher funktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z. B. Tetramethylen diisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bi funktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Al kyldi- oder -polyole bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Alkoholen, z. B. Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclohexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, z. B. Ethylendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispielsweise Ethylendiaminoethan sulfonsäure, als freie Säure oder als Salz,

wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Sum me aus C), D) und E), beträgt;
aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus

F) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Dialko holen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders be vorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekülarge wichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C₂-C₁₂-Al kyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispiels weise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bi funktionellen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipin säure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie bei spielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zu sätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie bei spielsweise Trimellitsäure oder
G) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,

oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus F und G, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;

H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevor zugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird oder
einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonat spendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, wobei

der Esteranteil F) und/oder G) mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus F), G) und H) beträgt;
aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus

I) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Dialko holen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevor zugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen, wie beispielsweise Cyclo hexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole mono mere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetra hydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevor zugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bi funktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höher funktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkylpolyole, wie bei spielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bi funktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gege benenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
K) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,

oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K), wobei die aro matischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, aus machen;

L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C₂bis C₁₀-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders be vorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C₅- oder C₆-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder ggf. geringen Mengen verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispiels weise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätz lich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vor zugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,

oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil, wobei der Esteranteil I) und/oder K) mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus I), K), L) und M) beträgt, vorzugsweise der Gewichtsanteil der Esterstrukturen 30 bis 70 Gew.-%, der Anteil der Amidstrukturen 70 bis 30 Gew.-% beträgt.

Bei den erfindungsgemäßen Polymeren kann es sich sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen der genannten Polymere handeln.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung einer bestimmten Materialklasse der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymere zur Her stellung der Folie, wobei es sich bei dieser Materialklasse um Polyesteramid handelt. Die erfindungsgemäße Folie kann dabei aus einem Polyesteramid oder einem Gemisch aus verschiedenen Polyesteramiden bestehen.

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie aus einem Polymer oder einer Mischung aus verschiedenen Polymeren, das/die gemäß DIN V 54 900 biologisch ab baubar und kompostierbar und mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist/sind und damit die Füllstoffe einen maximalen Anteil von 49 Gew.-% aufweisen dürfen. Für den Fall, daß die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß, kann der Anteil der anorganischen Füllstoffe größer als 49 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 85 Gew.-%, sein. Die anor ganischen Füllstoffe sind in der Polymermatrix verteilt und haben einen maximalen Partikeldurchmesser von 60 µm (D98%) und einen mittleren Partikeldurchinesser von kleiner oder gleich 15 µm (D50%).

In einer besonders bevorzugten Form haben die verwendeten anorganischen Füllstoffe einen maximalen Partikeldurchmesser von 30 µm (D98%) und einen mittleren Partikel durchmesser von kleiner oder gleich 6 µm (D50%).

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie aus Polymeren oder einer Mischung aus verschiedenen Polymeren, die biologisch abbaubar und kompostierbar und mit anorganischen Füllstoffen angereichert sind, wobei es sich bei den anorganischen Füll stoffen in einer bevorzugten Form um Kreide handelt. Die verwendete Kreide besteht zum größten Teil (mindestens 94 Gew.-%) aus CaCO₃ (Lehrbuch der Anorganischen Chemie; Holleman, A.F., Wiberg, E.; de Gruyter-Verlag 1985). Als weitere anor ganische Inhaltsstoffe treten in der Regel MgCO₃ und Fe₂O₃ auf, die jedoch einen wesentlich geringeren Anteil als das CaCO₃ aufweisen.

