WO1999047602A2 - Thermoplastische, biologisch abbaubare und kompostierbare opake folie und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Thermoplastische, biologisch abbaubare und kompostierbare opake folie und verfahren zu deren herstellung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren, die mit bis zu 49 Gew.-% an anorganischen Füllstoffen gefüllt und monoaxial oder biaxial verstreckt sind. Sie 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 opake Oberfläche erzeugen.

Description

Thermoplastische, biologisch abbaubare und kompostierbare opake Folie und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine thermoplastische, biologisch abbaubare und kompostierbare opake Folie.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine opake Folie herzustellen, die biologisch abbaubar und kompostierbar ist. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß eine Folie aus einem biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymer oder einer
Mischung aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren, die mit bis zu 49 Gew.-% an anorganischen Füllstoffen gefüllt sind, hergestellt und anschließend monoaxial oder biaxial verstreckt wird. Die Folie kann zur besseren Herstellung oder besseren Weiterverarbeitung mit Additiven ausgerüstet sein.
Für den Erfinder war es überraschend, daß sich die mit anorganischen Füllstoffen gefüllten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymere neben der thermoplastischen Verarbeitung auch monoaxial oder biaxial orientieren ließen und die verstreckte opake Folie sich durch eine verbesserte Steifigkeit und somit verbesserte mechanische Eigenschaften sowie durch eine glänzende Oberfläche und Opazität auszeichnet.
Es ist bekannt, daß bestimmte polymere Werkstoffe einem biologischen Abbau unterliegen können. Hauptsächlich sind hier Materialien zu nennen, die aus natürlich vorkommenden Polymeren direkt oder nach Modifzierung erhalten werden, beispielsweise Polyhydroxyalkanoate wie Polyhydroxybutyrat, plastische Cellulosen, Celluloseester, plastische Stärken, Chitosan und Pullulan. Eine gezielte Variation der Polymerzusammensetzung oder der Strukturen, wie sie von seiten der Polymeranwendung 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 Erfindung Güter verstanden, die entsprechend der Prüfling nach DEM 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.
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 angesehen. Eine wichtige Klasse innerhalb dieser Materialien stellen die Polyester dar. Synthetische 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 Materialeigenschaften 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 vollständig zu Kohlendioxid, Wasser und Biomasse abgebaut werden. Ein entsprechender Test in natürlicher Umgebung unter Einwirkung von Mikro- Organismen, 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 Halbzeugen 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 hinsichtlich Wasserdampf und Gasen im Vergleich zu Filmen aus typischen, jedoch nicht biologisch 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 Cι0-Di- alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt 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 Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C -Cι2- Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3- Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäuren, 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 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 aroma- tischen 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 Cι0-Dialko- holen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt 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, Tetrahydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C -Cι2Alkyl- 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 C -Cι2-Alkyldicarbon- 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 beispielsweise 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 höherfunk- tionellen 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 bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2- Alkyldi- 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 Ethylendiamino- ethansulfonsäure, 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 besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio- nellen 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 Ethylen- glykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-Cι2-
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 beispielsweise 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, bevorzugt 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 Carbonatspendern, 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 do-Di- alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt 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, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2-Alkyldiolen, wie beispiels- weise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise QrCir-Alkylpolyole, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunk- tionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls 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 Hydroxybuttersäure, Hy- droxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2bis Cio-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C5- oder Cβ-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen 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, bevorzugt ω-Laurinlactam, ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam, oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil, wobeider 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 Herstellung 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 opake Folie aus einem Polymer oder einer Mischung aus verschiedenen Polymeren, das/die gemäß DIN V 54 900 biologisch abbaubar 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 anorganischen Füllstoffe sind in der Polymermatrix verteilt und haben einen maximalen Partikeldurchmesser von 60μm (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 15μm (D50%).
In einer besonders bevorzugten Form haben die verwendeten anorganischen Füllstoffe einen maximalen Partikeldurchmesser von 30 μm (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 6μm (D50%).
