DE4121085A1

DE4121085A1 - Biologisch abbaubare zusammensetzung, daraus ausgeformter gegenstand und verfahren zur herstellung von biologisch abbaubarem material

Info

Publication number: DE4121085A1
Application number: DE4121085A
Authority: DE
Inventors: Masashi Nishiyama; Jun Hosokawa; Kazutoshi Yoshihara; Takamasa Kubo; Kunio Kanaoka; Kazuo Kondo; Satoshi Maruyama; Kenji Tateishi; Akihiko Ueda
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Okura Industrial Co Ltd; Ohkura Electric Co Ltd
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Okura Industrial Co Ltd; Ohkura Electric Co Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1992-01-02
Also published as: GB9114019D0; GB2246355B; FR2663942B1; FR2663942A1; GB2246355A

Description

Die Erfindung betrifft eine biologisch abbaubare Zusammen setzung und einen aus der Zusammensetzung ausgeformten Gegenstand. Sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Materials.

Im Hinblick auf die in letzter Zeit wachsenden Probleme der Umweltverschmutzung wird die Verwendung von biolo gisch abbaubaren Kunststoffen, die durch Mikroorganismen zersetzt werden, wenn sie im Boden verbleiben, gefördert.

In der japanischen veröffentlichten nicht geprüften Patent anmeldung (Tokkyo Kokai) No. Hei-2-6 689 wird ein biolo gisch abbaubares zusammengesetztes Blattmaterial beschrie ben, das aus Zellulose und Chitosan zusammengesetzt ist. Obgleich dieses zusammengesetzte Blattmaterial zufrieden stellende biologische Abbaubarkeit aufweist, ist gefunden worden, daß das Blatt ein Problem aufwirft, wenn es für industrielle Anwendungszwecke verwendet wird. Und zwar ist dieses zusammengesetzte Material so steif, daß seine Ver wendung auf spezifische Anwendungen begrenzt ist. Obgleich es möglich ist, solch einem zusammengesetzten Blattmaterial Biegsamkeit und Flexibilität zu verleihen, indem ihm ein Weichmacher wie z. B. Glycerin, Sorbitol, Äthylenglykol oder Polyäthylenglykol inkorporiert wird, wurde gefunden, daß das entstehende Blattmaterial die Flexibilität allmäh lich verliert, wenn es in Kontakt mit Wasser gehalten und dann getrocknet wird, da der Weichmacher sich mit der Zeit in dem Wasser löst.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biologisch abbaubare Zusammensetzung zu schaffen, die zur Ausformung geformter Gegenstände geeignet ist und die eine gute Flexibilität aufweist und als Rohmaterial für die Herstellung ausgeformter Gegenstände, insbesondere von Folien und Blattmaterialien, geeignet ist.

Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Zusammensetzung der vorgenannten Art zu schaffen, die verbesserte Stabilität gegen Wasser aufweist.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, einen ausgeformten Gegenstand zu schaffen, der gute Flexibilität oder Biegsam keit aufweist.

Schließlich ist es eine spezielle Aufgabe der Erfindung, ein zusammengesetztes Blattmaterial oder eine Verbundfolie zu schaffen, die gute Heißsiegelfähigkeit aufweist.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung ge schaffen, die 100 Gewichtsteile Zellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger, 10 bis 600 Gewichtsteile eines thermo plastischen Harzes und 2 bis 100 Gewichtsteile Chitosan umfaßt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert sie ausgeformte Gegenstände, die aus der vorgenann ten Zusammensetzung hergestellt sind.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Verbundfolie geschaffen, die eine Substrat- oder Trägerfolie umfaßt, die aus einer biologisch abbaubaren Zusammensetzung, die 100 Gewichtsteile Zellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger und 2 bis 100 Gewichtsteile Chitosan umfaßt, ausgeformt ist und die auf wenigstens einer Seite der Substratfolie eine Schicht trägt, die aus biologisch abbaubarem Material ausgeformt ist.

Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur Herstellung eines biologisch abbaubaren Materials, das die folgenden Verfahrensschritte umfaßt, daß nämlich (a) eine wäßrige Lösung von einem Säuresalz von Chitosan und (b) eine wäßrige Dispersion oder Lösung eines thermopla stischen Harzes bereitgestellt werden, Zellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger mit der besagten wäßrigen Lösung (a) und der besagten wäßrigen Dispersion oder Lösung (b) gemisch werden, um ein Gemisch zu bilden, und dieses Ge misch getrocknet wird.

Das Chitosan und die Zellulosefasern in der vorgenannten Zusammensetzung können in Form eines Verbundstoffes vor handen sein, in dem sie aneinander gebunden sind. Die Bin dung kann chemische Bindung zwischen den Aminogruppen des Chitosans und den Carbonylgruppen der Zellulosefasern um fassen.

In der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten An sprüchen soll der Ausdruck "ausgeformter Gegenstand" sich auf Pulver, Folien, Blattmaterialien, Beschichtungen, Matten, Platten, Blöcke und dergleichen ausgeformte Körper und Verbundstoffgegenstände, bei denen diese Materialien verwendet werden, beziehen.

Weitere Aufgaben, Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung.

Die biologisch abbaubare Zusammensetzung gemäß der Erfin dung umfaßt Zellulosefasern, Chitosan und ein thermopla stisches Harz.

Für die Zwecke der Erfindung kann irgendeine beliebige Zellulosefaser verwendet werden. Beispiele für geeignete Zellulosefasern umfassen Fasern, die aus Zellulose, Hemi zellulose oder Holz-Zellulose, erhalten aus Holz, Stroh, Baumwolle, Jute, Bambus oder Bagasse, erhalten worden sind, und Zellulose, die von Bakterien produziert worden ist. Geschlagene Fasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger, vorzugsweise 1 mm oder weniger, und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger, vorzugsweise 30 µm oder weniger, wer den bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet.

Chitosan ist ein Produkt, das durch Deacetylierung von Chitin erhalten wird, das in Mycelium oder Krusten von Crustacea wie Krabben oder Hummer enthalten ist. Das Molekulargewicht und der Endacetylierungsgrad von Chito san, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, sind nicht spezifisch eingeschränkt. Es ist jedoch ein Endacetylierungsgrad von wenigstens 60% aus Gründen der erhöhten Löslichkeit erwünscht.

Es kann irgendein thermoplastisches Harz bei der vorlie genden Erfindung verwendet werden, obgleich ein biologisch abbaubares und/oder wasserunlösliches bevorzugt wird. Bei spiele für geeignete biologisch abbaubare thermoplastische Harze umfassen Polyvinylalkohole, Polyurethane, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols mit einem Diisocyanat er halten worden sind, Polyurethane, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Polyätherpolyols mit einem Di isocyanat erhalten worden sind, Polyäthylenoxide und ali phatische Polyester. Als das aliphatische Polyester wird Poly- ε-Caprolacton besonders bevorzugt verwendet. Bei spiele für geeignete wasserunlösliche thermoplastische Harze umfassen Polyurethane, Polyacrylate, Polyvinylace tate, Polyamide und Polyester.

Die Verwendung der vorstehend beispielhaft aufgeführten thermoplastischen Harze wird bevorzugt, auch weil sie gute Verträglichkeit mit Zellulosefasern und Chitosan zeigen. Vom Standpunkt der biologischen Abbaubarkeit, der Stabili tät gegen Wasser, der Verträglichkeit sowohl mit Zellulo sefasern als auch Chitosan und der Flexibilität wird die Verwendung von Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols mit einem Diisocyanat oder durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Polyätherpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, besonders bevor zugt.