Die Füllstoffe können sowohl durch ein Masterbatch, deren Gehalt an Füllstoffen ent sprechend hoch ist, so daß die Folie oder die entsprechende Schicht der mehr schichtige Folie den angestrebten Gehalt an Füllstoffen aufweist, als auch durch Compoundieren direkt mit dem oder den Polymeren vermischt und dann verarbeitet werden. Unter dem Begriff Masterbatch ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Stammischung zu verstehen, insbesondere ein granulatförmiges staubfreies Konzentrat eines Kunststoffrohstoffes mit hohen Mengen an Füllstoffen oder sonstigen Additiven, das in der Masseaufbereitung als Zwischenprodukt verwendet wird (als Materialzusatz zu einem nicht oder nur teilweise oder unvollständig mit Füll stoffen oder Additiven ausgerüstetem Granulat), um daraus Folien herzustellen, die eine bestimmte Menge an Füllstoffen oder Additiven enthalten. Das Masterbatch wird vor dem Einfüllen des Polymergranulates in den Extruder in derartigen Mengen zu den nicht oder nur teilweise oder unvollständig mit Füllstoffen oder Additiven ausge rüsteten Rohstoffen zugemischt, so daß die gewünschten Gewichtsprozentanteile an Füllstoffen in den Folien realisiert werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie aus Polymeren, die mit anorganischen Füllstoffen gefüllt und zusätzlich mit maximal 5 Gew.-% Nukleierungsmitteln und maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel sowie maximal 5 Gew.-% der üb lichen Antiblockmittel bei einer mehrschichtigen Folie bevorzugt in den äußeren Deckschichten enthält. Dabei können auch die Nukleierungsmittel oder Antiblockmit tel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

Die erfindungsgemäße Folie kann mit maximal 5 Gew.-% für Polyester typisch einge setzte Nukleierungsmitteln (beispielsweise 1,5-Naphthalindinatriumsulfonat oder Schichtsilikate, beispielsweise Talkum, oder Keimbildner der Nanoteilchengröße, d. h. mittlerer Teilchendurchmesser < 1 µm, aus beispielsweise Titannitrid, Aluminium hydroxylhydrat, Bariumsulfat oder Zirkonverbindungen) und mit maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und mit maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel, ausgestattet und möglicherweise mit einer Corona- oder Flamm- oder Plasmavorbe handlung oder einem oxidativ wirkenden Stoff oder Stoffgemisch, z. B. Gase mit radikalischen Komponenten wie Ozon oder einem plasmaangeregten Gasgemisch aus beispielsweise Hexamethyldisiloxan mit Stickstoff (N₂) und/oder Sauerstoff (O₂), auf der Oberfläche behandelt sein.

Als Stabilisatoren und Neutralisationsmittel können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen für Polyesterverbindungen eingesetzt werden. Deren Zusatzmenge liegt maximal bei 5 Gew.-%.

Besonders geeignet als Stabilisatoren sind phenolische Stabilisatoren, Alkali-/Erd alkalistearate und/oder Alkali-/Erdalkalicarbonate. Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-% und mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-Tetrakis-3(3,5-di-Tertiär butyl-4-Hydroxyphenyl)-Propionat oder 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-Ter tiärbutyl-4-Hydroxybenzyl)-benzol sind besonders vorteilhaft.

Neutralisationsmittel sind vorzugsweise Dihydrotalcit, Calciumstearat, Calcium carbonat und/oder Calciummontanat einer mittleren Teilchengröße von höchstens 0,7 µm, einer absoluten Teilchengröße von kleiner 10 µm und einer spezifischen Oberfläche von mindestens 40 m²/g.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Folie besitzt diese einen Nukleierungsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-% und einen Stabilisatoren- und Neutralisationsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-%.

Gleit- und Trennmittel sind höhere aliphatische Amide, tertiäre Amine, aliphatische Säureamide, höhere aliphatische Säureester, niedrigmolekulare polarmodifizierte Wachse, Montanwachse, cyclische Wachse, Phthalate, Metallseifen sowie Silikonöle. Besonders geeignet ist der Zusatz von höheren aliphatischen Säureamiden und Silikonölen.

Unter den aliphatischen Amiden sind insbesondere die Angebotsformen von Ethylen amid bis Stearylamid geeignet. Aliphatische Säureamide sind Amide einer wasserun löslichen Monocarbonsäure (sogenannte Fettsäuren) mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Erucasäureamid, Stearinsäureamid und Ölsäureamid sind hierunter bevorzugt.

Geeignet als Trenn- oder Gleitmittel sind außerdem Verbindungen, die sowohl Ester- als auch Amidgruppen enthalten, wie beispielsweise Stearamid-Ethylstearat bzw. 2 Stear-Amido-Ethyl-Stearat.

Unter der Bezeichnung Montanwachse fällt ein Reihe von verschiedenen Ver bindungen. Siehe hierzu Neumüller et al. in Römpps Chemie-Lexikon, Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart, 1974.