Gegenstand der Erfindung ist eine opake 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 Füllstoffen 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 anorganische 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 entsprechend hoch ist, so daß die 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 und/oder sonstigen Additiven, das in der Masseaufbereitung als Zwischenprodukt verwendet wird (als Materialzusatz zu einem nicht oder nur teilweise oder unvollständig mit Füllstoffen oder Additiven ausgerüstetem Granulat), um daraus Folien herzustellen, die eine bestimmte Menge an Füllstoffen und/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 ausgerüsteten Rohstoffen zugemischt, so daß die gewünschten Gewichtsprozentanteile an Füllstoffen in den Folien realisiert werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine opake Folie aus Polymeren, die mit anorganischen Füllstoffen gefüllt und sowohl biaxial als auch monoaxial verstreckt sein kann 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 üblichen Antiblockmittel enthält. Dabei können auch die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine opake Oberfläche erzeugen.
In einer besonderen Form kann die erfindungsgemäße opake Folie zusätzlich mit einer Corona- und/oder Flamm- und/oder Plasmavorbehandlung und/oder einem oxidativ wirkenden Stoff und/oder einem an-/ablagerbaren 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 Oberflache behandelt werden Dabei erfolgen die genannten Oberflachenvorbehandlungen vorzugsweise nach der monoaxialen oder biaxialen Orientierung
Die monoaxiale oder biaxiale Orientierung erfolgt bei amorphen Thermoplasten in Temperaturbereichen oberhalb der Glasubergangstemperatur sowie bei teilkristalhnen Thermoplasten oberhalb der Glasubergangstemperatur und unterhalb der Kπstalht- schmelztemperatur
Die erfingungsgemaße Folie kann mit maximal 5 Gew -% für Polyester typisch eingesetzte Nukleierungsmitteln (beispielsweise 1,5-Naphthalindιnatriumsul-fonat oder Schichtsilikate, beispielsweise Talkum, oder Keimbildner der Nanoteilchengroße, 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 Plasmavorbehandlung 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 Oberflache behandelt sein
Als Stabilisatoren und Neutrahsationsmittel können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen für Polyesterverbindungen eingesetzt werden Deren Zusatzmenge liegt maximal bei 5 Gew -%
Besonders geeignet als Stabilisatoren sind phenolische Stabilisatoren, Alkalι-/Erd- alkahstearate und/oder Alkah-/Erdalkahcarbonate 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- Tertiarbutyl-4-Hydroxyphenyl)-Propionat oder l,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di- Tertiarbutyl-4-Hydroxybenzyl)-benzol sind besonders vorteilhaft
Neutralisationsmittel sind vorzugsweise Dihydrotalcit, Calciumstearat, Calciumcarbo- nat und/oder Calciummontanat einer mittleren Teilchengröße von höchstens 0,7 μm, einer absoluten Teilchengröße von kleiner 10 μm und einer spezifischen Oberflache von mindestens 40 m2/g
In einer besonders bevorzugten Auführungsform 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 Saureamide, höhere aliphatische Saureester, niedrigmolekulare polarmodifizierte
Wachse, Montanwachse, cyclische Wachse, Phthalate, Metallseifen sowie Silikonole Besonders geeignet ist der Zusatz von höheren aliphatischen Saureamiden und Silikonölen
Unter den aliphatischen Amiden sind insbesondere die Angebotsformen von Ethylen- amid bis Stearylamid geeignet Aliphatische Saureamide sind Amide einer wasserunlöslichen Monocarbonsaure (sogenannte Fettsauren) mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Erucasaureamid, Stearinsaure- amid und Olsäureamid sind hierunter bevorzugt
Geeignet als Trenn- oder Gleitmittel sind außerdem Verbindungen, die sowohl Esterais auch Amidgruppen enthalten, wie beispielsweise Stearamid-Ethylstearat bzw 2 Stear-Amido-Ethyl-Stearat
Unter der Bezeichnung Montanwachse fallt ein Reihe von verschiedenen Verbindungen Siehe hierzu Neumuller et al in Rompps 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 5 000 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 Ausfuhrungsform der Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von 0,05 bis 1 Gew.-%.