Die Menge des Chitosans beträgt 2 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 5 bis 80 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtstei len der Zellulosefasern, während die Menge des thermopla stischen Harzes 10 bis 600 Gewichtsteile, vorzugsweise 20 bis 400 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteilen der Zel lulosefasern beträgt. Eine Menge des Chitosans, die außer halb des vorgenannten Bereiches liegt, ist nicht vorteil haft, weil die Naßfestigkeit niedrig wird. Eine Menge der thermoplastischen Harze unterhalb 10 Gewichtsteilen ist nicht ausreichend, um die gewünschte Flexibilität zu ver leihen. Andererseits bewirkt eine zu große Menge an ther moplastischem Harz eine Reduktion der biologischen Abbau barkeit der Zusammensetzung.

Ein bevorzugtes Verfahren für die Herstellung eines biolo gisch abbaubaren Materials umfaßt die folgenden Verfahrens schritte:
Herstellen (a) einer wäßrigen Lösung eines sauren Salzes von Chitosan und (b) einer wäßrigen Dispersion oder Lö sung des vorgenannten thermoplastischen Harzes;
Mischen der vorstehend beschriebenen Zellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger mit der wäßrigen Lösung (a) und der wäßrigen Dispersion oder Lösung (b), um ein Gemisch zu bilden, und
Trocknen des Gemisches.

Durch Ausformen des Gemisches zu einer gewünschten Form vor dem Trocknen kann ein biologisch abbaubarer ausgeform ter Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Zum Beispiel kann durch Ausbreiten des Gemisches auf einer geeigneten Oberfläche wie einer Glasplatte ein ausgeformter Gegenstand in Form einer Folie oder eines Filmes erhalten werden.

Beim Durchführen des vorstehenden Verfahrens ist es rat sam, da Chitosan als solches in Wasser nicht löslich ist, Chitosan in der Form eines sauren Salzes wie als Hydrochlorid oder als dergleichen anorganisches saures Salz oder Formiat, Acetat, Lactat oder als ähnliches or ganisches saures Salz zu verwenden.

Das Gemisch kann weiterhin einen oder mehrere Zusatzstof fe wie einen Füllstoff und einen Farbstoff enthalten. Es können sowohl organische Füllstoffe wie z. B. Stärke als auch anorganische Füllstoffe wie z. B. Siliziumdioxid ver wendet werden. Der Trocknungsverfahrensschritt kann bei Raumtemperatur oder einer erhöhten Temperatur von bis zu 200°C, vorzugsweise in dem Bereich von 50 bis 160°C, durchgeführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die besagte Zu sammensetzung zum Bilden eines Substrats oder Trägers einer Verbundfolie mit einer biologisch abbaubaren thermo plastischen Schicht, die auf wenigstens einer Seite des Substrats ausgebildet ist, verwendet werden. Die Verbund folie zeigt gute Heißsiegelfähigkeit, so daß sie mit Vor teil als Verpackungsfolien oder als Baufolien für Gewächs häuser verwendet werden kann.

Das thermoplastische Harz, das in dem Substrat enthalten ist, ist vorzugsweise eines, das biologisch abbaubar ist, wie es vorstehend beispielhaft aufgeführt wurde. Die bio logisch abbaubare thermoplastische Schicht oder die Schich ten, die auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Sub strats vorgesehen werden sollen, können aus einem Material gebildet werden, das aus Polyvinylalkoholen, Polyuretha nen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Polyätherpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Polyäthylen oxiden und aliphatischen Polyestern ausgewählt ist. Wegen der Anwesenheit des thermoplastischen Harzes in dem Sub strat oder Träger besitzt die biologisch abbaubare Schicht gute Verträglichkeit mit dem Träger, so daß feste Bindung zwischen ihnen aufgebaut werden kann.