Als cyclische Wachse sind beispielsweise Komponenten wie cyclische Adipinsäure tetramethylenester bzw. 1.6-Dioxa-2.7-dioxocyclododecan, oder das homologe Hexa methylenderivat geeignet. Solche Stoffe sind als Handelsprodukte mit dem Namen Glycolube VL bekannt.

Geeignete Silikonöle sind Polydialkylsiloxane, vorzugsweise Polydimethylsiloxan, Polymethylphenylsiloxan, olefinmodifiziertes Silikon, mit Polyethern modifiziertes Silikon wie z. B. Polyethylenglykol und Polypropylenglykol sowie epoxyamino- und alkoholmodifiziertes Silikon. Die Viskosität der geeigneten Silikonöle liegt im Bereich von 5000 bis 1 000 000 mm²/s. Polydimenthylsiloxan mit einer Viskosität von 10 000 bis 100 000 mm²/s ist bevorzugt.

Die Menge des zugesetzten Gleitmittels beträgt maximal 5 Gew.-%. In einer be sonders bevorzugten Ausführungsform der Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von 0,005 bis 4 Gew.-%. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von 0,05 bis 1 Gew.-%. Bei einer mehr schichtigen Folie kann eine, bzw. können mehrere oder alle Schichten Gleitmittel ent halten.

Geeignete Antiblockmittel sind sowohl anorganische als auch organische Zusatzstoffe, die als Erhebung aus der Folienoberfläche herausragen und somit einen Abstands haltereffekt hervorrufen. Bei mehrschichtigen Folien enthalten bevorzugt die äußeren Deckschichten die Antiblockmittel. Die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel kön nen zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

In einer bevorzugten Form werden als anorganische Füllstoffe, die zur Hydrolyse stabilisierung eingesetzt werden und auch als Antiblockmittel dienen können, die folgenden Substanzen oder Mischungen aus diesen Substanzen eingesetzt, wobei die Mischungen in der Regel die natürlichen Vorkommen darstellen (z. B. Kreide, Talkum, etc.):
Aluminiumhydroxid
Aluminiumsilikate, beispielsweise Kaolin oder Kaolinton,
Aluminiumoxide, beispielsweise Θ-Aluminiumoxid
Aluminiumsulfat
Keramiken aus Silica-Aluminiumoxiden
Bariumsulfat
natürliche und synthetische Kieselsäuren
Schichtsilikate,
Siliciumdioxid
Calciumcarbonat vom Calcit-Typ
Calciumphosphat
Magnesiumsilikate
Magnesiumcarbonat
Magnesiumoxid
Titandioxid
Zinkoxid
Microglaskugeln,
und als organische Antiblockmittel die folgenden Stoffe eingesetzt:
mit dem biologisch abbaubaren Polymer unverträgliche organische Polymerisate wie Stärke
Polystyrole
Polyamide
Polycarbonate
vernetztes und unvernetztes Polymethylmethacrylat
vernetztes Polysiloxan (z. B. Tospearl)
polarmodifiziertes Polyethylen (z. B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyethylen)
polarmodifiziertes Polypropylen (z. B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypropylen)
statistische Copolymer auf Ethylen- oder Propylenbasis mit Vinylalcohol oder Vinyl acetat oder Acrylsäure oder Acrylsäureester oder Methacrylsäure oder Methacryl säureester oder Metallsalzen der Methacrylsäure oder Metallsalze der Methacrylsäure ester
Benzoguanamin Formaldehyd Polymere
aliphatische und teilaromatische Polyester mit anderen Schmelzpunkten als der Folien rohstoff
aliphatische Polyesteramide mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff
aliphatische Polyesterurethane mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff
aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff.

Die wirksame Menge an Antiblockmittel liegt im Bereich bis maximal 5 Gew.-%. In einer besonders bevorzugten Ausführung enthält die Folie 0,005 bis 4 Gew.-% Anti blockmittel. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführung enthält die Folie 0,05 bis 1 Gew.-% Antiblockmittel. Die mittlere Teilchengröße liegt zwischen 1 und 6 µm, insbesondere 2 und 5 µm, wobei Teilchen mit einer kugelförmigen Gestalt, wie in der EP-A-0 236 945 und der DE-A-38 01 535 beschrieben, besonders geeignet sind. Be sonders geeignet sind auch Kombinationen verschiedener Abstandshaltersysteme.