Geeignete Antiblockmittel sind sowohl anorganische als auch organische Zusatzstoffe, die als Erhebung aus der Folienoberfläche herausragen und somit einen Abstands- haltereffekt hervorrufen. Die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel können zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine opake Oberfläche erzeugen.
In einer bevorzugten Form werden als anorganische Füllstoffe, die auch als Anti- blockmittel 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) polarmodifizierts Polyethylen (z.B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyethylen) polarmodifizierts Polypropylen (z.B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypropylen) statistische Copolymer auf Ethylen- oder Propylenbasis mit Vinylalcohol oder Vinyl- acetat oder Acrylsäure oder Acrylsäureester oder Methacrylsäure oder Meth- acrylsäureester oder Metallsalzen der Methacrylsäure oder Metallsalze der Meth- acrylsäureester
Benzoguanamin Formaldehyd Polymere aliphatische und teilaromatische Polyester mit anderen Schmelzpunkten als der
Folienrohstoff 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 Ausfuhrung enthält die Folie 0,005 bis 4 Gew.-% Antiblockmittel. 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. Besonders 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 oder anorganischen Füllstoffen ausgerüstet. Dies geschieht beim Granu- Heren des Rohstoffs beispielsweise in Zweischneckenextrudern, wo dem Rohstoff 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 hergestellt werden, sind Stoffe, die mit den in dieser Erfindung genannten Polymere verträglich sind.
In einer besonders bevorzugten Form sind die Materialien, aus denen neben den Additiven 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 stattfinden 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 Flamrabehandlung mit polarisierter Flamme (vgl. US-A-4,622,237) wird eine elektrische Gleichspannung zwischen einem Brenner (negativer Pol) und einer Kühlwalze angelegt. Die Höhe der angelegten Spannung beträgt zwischen 400 und 3 000 V, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 500 bis 2 000 V. Durch die angelegte Spannung 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 diejenigen der nicht behandelten Seite.
Bei einer Plasmavorbehandlung werde in einer Niederdruckkammer Gase, z.B. Sauerstoff oder Stickstoff oder Kohlendioxid oder Methan oder Halogenkohlenwasserstoffe 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 aufzubrechen 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 beschichtenden 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 Polymerfilmoberflache einen oxidativen Angriff bei den Substratpolymeren erzeugt Es bildet sich eine glasartige und meist hochvemetzte Schicht, die mit der Folienoberflache fest verbunden ist Bei geeigneter Stoffzusammensetzung ergibt sich hierdurch einen Anstieg der Oberflachenspannung auf der Folie.
Gegenstand der Erfindung ist daruberhinaus das Verfahren zur Herstellung einer opaken, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Folie Die Herstellung der erfindungsgemaßen opaken Folie geschieht zweckmäßig über ein Extrusionsverfahren
Der oder die in Granulatform vorliegenden abbaubaren und kompostierbaren Werkstoffe (als Compound oder als ungefülltes Polymer mit Zugabe eines entsprechenden Masterbatches) werden in Extrudern aufgeschmolzen, homogenisiert, komprimierert und über ein Werkzeug ausgetragen, bis zur Verfestigung abgekühlt, anschließend bei teilkristallinen Werkstoffen unter Kristallitschmelztemperatur und oberhalb der Glasubergangstemperatur sowie bei amorphen Werkstoffen oberhalb der Glasubergangstemperatur temperiert und dann ein oder mehrfach monoaxial oder biaxial verstreckt Nach der oder den Verstreckvorgängen kann jeweils optional eine Fixierung des Films erfolgen Nach den Verstreckvorgangen und den möglicherweise vorherrschenden Fixierstufen kann der somit gefertigte Film eventuell in-line oberflachenvorbehandelt werden Die Vorbehandlung kann mit einer Corona, einer Flamme, einem Plasma oder einem oxidativen 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), derart durchgeführt werden, so daß sich ein Anstieg der Oberflachenspannung auf der Folie ergibt
Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Verfahren zur monoaxialen oder biaxialen Verstreckung der erfindungsgemaßen Folie Die biaxiale Verstreckung kann im Simultanreckverfahren oder im zweistufigen sequentiellen Verfahren, wobei so- wohl zuerst längs- und dann quergereckt als auch zuerst quer- und dann langsgereckt werden kann, oder im dreistufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs-, dann quer- und abschließend langsgereckt als auch zuerst quer-, dann längs- und abschließend quergereckt werden kann, oder im vierstufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs-, dann quer-, dann längs- und abschließend quergereckt als auch zuerst quer, dann längs-, dann quer- und abschließend längsgereckt werden kann, erfolgen. An jede einzelne Verstreckung kann sich eventuell eine Fixierung des Films anschließen. Die einzelne Verstreckung jeweils in Längs- und
Querrichtung kann dabei ein- oder mehrstufig erfolgen.