Die Schicht des biologisch abbaubaren thermoplastischen Materials kann auf dem Träger durch irgendein geeignetes Verfahren angebracht werden, wie z. B. durch Beschichten mit einer Lösung oder einer Schmelze aus dem biologisch abbaubaren Material auf dem Träger oder durch Binden eines Filmes aus dem biologisch abbaubaren Material an den Trä ger. Das Binden kann durchgeführt werden durch Schmelz bindung oder unter Verwendung eines Klebmittels. Die Dicke der biologisch abbaubaren Schicht beträgt vorzugsweise 1 bis 20 µm.

Bei der vorgenannten Verbundfolie kann, wenn die Heißsie gelfähigkeit nur erwünscht ist und die feste Bindung zwi schen dem Träger und der biologisch abbaubaren Schicht nicht wichtig ist, das thermoplastische Harz von den Be standteilen des Trägers weggelassen werden.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter erläutern.

Die in den Beispielen verwendeten Testverfahren sind die folgenden:

Zugfestigkeit

Zugfestigkeit wird in Übereinstimmung mit ASTM D882-81 gemessen.

Naßfestigkeit

Eine Probenfolie wird in Wasser bei 23°C über 24 Stunden eingetaucht. Dann wird die Zugfestigkeit der entstehen den Folie gemessen.

Steifigkeit

Es wird ein Folien-Steifigkeitstestgerät für die Messung der Steifigkeit von Folienproben mit einer Breite von 15 mm und einer Dicke von 90 µm verwendet.

Stabilität gegen Wasser

Eine Probenfolie wird in Wasser bei 23°C über 24 Stunden eingetaucht und dann getrocknet. Die Stabilität gegen Wasser wird bewertet in Werten des Gewichtsverlustes, der folgendermaßen berechnet wird:
Gewichtsverlust (%) = (W₀-W₁)/W₀ × 100,
worin W₀ das Gewicht der Probe vor dem Eintauchen in Was ser und W₁ das Gewicht der Probe nach dem Eintauchen ist.

Biologische Abbaubarkeit

Eine Folienprobe wird im Boden vergraben, der in einem Polyäthylengefäß enthalten ist. Dieses wird auf eine Tem peratur von 23°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 95-100% über 3 Monate gehalten. Der Boden wird dann ent fernt, um den Zustand der Probe zu beobachten.

Siegelfestigkeit

Zwei Folienproben werden mittels einer Impuls-Siegelvor richtung heißverbunden und in eine Breite von 10 mm ge schnitten. Die gebundenen Folien werden mit einer Zugge schwindigkeit von 300 mm/Minute gezogen, um die Reißfestig keit zu messen, die zum Brechen der Bindung erforderlich ist.

Beispiel 1

Gebleichte Pulpe von Nadelbäumen wurde in Wasser disper giert und einer Schlagbehandlung unterworfen, um eine Dispersion zu erhalten, die 1 Gew.-% Zellulosefasern mit einer Länge von 0,5 mm oder weniger und einem Durchmesser von 0,1 µm oder weniger enthielt. Die Dispersion wurde dann mit Mengen einer wäßrigen Lösung, die 1 Gew.-% eines Essigsäuresalzes von Chitosan enthielt, und einer wäßrigen Dispersion von Polyurethan (SUPERFLEX 300, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku K. K., Feststoffgehalt: 30 Gew.-%) gemischt, um ein Gemisch zu erhalten, das einen Chitosan salz-Gehalt von 20 Gew.-teilen und einen Polyurethan-Gehalt von 75 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Zellulo sefasern aufwies. Das Gemisch wurde über die Oberfläche einer Glasplatte ausgebreitet und unter einem Heißluft strom bei 70°C 6 Stunden lang getrocknet, um eine durch scheinende Folie zu erhalten. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß diese Folie zersetzt worden war, so daß die ursprüngliche Gestalt völlig zerstört war. Die Folie wurde weiterhin auf ihre Zugfestigkeit, Steifigkeit und Stabilität getestet, und es wurden die in Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse erhalten.