Nach den bisher angewandten Verfahren werden die Polymere für die mit Additiven versehene Folie bei der Rohstoffherstellung mit den gewünschten Gewichtsmengen an organischen und/oder anorganischen Füllstoffen ausgerüstet. Dies geschieht beim Granulieren des Rohstoffs beispielsweise in Zweischneckenextrudern, wo dem Roh stoff die Additive zugegeben werden. Neben dieser Art der Additivierung besteht auch die Möglichkeit, daß ein Teil oder alle notwendigen Additive einem nicht oder teilweise ausgerüsteten Rohstoff in Form eines Masterbatches zugegeben werden.

Die bevorzugten Materialien, aus denen neben den Additiven die Masterbatche herge stellt werden, sind Stoffe, die mit den in dieser Erfindung genannten Polymere ver träglich sind.

In einer besonders bevorzugten Form sind die Materialien, aus denen neben den Ad ditiven die Masterbatche hergestellt werden, ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar oder biologisch unbedenklich bzw. neutral.

Bei der Coronabehandlung wird zwecksmäßigerweise so vorgegangen, daß die Folie zwischen zwei als Elektroden dienenden Leiterelementen hindurchgeführt wird, wobei zwischen den Elektroden eine so hohe Spannung, meist Wechselspannung (etwa 5 bis 20 kV und 5 bis 30 kHz), angelegt ist, daß Sprüh- oder Coronaentladungen statt finden können. Durch die Sprüh- oder Coronaentladung wird die Luft oberhalb der Folienoberfläche ionisiert und reagiert mit den Molekülen der Folienoberfläche, so daß zusätzlich polare Einlagerungen in der Polymermatrix entstehen.

Für eine Flammbehandlung mit polarisierter Flamme (vgl. US-A-4,622,237) wird eine elektrische Gleichspannung zwischen einem Brenner (negativer Pol) und einer Kühl walze angelegt. Die Höhe der angelegten Spannung beträgt zwischen 400 und 3000 V, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 500 bis 2000 V. Durch die angelegte Span nung erhalten die ionisierten Atome eine erhöhte Beschleunigung und treffen mit größerer kinetischer Energie auf die Polymeroberfläche. Die chemischen Bindungen innerhalb des Polymermoleküls werden leichter aufgebrochen und die Radikalbildung geht schneller vonstatten. Die thermische Belastung des Polymeren ist hierbei weitaus geringer als bei der Standardflammbehandlung, und es können Folien erhalten werden, bei denen die Siegeleigenschaften der behandelten Seite sogar besser sind als die jenigen der nicht behandelten Seite.

Bei einer Plasmavorbehandlung werden in einer Niederdruckkammer Gase, z. B. Sauerstoff oder Stickstoff oder Kohlendioxid oder Methan oder Halogenkohlen wasserstoffe oder Silanverbindungen oder höhermolekulare Verbindungen oder auch Mischungen hiervon, einem hochenergiereichen Feld, z. B. Mikrowellenstrahlung, aus gesetzt. Es entstehen hochenergiereiche Elektronen, die auf die Moleküle treffen und ihre Energien übertragen. Hierdurch entstehen lokal radikalische Strukturen, deren Anregungszustände Temperaturen von einigen zehntausend Grad Celsius entsprechen, obwohl das Plasma selbst sich nahezu auf Raumtemperatur befindet. Dadurch besteht die Möglichkeit, chemische Bindungen aufbrechen und Reaktionen in Gang zu setzen, die normalerweise erst bei hohen Temperaturen ablaufen können. Es bilden sich Monomerradikale und Ionen. Aus den entstandenen Monomerradikalen bilden sich - teilweise schon im Plasma - kurzkettige Oligomere, die dann auf der zu be schichtenden Oberfläche kondensieren und polymerisieren. Auf dem Beschichtungsgut scheidet sich dadurch ein homogener Film ab.

Bevor sich jedoch die Monomerradikale bzw. Ionen auf dem Substrat abscheiden, besteht außerdem zusätzlich die Möglichkeit, in der sogenannten After-Glow-Zone einen weiteren Stoffstrom den angeregten Molekülen hinzuzufügen. Hierdurch ist es möglich, einen Stoff oder ein Stoffgemisch zu erzeugen, das bei dem Auftreffen auf der Polymerfilmoberfläche einen oxidativen Angriff bei den Substratpolymeren er zeugt. Es bildet sich eine glasartige und meist hochvernetzte Schicht, die mit der Folienoberfläche fest verbunden ist. Bei geeigneter Stoffzusammensetzung ergibt sich hierdurch einen Anstieg der Oberflächenspannung auf der Folie.