In einer bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie ist die biaxiale Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein sequentielles Verfahren handelt, das mit der Längsreckung beginnt.
In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie ist die monoaxiale Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß das Reckverhältnis in Längsrichtung 1 : 1,5 bis 1 : 10 beträgt.
In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie ist die monoaxiale Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß das Reckverhältnis in Längsrichtung 1 : 2,8 bis 1 : 8 beträgt.
In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie ist die biaxiale
Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtreckverhältnis in Längsrichtung 1 : 1,5 bis 1 : 10 und das Gesamtreckverhältnis in Querrichtung 1 : 2 bis 1 : 20 beträgt.
In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie ist die biaxiale
Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtreckverhältnis in Längsrichtung 1 : 2,8 bis 1 : 8 und das Gesamtreckverhältnis in Querrichtung 1 : 3,8 bis 1 : 15 beträgt.
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 opaken, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln oder als opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Schutz- und Trennfünktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln, beispielsweise für Babywindeln oder Damenbinden oder als opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für den Oberflächenschutz oder die Oberflächenveredelung im Bereich der Pappe- und Papierkaschierung oder als veredelte Folie, die in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie bedruckter oder unbedruckter Form sowie mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen eingesetzt werden kann, in Betracht.
Weiterhin kann die opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Treibhausabdeckungen oder zur Aus- kleidung von Pflanzaufzuchtkästen (z.B. für die Champignon-Zucht) in den Bereichen
Gartenbau bzw. Landwirtschaft ihre Anwendung finden, wobei durch den Gehalt an anorganischen Füllstoffen die biologische und durch die Abpufferung von Säuren die hydrolytische Abbaugeschwindigkeit gesteuert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen opaken, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Folie als beschichtete Folie oder in einem Folienverbund. Dabei kann es sich bei den anderen Folien des Verbundes um nichtabbaubare Folien oder auch um biologisch abbaubare und kompostierbare Folien handeln Außerdem können die eingesetzten Beschichtungs- oder Klebstoffe sowohl zu den normalen nichtabbaubaren Systemen als auch zu den biologisch abbaubaren und kompostierbaren Rohstoffen gehören In einer besonders bevorzugten Form der Anwendung dieser erfindungsgemäßen opaken, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Folie werden zur Herstellung der beschichteten Folie oder eines Folienverbundes 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 opaken, biologisch abbaubaren und kompostierbaren 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 Verschluß oder Anschluß besitzen
Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen opaken, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Folie oder Verbünde als Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Verpackungs- oder Trenn- oder Oberflächen- schutzfolie mit sehr hoher Wasserdampfdurchlässigkeit, indem diese Folie mit einer kalten oder temperierten Nadelwalze durchstochen wird. Der Einsatzzweck dieser Folie ist die Verpackung von Feuchtigkeit abgebenden Gütern, beispielsweise Brot oder verschiedene Obst- oder Gemüsesorten, oder als Trenn- und Schutzfolie im
Hygienebereich.