Beispiele 2 bis 5

Beispiel 1 wurde auf die gleiche Weise wie beschrieben mit der Ausnahme wiederholt, daß SUPERFLEX 300 durch eine zwangsemulgierte Polyurethan-wäßrige Dispersion (SUPERFLEX E2000, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku K. K., Fest stoffgehalt: 25 Gew.-%) in Beispiel 2, durch eine Poly ester-Typ-Polyurethanharz-Emulsion (YODOSOL GC52, herge stellt von Kanebo NSC K. K., Feststoffgehalt: 50 Gew.-%) in Beispiel 3, durch ein Acrylatcopolymer-Latex (NACRYLIC 125-4445, hergestellt von Kanebo NSC K. K., Feststoffge halt: 35 Gew.-%) in Beispiel 4 und durch eine Polyvinyl acetat-Emulsion (Feststoffgehalt: 41 Gew.-%) in Beispiel 5 ersetzt wurde. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeig te, daß jede der Folien, die auf diese Weise erhalten worden waren, so zersetzt wurde, daß die ursprüngliche Ge stalt vollständig zerstört war. Die Zugfestigkeit, Steifig keit und die Stabilität jede der Folien sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Beispiel 1 wurde auf die gleiche Weise, wie es beschrieben worden war, mit der Ausnahme wiederholt, daß SUPERFLEX 300 durch Glycerin in Vergleichsbeispiel 1, durch Sorbitol in Vergleichsbeispiel 2, durch Trimethylolpropan in Ver gleichsbeispiel 3 und durch Polyäthylenglykol (No. 200) in Vergleichsbeispiel 4 ersetzt wurde.

Tabelle 1

Beispiele 6 bis 15 und Vergleichsbeispiele 5 bis 7

Gebleichte Pulpe von ("nadelblättrigen") Nadelbäumen wur de in Wasser dispergiert und einer Schlagbehandlung un terworfen, um eine Dispersion zu erhalten, die 1 Gew.-% Zellulosefasern mit einer Länge von 0,5 mm oder weniger und einem Durchmesser von 0,1 µm oder weniger enthielt. Die Dispersion wurde dann mit Mengen einer wäßrigen Lö sung, die 1 Gew.-% eines Essigsäuresalzes von Chitosan und dem in Tabelle 2 gezeigten Harz enthielt, um ein Ge misch zu erhalten, das Gehalte an Chitosansalz und Harz, wie sie in Tabelle 2 angegeben sind, pro 100 Gewichts teile der Zellulosefasern besaß. Das Gemisch wurde über die Oberfläche einer Glasplatte ausgebreitet und unter einem Heißluftstrom bei 70°C 6 Stunden lang getrocknet, um durchscheinende Folien zu erhalten. Der Test auf bio logische Abbaubarkeit zeigte, daß jede der Folien so zer setzt worden war, daß die ursprüngliche Gestalt vollstän dig zerstört war. Die Folien wurden weiter auf ihre Zug festigkeit, Steifigkeit und Stabilität getestet, was zu den in Tabelle 2 angegebenen Resultaten führte.

Tabelle 2

Beispiel 16

Eine wäßrige Dispersion, die 1 Gew.-% Zellulosefasern enthielt, wurde mit Mengen einer wäßrigen Lösung, die 1 Gew.-% eines Essigsäuresalzes von Chitosan enthielt, und einer wäßrigen Dispersion von Polyurethan (SUPERFLEX 300, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku K. K., Fest stoffgehalt: 30 Gew.-%) gemischt, um ein Gemisch zu er halten, das einen Gehalt an Chitosansalz von 20 Gewichts teilen und einen Gehalt an Polyurethan von 100 Gewichts teilen pro 100 Gewichtsteilen der Zellulosefasern auf wies. Das Gemisch wurde über die Oberfläche einer Glas platte ausgebreitet und unter einem Heißluftstrom bei 70°C getrocknet, um eine durchscheinende Folie mit einer Dicke von 80 µm zu erhalten. Eine 20 Gew.-%ige Lösung eines Poly-ε-Caprolactons in Äthylacetat wurde dann auf die so erhaltene Substrat- oder Trägerfolie mittels eines Stangenbeschichters aufgetragen und die Beschichtung wurde bei 50°C getrocknet, woraufhin eine Verbundfolie mit einer Poly-ε-Caprolacton-Schicht mit einer Dicke von 3 µm erhalten wurde. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie völlig zersetzt war. Die Ver bundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 1135 g/10 mm.