Gegenstand der Erfindung ist darüberhinaus das Verfahren zur Herstellung einer hydrolysestabilisierten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren ein- oder mehr schichtigen Folie.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen hydrolysestabilisierten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren ein- oder mehrschichtigen Folie geschieht zweckmäßig über ein Extrusionsverfahren. Die in Granulatform vorliegenden gefüllten oder bei einer mehr schichtigen Folie gegebenenfalls ungefüllten Polymere werden in Extrudern aufge schmolzen, homogenisiert, komprimiert und über eine Ein- oder Mehrschichtdüse ausgetragen. Dabei kann es sich bei der Düse um eine Ringdüse zur Herstellung eines nahtlosen Schlauchfilms handeln. Der so ausgetragene bzw. z. B. mittels Walzen presseuren ausgezogene Film wird anschließend bis zur Verfestigung abgekühlt. Die Kühlung kann dabei sowohl über Luft als auch über Wasser oder auch mittels Kühl walzen erfolgen. Die Kühlung kann dabei einseitig oder beidseitig, im Falle einer Schlauchfolie innen- und außenseitig oder nur innen- oder nur außenseitig erfolgen. Die Schlauchfolie kann zudem einseitig oder beidseitig geschnitten werden, so daß man eine ein- oder mehrschichtige Flachfolie erhält.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Extrusionsverfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen hydrolysestabilisierten Folie, bei dem die Ein- oder Mehr schichtdüse als Flachdüse zur Herstellung eines ein- oder mehrschichtigen Flachfilms ausgeführt ist. Der ausgetragene Film wird anschließend bis zur Verfestigung abge kühlt. Die Kühlung kann über Wasser mittels Kühlwalzen erfolgen. Nach der Verfesti gung kann der gefertigte Film eventuell in-line ein- oder beidseitig oberflächenvorbe handelt werden.

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 1000 µm ist.

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 500 µm ist.

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 80 µm ist.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen Folie. Als Anwendung kommt der Einsatz dieser Folie als hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in be druckter, unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln oder als hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Schutz- und Trennfunktionen im Zu sammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln, beispielsweise für Babywindeln oder Damenbinden oder als hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie in vorbe handelter oder unvorbehandelter Form für den Oberflächenschutz oder die Ober flächenveredelung im Bereich der Pappe-, Papier- und Brieffensterkaschierung oder als veredelte Folie, die in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie bedruckter oder unbedruckter Form sowie mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen ein gesetzt werden kann, in Betracht.

Weiterhin kann die hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie aus biolo gisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren in vorbehandelter oder unvorbe handelter Form für Treibhausabdeckungen, Mulchfolien oder zur Auskleidung von Pflanzaufzuchtkästen (z. B. für die Champignon-Zucht) in den Bereichen Gartenbau bzw. Landwirtschaft oder zu Säcken veredelt zur Lagerung und Transport von Gütern, beispielsweise Biomüll ihre Anwendung finden, wobei durch die Konzentration und/oder die Art der anorganischen Füllstoffe, den mehrschichtigen Aufbau und der Orientierung der Moleküle/Kristalle eine Steuerung der hydrolytischen und biotischen Abbaugeschwindigkeit erzielt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie als beschichtete Folie oder in einem Folienverbund. Dabei werden in einer besonders bevorzugten Form nur solche Stoffe eingesetzt, daß der Gesamtverbund ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar gemäß der DIN V 54 900 ist.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Beutels, der nach dem Zerfall durch den biologischen Abbauprozeß seinen Inhalt freisetzt. Der Beutel kann durch Verklebung sowie durch Versiegelung der Folie hergestellt werden und sowohl geschlossen sein als auch eine Öffnung mit einem entsprechenden Ver schluß oder Anschluß besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie oder Verbunde als Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Verpackungs- oder Trenn- oder Oberflächenschutzfolie mit sehr hoher Wasserdampf durchlässigkeit, indem diese Folie mit einer kalten oder temperierten Nadelwalze durchstochen wird. Der Einsatzzweck dieser Folie ist die Verpackung von Feuchtig keit abgebenden Gütern, beispielsweise Brot oder verschiedene Obst- oder Gemüse sorten, oder als Trenn- und Schutzfolie im Hygienebereich.