Beispiel 1
Aus einer mit Kreide (OMYA BL, OMYA GmbH Köln, Gehalt an CaCO3 > 98%, MgCO3 < 0,52%, Fe2O3 < 0,02%) gefüllten Polyesteramid (40 Gew.-% Kreide) wurde eine Folie mit einer Dicke von 200μm hergestellt. Das Polyesteramid hat in seiner ungefüllten Form einen MFI von 7 (in g/lOmin bei 190°C, 2, 16kg, 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 190°C. Die Schmelze wurde als Blasfilm aus einer Ringdüse ausgetragen, abgekühlt, geschnitten und als Flachfilm aufgewickelt. Der Flachfilm wurde anschließend bei einer Verstrecktemperatur von 1 10°C simultan biaxial in Längs- und Querrichtung mit dem Verhältnis 1 : 2 verstreckt. Es ergab sich somit ein rechnerisches Flächenreckverhältnis von 1 : 4. Es konnte ein Muster mit einer Dicke von 1 lOμm hergestellt werden.
Beispiel 2
Aus dem gleichen Material des Beispiels 1 wurde nach dem gleichen Verfahren ein biaxial verstrecktes Muster bei der Verstrecktemperatur von 110°C und einem Längs- und Querreckverhältnis von 1 : 3 hergestellt. Es ergab sich somit ein rechnerisches
Flächenreckverhältnis von 1 : 9. Es konnte ein Muster mit einer Dicke von 60μm hergestellt werden.
Beispiel 3
Aus dem gleichen Material des Beispiels 1 wurde nach dem gleichen Verfahren ein monoaxial verstrecktes Muster bei der Verstrecktemperatur von 1 10°C und einem Längsreckverhältnis von 1 : 4 hergestellt. Es konnte ein Muster mit einer Dicke von 85 μm hergestellt werden. Vergleichsbeispiel
Aus dem gleichen Material des Beispiels 1 wurde mit einem Blasfilmextruder ein unverstreckter Blasfilm mit einer Dicke von 50μm hergestellt.
An den gefertigten Mustern wurden die folgenden physikalischen Eigenschaften wie folgt gemessen:
Mechanische Eigenschaften: An den Proben wurden die mechanischen Größen Reißfestigkeit und Reißdehnung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung gemäß DIN 53 455 bestimmt. Der E- Modul in Längs- und Querrichtung wurde entsprechend der DIN 53 457 gemessen. Die Dicke der einzelnen Muster wurde nach DIN 53 370 bestimmt.
Permeationseigenschaften:
An den Proben wurde die Durchlässigkeit von Sauerstoff bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Feuchte von 75% nach DIN 53 380 gemessen. Weiterhin wurde die Durchlässigkeit von Wasserdampf bei einer Temperatur von 23 °C und einer relativen Feuchte von 85% gemäß DIN 53 122 bestimmt.
Glanz:
An den Proben wurde der Oberflächenglanz in Anlehnung an DIN 67530 gemessen. Dabei wird als Glanz der regulär reflektierte Lichtanteil, bezogen auf einen unter 20° zum Lot einfallenden Lichtstrahl bezeichnet. Der Glanz wird in Glanzeinheiten GE, die auf einen Schwarzglasstandard bezogen werden, angegeben.
Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Proben aus Beispiel 1, 2 und 3 sowie dem Vergleichsbeispiel sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1
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Claims

Patentansprüche
1. Opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine biaxiale Orientierung aufweist und aus einem oder allesamt mit anorganischen Füllstoffen gefüllten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymer besteht sowie mit maximal 5 Gew.-% Nukleierungs- mitteln 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 Konzentra- tionsangaben auf die Gesamtmasse der Folie bezogen sind. Dabei können auch die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine opake Oberfläche erzeugen.
2. Folie, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der anorga- nischen Füllstoffe von 1 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% betragen kann.
3. Folie, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der anorganischen Füllstoffe von 49 Gew.-% bis maximal 85 Gew.-% betragen kann, wenn die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß.