Beispiel 17

Eine wäßrige Dispersion, die 1 Gew.-% Zellulosefasern enthielt, wurde mit Mengen einer wäßrigen Lösung, die 1 Gew.-% eines Essigsäuresalzes von Chitosan enthielt, und einer wäßrigen Dispersion von Polyurethan (SUPERFLEX 300, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku K.K., Fest stoffgehalt: 30 Gew.-%) gemischt, um ein Gemisch zu er halten, das Gehalte an Chitosansalz von 20 Gewichtstei len und Gehalte an Polyurethan von 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Zellulosefasern aufwies. Das Ge misch wurde über die Oberfläche einer Glasplatte ausge breitet und unter einem Heißluftstrom bei 70°C getrock net, um eine durchscheinende Folie mit einer Dicke von 80 µm zu erhalten. Eine 10 Gew.-%ige Lösung von einem Polyurethan, das von einem Polyesterpolyol erhalten wor den war, in Tetrahydrofuran wurde dann auf die so erhal tene Substrat- oder Trägerfolie mittels eines Stangenbe schichters aufgetragen und die Beschichtung wurde bei 50°C getrocknet, woraufhin eine Verbundfolie mit einer Polyurethanschicht mit einer Dicke von 9 µm erhalten wurde. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie völlig zersetzt worden war. Die Verbund folie zeigte eine Siegelfestigkeit von 907 g/10 mm.

Beispiel 18

Beispiel 17 wurde auf die gleiche Weise wie es beschrie ben worden war mit der Ausnahme wiederholt, daß der Ge halt des Polyurethans in der Substrat- oder Trägerfolie auf 150 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Zellulose fasern erhöht wurde. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie fast vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 1313 g/10 mm.

Beispiel 19

Eine wäßrige Dispersion, die 1 Gew.-% Zellulosefasern ent hielt, wurde mit Mengen einer wäßrigen Lösung, die 1 Gew.% eines Essigsäuresalzes von Chitosan enthielt, einer wäßri gen Lösung von Polyäthylenoxid und Glyzerin gemischt, um ein Gemisch zu erhalten, das einen Chitosansalzgehalt von 20 Gewichtsteilen, einen Polyäthylenoxidgehalt von 100 Gewichtsteilen und einen Glyzeringehalt von 75 Gewichts teilen pro 100 Gewichtsteilen der Zellulosefasern auf wies. Das Gemisch wurde über die Oberfläche einer Glas platte ausgebreitet und unter einem Heißluftstrom bei 70°C getrocknet, um eine durchscheinende Folie mit einer Dicke von 80 µm zu erhalten. Eine 10 Gew.-%ige wäßrige Lösung eines Polyäthylenoxids wurde dann auf die so er haltene Trägerfolie mittels eines Stangenbeschichters aufgebracht und die Beschichtung wurde bei 50°C getrock net, woraufhin eine Verbundfolie mit einer Polyäthylen oxidschicht mit einer Dicke von 15 µm erhalten wurde. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie fast vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 1220 g/10 mm.