Beispiel 1

Aus einem ungefüllten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polyesteramid wurde eine einschichtige Blasfolie hergestellt. Das Material hat einen MFI von 7 (in g/10 min bei 190°C, 2,16 kg, gemessen nach DIN 53 735), einen Schmelzpunkt von 125°C, gemessen nach ISO 3146/C2, einen Anteil an Gleitmittel von 1 Gew.-% und einen Antiblockanteil von 0,1 Gew.-%. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 175°C. Die Schmelze wurde über eine Ringdüse ausgetragen und durch Luft abge kühlt. Die maximale Düsentemperatur betrug 170°C. Es konnte ein Film mit einer Dicke von 40 µm hergestellt werden.

Beispiel 2

Aus einem ebenfalls ungefüllten biologisch abbaubaren und kompostierbaren Poly esteramid wurde eine einschichtige Blasfolie hergestellt. Das Material B hat einen MFI von 10 (in g/10 min bei 190°C, 2,16 kg, gemessen nach DIN 53 735), einen Schmelzpunkt von 140°C, gemessen nach ISO 3146/C2, einen Anteil an Gleitmittel von 0,4 Gew.-% und einen Antiblockanteil von 0, 1 Gew.-%. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 190°C, die maximale Düsentemperatur betrug 175°C. Es konnte nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 ein Film mit einer Dicke von 40 µm hergestellt werden.

Beispiel 3

Aus dem gleichen biologisch abbaubaren Polyesteramid aus Beispiel 1, das jedoch mit 40 Gew.-% Kreide (OMYA BL, OMYA GmbH Köln, Gehalt an CaCO₃ < 98%, MgCO₃ < 0,52%, Fe₂O₃ < 0,02%) gefüllt ist, wurde an einer Blasfolienanlage ein ein schichtiger Film hergestellt. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 175°C. die maximale Düsentemperatur betrug 160°C. Es wurde in diesem Fall eine Folie mit einer Dicke von 40 µm hergestellt.

An den gefertigten Mustern wurden die mechanischen Größen Reißfestigkeit und Reißdehnung in Längsrichtung gemäß DIN 53 455 bestimmt. Der E-Modul in Längs richtung wurde entsprechend der DIN 53 457 bestimmt. Die Dicke der einzelnen Muster wurde nach DIN 53 370 bestimmt. Anschließend wurden die Muster in einer Pufferlösung (Titrisol pH 2, Fa. Merck, Salzsäure-Lösung mit Natriumcitrat-Puffer) eingelagert und in bestimmten Zeitabständen die Messung der oben genannten mechanischen Eigenschaften wiederholt. Durch die Abnahme der Reißfestigkeit und Bruchdehnung in Abhängigkeit von der Einlagerungszeit läßt sich der hydrolytische Abbau des Polymers untersuchen.

Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Proben aus Beispiel 1, 2 und 3 sind in Tabelle 1 aufgeführt und in der Abb. 1 dargestellt.

Abb. 1

Zeitliche Abnahme der Reißfestigkeit (s) und Reißdehnung (e) nach Einlagerung der Folien in saurer (pH = 2) Pufferlösung. Die Werte so und e₀ ent sprechen den Meßwerten vor der Einlagerung.

Tabelle 1

(Werte σ₀ und ε₀ entsprechen den gemessenen Anfangswerten nach 0 Tagen

Claims

1. Hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem oder allesamt mit anorganischen Füllstoffen gefüllten, biologisch abbaubaren und kompostier baren Polymer besteht sowie mit maximal 5 Gew.-% Nukleierungsmitteln und maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel sowie maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel enthält, wobei die Konzentrationsangaben auf die Gesamtmasse der Folie bezogen sind. Dabei können auch die Nukle ierungsmittel oder Antiblockmittel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

2. Folie, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Gehalt an an organischen Füllstoffen die hydrolisierenden Medien abgepuffert werden und durch die Konzentration und/oder Art der anorganischen Füllstoffe die Abbau geschwindigkeit durch Hydrolyse beeinflußt werden kann.

3. Folie, gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einschichtig ist und der Anteil der anorganischen Füllstoffe von 1 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% betragen kann.