Folie, gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem oder den Polymeren um
aliphatische oder teilaromatische Polyester aus
A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cι0- Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt 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, Tetra- hydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C -Cι2-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-
Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-Cι2-Alkyldicarbonsäuren, 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 beispielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfünktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A und B, wobei die aro- matischen 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 Cio-
Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C5- oder Cβ- cycloaliphatischem Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetra- hydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2AIkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2- Alkylpolyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Tri- methylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Sauren, vorzugsweise C2-Cι2-Alkyldicarbonsauren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsaure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Sauren wie beispielsweise Terephthalsaure, Iso- phthalsaure, Naphthalindicarbonsäure und zusatzlich gegebenenfalls geπngen Mengen höherfunktionellen Sauren wie beispielsweise Tπ- mellitsaure oder
D) aus saure- und alkoholfünktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersaure, Hydroxy- valeriansaure, Milchsaure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε- Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus C und D, wobei die aromatischen Sauren nicht mehr als 50 Gew -% Anteil, bezogen auf alle
Sauren, ausmachen,
E) aus dem Reaktionsprodukt von C und/oder D mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenen- falls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12
C-Atomen bzw 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z B Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusatzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C -Cι2-Alkyldι- oder
-polyole bzw 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Alkoholen, z B Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclohexandi- methanol, 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 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 Cio- Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt 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, Tetra- hydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-Cι2-Alkyldi- carbonsäuren, 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 beispielsweise Trimellitsäure oder G) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvaleriansäure, 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, bevorzugt 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 Carbonatspendern, 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 Cio-
Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoher- funktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2-Alkylpolyole, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Sauren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsaure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Sauren wie beispielsweise Terephthalsaure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Sauren wie beispielsweise Trimellitsaure oder
K) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstofϊkette, beispielsweise Hydroxy- buttersaure, Hydroxyvaleriansaure, Milchsaure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K), wobei die aromatischen Sauren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle
Sauren, ausmachen,
L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bi- funktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2 bis Cio-
Diamine, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Sauren, vor- zugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw C5- oder Cβ-
Ring im Falle von cycloaliphatischen Sauren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen 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, 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,
handelt.
5. Folie nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den erfindungsgemäßen Polymeren sowohl um reine Polymere als auch um
Mischungen aus verschiedenen der genannten Polymere handeln kann.
6. Folie nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem oder den biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren um Poly- esteramid handelt.
7. Folie nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen 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, Titandioxid, Zinkoxid, Microglaskugeln oder Mischungen aus den genannten Substanzen handeln kann, wobei die Mischungen in der Regel die natürlichen Vorkommen darstellen (z.B. Kreide, Talkum, etc.).
8. Folie nach Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen Füllstoffen um Kreide handelt (Hauptanteil: CaCO3, mindestens 94 Gew.-%).
9. Folie nach Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Folie aus einem ungefüllten Polymer und Zugabe eines entsprechend mit anorganischen Füllstoffen gefüllten Masterbatches hergestellt wird.
10. Folie nach Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungs- gemäße Folie aus einem entsprechend gefüllten Compound hergestellt wird.
11. Folie nach Ansprüchen 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Füllstoffe in der Polymermatrix verteilt sind und einen maximalen Partikeldurchmesser von 60 μm (D98%) und einen mittleren Partikeldurch- messer von kleiner oder gleich 15 μm (D50%) aufweisen.
12. Folie nach Ansprüchen 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Füllstoffe einen maximalen Partikeldurchmesser von 30 μm (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 6μm (D50%) aufweisen.