Beispiel 20

Chitosan (1 Gewichtsteil) wurde mit 98 Gewichtsteilen Wasser und 1 Gewichtsteil Essigsäure gemischt, um eine wäßrige Lösung von Chitosanacetat zu erhalten. Diese Lö sung (28 Gewichtsteile) wurde dann mit 140 Gewichtsteilen einer wäßrigen Dispersion, die 1 Gew.-% feine Zellulose fasern enthielt, und 1,05 Gewichtsteilen Glyzerin ge mischt, und die Mischung wurde auf eine Glasplatte aufge bracht und bei 70°C getrocknet, wodurch eine Trägerfolie mit einer Dicke von 70 µm erhalten wurde. Eine 20 Gew.-%ige Lösung eines Poly-ε-Caprolactons in Äthylacetat wurde dann auf die so erhaltene Trägerfolie mittels eines Stan genbeschichters aufgebracht und die Beschichtung wurde bei 50°C getrocknet, um eine Verbundfolie mit einer Poly-ε-Caprolacton-Schicht mit einer Dicke von 3 µm zu erhalten. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 33 g/10 mm.

Beispiel 21

Beispiel 20 wurde auf die gleiche Weise, wie es beschrie ben worden war, mit der Ausnahme wiederholt, daß die Poly-ε-Caprolacton-Schicht eine Dicke von 9 µm besaß. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie vollständig zersetzt worden war. Die Verbund folie zeigte eine Siegelfestigkeit von 145 g/10 mm.

Beispiel 22

Beispiel 20 wurde auf die gleiche Weise, wie es beschrie ben worden war, mit der Ausnahme wiederholt, daß die Poly-ε-Caprolacton-Schicht eine Dicke von 15 µm besaß. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie vollständig zersetzt worden war. Die Verbund folie besaß eine Siegelfestigkeit von 303 g/10 mm.

Beispiel 23

Eine Trägerfolie ähnlich der von Beispiel 20 wurde be schichtet mit einer 10 Gew.-%igen Lösung vom Polyester- Typ-Polyurethan in Tetrahydrofuran und die Beschichtung wurde bei 50°C 5 Minuten getrocknet, um eine Polyurethan- Schicht mit einer Dicke von 9 µm auf der Trägerfolie zu bilden. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie fast vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 130 g/10 mm.

Beispiel 24

Eine Trägerfolie ähnlich der aus Beispiel 20 wurde mit einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyäthylenoxid beschichtet und die Beschichtung wurde bei 50°C 5 Minuten getrocknet, um eine Polyäthylenoxid-Schicht mit einer Dicke von 9 µm auf der Trägerfolie zu bilden. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie besaß eine Siegelfestigkeit von 80 g/10 mm.

Beispiel 25

Eine wäßrige Dispersion, die 1 Gew.-% Zellulosefasern enthielt, wurde mit einer Menge einer wäßrigen Lösung, die 1 Gew.-% Essigsäuresalz von Chitosan enthielt, ge mischt, um ein Gemisch mit einem Chitosansalzgehalt von 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Zellulose fasern zu erhalten. Das Gemisch wurde über die Oberfläche einer Glasplatte ausgebreitet und unter einem Heißluft strom bei 70°C getrocknet, um eine durchscheinende Folie mit einer Dicke von 80 µm zu erhalten. Eine 20 Gew.-%ige Lösung eines Poly-ε-Caprolactons in Äthylacetat wurde dann auf die so erhaltene Trägerfolie mittels eines Stan genbeschichters aufgebracht und die Beschichtung wurde bei 50°C getrocknet, woraufhin eine Verbundfolie mit einer Poly-ε-Caprolacton-Schicht mit einer Dicke von 3 µm erhalten wurde. Der Test auf biologische Abbaubar keit zeigte, daß die Verbundfolie vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 39 g/10 mm.

Beispiel 26

Eine Trägerfolie ähnlich der von Beispiel 25 wurde mit einer 10 Gew.-%igen Lösung von Polyestertyp-Polyurethan in Tetrahydrofuran beschichtet und die Beschichtung wurde bei 50°C 5 Minuten getrocknet, um eine Polyurethan-Schicht mit einer Dicke von 9 µm auf der Trägerfolie zu bilden. Der Test auf biologische Abbaubarkeit zeigte, daß die Verbundfolie fast vollständig zersetzt worden war. Die Verbundfolie zeigte eine Siegelfestigkeit von 158 g/10 mm.