4. Folie, gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einschichtig ist und der Anteil der anorganischen Füllstoffe von 49 Gew.-% bis maximal 85 Gew.-% betragen kann, wenn die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß.

5. Folie, gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau mehr schichtig ist und sowohl eine Schicht, mehrere oder alle Schichten mit anor ganischen Füllstoffen gefüllt sein können, wobei der Anteil der Füllstoffe von 1 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% betragen kann.

6. Folie, gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau mehr schichtig ist und sowohl eine Schicht, mehrere oder alle Schichten mit anor ganischen Füllstoffen gefüllt sein können, wobei der Anteil an anorganischen Füllstoffe von 49 Gew.-% bis maximal 85 Gew.-% betragen kann, wenn die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß.

7. Folie, gemäß Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit an organischen Füllstoffen gefüllte Schicht dem hydrolisierenden Medium zuge wandt ist.

8. Folie, gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem oder den Polymeren um
aliphatische oder teilaromatische Polyester aus

A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Di alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder be sonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bi funktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloali phatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C₃-C₁₂-Al kyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Pro pantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C₂-C₁₂-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und be vorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bi funktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A und B, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus
C) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Di alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionel len Alkoholen, vorzugsweise mit C₅- oder C₆-cycloaliphatischem Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekularge wichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyl diolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls ge ringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyl polyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C₂-C₁₂-Alkyldicarbon säuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispiels weise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätz lich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispiels weise Trimellitsäure oder
D) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus C und D, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
E) aus dem Reaktionsprodukt von C und/oder D mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z. B. Tetra methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gege benenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cyclo aliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugs weise C₃-C₁₂-Alkyldi- oder -polyole bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Alkoholen, z. B. Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclo hexandiinethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höher funktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, z. B. Ethylendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispiels weise Ethylendiaminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz,
wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus C), D) und E), beträgt;
aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
F) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Di alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder be sonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bi funktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cyclo aliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teil weise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gege benenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugs weise mit C₂-C₁₂-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie bei spielsweise Trimellitsäure oder
G) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus F und G, wobei die aro matischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, her gestellt wird oder
einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonat spendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, wobei
der Esteranteil F) und/oder G) mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Sum me aus F), G) und H) beträgt;
aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus
I) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂ bis C₁₀-Di alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionel len Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen, wie beispielsweise Cyclo hexandiinethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole mono mere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetra hydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevor zugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bi funktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höher funktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkylpolyole, wie beispiels weise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bi funktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gege benenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthal säure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
K) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxybutter säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K), wobei die aro matischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunk tionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionel len Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C₂ bis C₁₀-Diamine, und zu sätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloali phatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C₅- oder C₆-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, be vorzugt Adipinsäure, und/oder ggf. geringen Mengen verzweigten bi funktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevor zugt ε-Laurinlactam, ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,
oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil, wobei der Esteranteil I) und/oder K) mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus I), K), L) und M) beträgt, vorzugsweise der Gewichtsanteil der Esterstrukturen 30 bis 70 Gew.-%, der Anteil der Amidstrukturen 70 bis 30 Gew.-% beträgt,
handelt.

9. Folie nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den er findungsgemäßen Polymeren sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen der genannten Polymere handeln kann.

10. Folie nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem oder den biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren um Polyester amid handelt.

11. Folie nach Ansprüchen 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an organischen Füllstoffen und/oder Antiblockmitteln um Aluminiumhydroxid, Aluminiumsilikate (beispielsweise Kaolin oder Kaolinton), Aluminiumoxide (beispielsweise Θ-Aluminiumoxid), Aluminiumsulfat, Keramiken aus Silica- Aluminiumoxiden, Bariumsulfat, natürliche und synthetische Kieselsäuren, Schichtsilikate, Siliciumdioxid, Calciumcarbonat vom Calcit-Typ, Calcium phosphat, Magnesiumsilikate, Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid, Titan dioxid, Zinkoxid oder Mischungen aus einigen der genannten Substanzen han deln kann, wobei die Mischungen in der Regel die natürlichen Vorkommen dar stellen (z. B. Kreide, Talkum, etc.).

12. Folie nach Ansprüchen 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den an organischen Füllstoffen um Kreide handelt (Hauptanteil: CaCO₃, mindestens 94 Gew.-%).