13. Folie nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die mit anorganischen Füllstoffen gefüllten Polymere zunächst durch Wärme- und Schereinwirkung aufgeschlossen, diese Schmelze in einem Werkzeug ausge- tragen und bis zur Verfestigung abgekühlt, anschließend bei teilkristallinen
Werkstoffen auf Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperaturen und unterhalb der Kristallitschmelztemperaturen und bei amorphen Werkstoffen oberhalb der Glasubergangstemperaturen temperiert und anschließend ein oder mehrfach monoaxial oder biaxial verstreckt und nach der oder den einzelnen Verstreckungen eventuell fixiert und nach diesen Verstreck- und Fixiervor- gangen eventuell oberflachenbehandelt werden
Folie nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxiale Verstreckung im Simultanreckverfahren oder im zweistufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs- und dann quergereckt als auch zuerst quer- und dann langsgereckt werden kann, oder im dreistufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs-, dann quer- und abschließend langsgereckt als auch zuerst quer-, dann längs- und abschließend quergereckt werden kann, oder im vierstufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs-, dann quer, dann längs- und abschließend quergereckt als auch zuerst quer-, dann längs-, dann quer- und abschließend langsgereckt werden kann, erfolgt und sich eventuell an jede einzelne Verstreckung eine Fixierung des Films anschließen kann
Folie nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxiale Verstreckung im sequentiellen Verfahren beginnend mit der Langsreckung durchgeführt wird
Mehrschichtige Folie nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Reckverhaltnis der monoaxial gereckten Folie in Längsrichtung 1 1,5 bis 1 10 betragt
Mehrschichtige Folie nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Reckverhaltnis der monoaxial gereckten Folie in Längsrichtung 1 2,8 bis 1 8 betragt
Folie nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamt- reckverhaltnis in Längsrichtung 1 1,5 bis 1 10 und das Gesamtreckver- haltms in Querrichtung 1 2 bis 1 20 betragt
19. Folie nach Ansprüchen, 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtreckverhältnis in Längsrichtung 1 : 2,8 bis 1 : 8 und das Gesamtreckverhältnis in Querrichtung 1 : 3,8 bis 1 : 15 beträgt.
20. Folie nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke kleiner als 500 μm beträgt.
21. Folie nach Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke kleiner als 80 μm beträgt.
22. Folie nach Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Folie Pigmente zur Einfärbung enthält. Dabei kann es sich um organische oder anorganische Pigmente handeln.
23. Folie gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigemente biologisch unbedenklich sind oder eine Konzentration von weniger als 1 Gew.-% aufweisen, d.h. konform zur der DIN V 54 900 sind.
24. Folie nach Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische und hydrolytische Abbaubarkeit der erfindungsgemäßen Folie durch den Gehalt an anorganischen Füllstoffen (durch Abpufferung von Säuren), den molekularen Aufbau der biologisch abbaubaren Polymere, der Orientierung der erfindungsgemäßen Folie und/oder der Beschichtung der Folie gesteuert werden kann.
25. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie als opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmittel oder Nichtlebensmittel oder als opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Treibhausabdeckungen oder zur Auskleidung von Pflanzaufzuchtkästen (z.B. für die Champignon-Zucht) in den Bereichen Gartenbau bzw. Landwirtschaft oder als opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für Schutz- und Trennfunktionen im Zu- sammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln oder als opake, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für den Oberflächenschutz oder die Oberflächenveredelung im Bereich der Pappe- und Papierkaschierung oder als veredelte Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form und mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen eingesetzt werden kann.
26. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zur Herstellung von beschichteten Folien oder Verbunden oder Laminaten aus den gleichen oder anderen Polymeren oder mit anderen nicht biologisch abbaubaren Folientypen eingesetzt wird, wobei die verwendeten
Beschichtungs- oder Klebstoffe nicht unbedingt biologisch abbaubar und kompostierbar sein müssen.
27. Verwendung der Folie nach Anspruch 26, 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.
28. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 24 sowie 27, dadurch gekennzeichnet, 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.
29. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 24 sowie 27, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Folie aufgrund ihrer hohen Sauer- stoff-, Kohlendioxid- und Wasserdampfdurchlässigkeit für die Verpackung von Frischobst und Frischgemüse eingesetzt wird.
30. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 24 sowie 27, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Folie oder der Verbund als Ausgangsmaterial 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.
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