Die Erfindung kann in anderen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne daß die wesentlichen charakteristischen Merkmale verloren gehen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungs formen werden daher als beispielhaft und nicht einschränkend angesehen. Es ist beabsichtigt, daß auch Abwandlungen und äquivalente Ausführungen, die in den Umfang der Patentan sprüche fallen, von der Erfindung erfaßt werden.

Claims

1. Zusammensetzung, dadurch gekenn zeichnet, daß sie 100 Gewichtsteile Zellu losefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger, 10 bis 600 Gewichtsteile eines thermoplastischen Har zes und 2 bis 100 Gewichtsteile Chitosan umfaßt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das thermopla stische Harz biologisch abbaubar ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermopla stische Harz wenigstens ein Glied ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyvinylalkoholen, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyester polyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyester polyols und eines Polyätherpolyols mit einem Di isocyanat erhalten worden sind, Polyäthylenoxiden und aliphatischen Polyestern besteht.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermopla stische Harz in Wasser im wesentlichen unlöslich ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das thermopla stische Harz wenigstens ein Glied ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyurethanen, Polyacrylaten, Polyvinylacetaten, Polyamiden und Polyestern besteht.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das thermopla stische Harz biologisch abbaubar ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das thermopla stische Harz wenigstens ein Glied ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind,und Polyuretha nen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Polyätherpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, besteht.

8. Ausgeformter Gegenstand, dadurch ge kennzeichnet, daß er aus der Zusam mensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 her gestellt worden ist.

9. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß er eine Trägerfolie umfaßt, die aus der besagten Zusammensetzung ausgeformt ist, und daß eine Schicht auf wenigstens einer Seite dieser Träger folie vorgesehen ist, die aus einem biologisch abbaubaren Material ausgeformt ist.

10. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz biologisch abbaubar ist.

11. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz wenigstens ein Glied ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyvinylalkoholen, Polyurethanen, die durch Um setzen eines Polyesterpolyols mit einem Diisocya nat erhalten worden sind, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Poly ätherpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Polyäthylenoxiden und aliphatischen Poly estern besteht.

12. Ausgeformter Gegenstand nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß das biologisch abbaubare Material wenigstens ein Glied ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyvinylalkoholen, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols mit einem Diiso cyanat erhalten worden sind, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Polyätherpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Polyäthylenoxiden und aliphatischen Polyestern besteht.

13. Verbundfolie, dadurch gekenn zeichnet, daß sie eine Trägerfolie um faßt, die aus einer biologisch abbaubaren Zusam mensetzung ausgeformt ist, die 100 Gewichtsteile Zellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder we niger und 2 bis 100 Gewichtsteile Chitosan um faßt, und eine Schicht, die aus einem biologisch abbaubaren Material ausgeformt ist, auf wenig stens einer Seite dieser Trägerfolie vorgesehen ist.

14. Verbundfolie nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, daß das biologisch abbaubare Material wenigstens ein Glied ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyvinyl alkoholen, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Polyurethanen, die durch Umsetzen eines Polyesterpolyols und eines Polyätherpolyols mit einem Diisocyanat erhalten worden sind, Poly äthylenoxiden und aliphatischen Polyestern be steht.

15. Verfahren zum Herstellen eines biologisch abbau baren Materials, dadurch gekenn zeichnet, daß es die folgenden Verfahrens schritte umfaßt:
Herstellen (a) einer wäßrigen Lösung von einem sauren Salz von Chitosan und (b) einer wäßrigen Dispersion oder Lösung eines thermoplastischen Harzes,
Mischen von Zellulosefasern mit einer Länge von 3 mm oder weniger und einem Durchmesser von 50 µm oder weniger mit dieser wäßrigen Lösung (a) und der wäßrigen Dispersion oder Lösung (b), um ein Gemisch zu bilden, und
Trocknen des Gemisches.