13. Folie nach Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsge mäße Folie oder die Schicht/Schichten der mehrschichtige Folie aus einem unge füllten Polymer und Zugabe eines entsprechend mit anorganischen Füllstoffen gefüllten Masterbatches hergestellt wird.

14. Folie nach Ansprüchen 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsge mäße Folie oder die Schicht/Schichten der mehrschichtige Folie aus einem ent sprechend gefüllten Compound hergestellt wird.

15. Folie nach Ansprüchen 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Füllstoffe in der Polymermatrix verteilt sind und einen maximalen Partikeldurch messer von 60 µm (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 15 µm (D50%) aufweisen.

16. Folie nach Ansprüchen 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Füllstoffe einen maximalen Partikeldurchmesser von 30 µm (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 6 µm (D50%) aufweisen.

17. Folie nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymere zu nächst durch Wärme- und Schereinwirkung aufgeschlossen, diese Schmelze in einem Werkzeug als Folienschlauch oder Flachfilm ausgetragen, bis zur Ver festigung abgekühlt und anschließend eventuell ein- oder beidseitig oberflächen behandelt wird.

18. Folie nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke kleiner als 1000 µm beträgt.

19. Folie nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke kleiner als 500 µm beträgt.

20. Folie nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke kleiner als 80 µm beträgt.

21. Folie nach Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsge mäße Folie Pigmente zur Einfärbung enthält. Dabei kann es sich um organische oder anorganische Pigmente handeln.

22. Folie gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente bio logisch unbedenklich sind oder eine Konzentration von weniger als 1 Gew.-% aufweisen, d. h. konform zur der DIN V 54 900 sind.

23. Folie nach Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse und biologische Abbaubarkeit der erfindungsgemäßen Folie durch die Konzen tration und/oder Art der anorganischen Füllstoffe, den molekularen Aufbau der biologisch abbaubaren Polymere, der Orientierung der erfindungsgemäßen Folie und/oder der Beschichtung der Folie gesteuert werden kann.

24. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie als hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in be druckter oder unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebens mittel oder Nichtlebensmittel oder als hydrolysestabilisierte, biologisch abbau bare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Treibhausabdeckungen, Mulchfolien oder zur Aus kleidung von Pflanzaufzuchtkästen (z. B. für die Champignon-Zucht) in den Be reichen Gartenbau bzw. Landwirtschaft oder als hydrolysestabilisierte, biolo gisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie in vorbe handelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für Schutz- und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln oder als hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehrschichtige Folie invorbehandelter oder unvorbe handelter Form für den Oberflächenschutz oder die Oberflächenveredelung im Bereich der Pappe- und Papierkaschierung oder als veredelte Folie in vorbe handelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form und mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen eingesetzt werden kann.

25. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zur Herstellung von beschichteten Folien oder Verbunden oder Laminaten aus den gleichen oder anderen Polymeren oder mit anderen nicht bio logisch abbaubaren Folientypen eingesetzt wird, wobei die verwendeten Be schichtungs- oder Klebstoffe nicht unbedingt biologisch abbaubar und kompostierbar sein müssen.

26. Verwendung der Folie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß alle im Verbund oder Laminat oder in der beschichteten Folie eingesetzten Folien und Beschichtungs- und Klebstoffe biologisch abbaubar und kompostierbar sind und somit der Verbund bzw. das Laminat selber auch biologisch abbaubar und kompostierbar ist.

27. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 23 sowie 26, dadurch gekenn zeichnet, daß aus der erfindungsgemäßen Folie oder dem Verbund oder dem Laminat ein Beutel geformt wird, der nach dem Zerfall durch den biologischen Abbauprozeß seinen Inhalt freisetzt.

28. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 23 sowie 26, dadurch gekenn zeichnet, daß die erfindungsgemäße Folie aufgrund ihrer hohen Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Wasserdampfdurchlässigkeit für die Verpackung von Frisch obst und Frischgemüse eingesetzt wird.

29. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 23 sowie 26, dadurch gekenn zeichnet, daß die erfindungsgemäße Folie oder der Verbund als Ausgangs material für die Herstellung einer Verpackungs- oder Trenn- oder Schutzfolie mit sehr hoher Wasserdampfdurchlässigkeit dient, indem diese Folie mit einer kalten oder temperierten Nadelwalze durchstochen wird.