WO1999065977A1 - Aus biologisch abbaubaren werkstoffen geschäumte, thermoplastische folie - Google Patents

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WO1999065977A1
WO1999065977A1 PCT/IB1999/001070 IB9901070W WO9965977A1 WO 1999065977 A1 WO1999065977 A1 WO 1999065977A1 IB 9901070 W IB9901070 W IB 9901070W WO 9965977 A1 WO9965977 A1 WO 9965977A1
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acid
acids
optionally
mixture
bifunctional
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PCT/IB1999/001070
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Jürgen LOERCKS
Harald Schmidt
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Bio-Tec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co. Kg
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/03—Extrusion of the foamable blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2303/00—Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products

Definitions

  • thermoplastic film made from biodegradable materials
  • the present invention relates to a foamed, thermoplastically processable, thermoformable and weldable semi-finished product or molding or molding consisting of a biodegradable and compostable material / polymer and a process for its production, which is characterized in that the biodegradable and compostable thermoplastic polymer in The extruder is converted into a melt, the melt is gassed with a low-boiling blowing agent directly under pressure, the blowing agent is incorporated into the melt, the melt-blowing agent mixture is cooled to the required molding temperature, extruded through a nozzle at the end of the extruder, and formed into a cellular semi-finished product or molding material or molded part is shaped and expanded, the foamed semi-finished product or molded part having a volume density many times lower than that of its framework substances and as a biodegradable and compostable polymer foam semi-finished product or molded part v is used.
  • Biodegradable foams are already known from a large number of documents that deal with the topic and also show how eminently important the realization of lightweight, fully biodegradable foam plastics is to be assessed. This is because packaging materials or insulating materials are to be made available which are completely biodegradable after use and are particularly light, material-saving, shock-absorbing and insulating due to a foam structure.
  • WO95 / 04104 proposes a foamed, thermoplastic starch polymer which foams when processed by splitting off water by using fibers which bind capillary-active water.
  • WO94 / 05492 describes a biodegradable layered composite material on the basis of hardened starch foam, in which the starch foam is produced by water vapor in a syringe expansion process.
  • WO96 / 07693 discloses a molded part made of starch foam, which is produced by extruding starch into starch foam profiles and further processing into molded parts.
  • WO96 / 07539 in turn shows a sandwich panel with a starch foam core.
  • Patent applications EP-B-0 413 798, EP-A-0 667 369, EP-A-0 696 611 and EP-A-0 696 612 deal with foamed starch-based materials.
  • WO83 / 02955 describes a process in which starch is processed in the presence of water and a blowing agent in an extruder at elevated temperature to form a foam product.
  • EP 0 375 831 and EP 0 376 201 disclose starch foam products and processes for their production from starches containing high amylose.
  • EP 0 696 611, EP 0 667 369 and EP 0 696 612 deal with "loose fillers” based on starch and polymer blends with PVOH, EVOH, PVAc, PU, polyester. Packaging materials can also be produced from these "loose fillers” by agglomeration.
  • a process for producing a foam based on starch is described in DE 23 04 736, the Starch is inflated under the influence of heat and a blowing agent mixture.
  • DE 32 06 751 a starch foam is obtained by an extrusion process using blowing agents that release carbon dioxide.
  • DE 23 65 523 also deals with starch foam.
  • CA-A-2 057 668 proposes a biodegradable polymer foam which, on the one hand, consists of 50% to 100% of one or more homopolymers, which are biodegradable, and from 0% to 50% of a polymer, which is hardly or is not biodegradable at all.
  • the homopolymers are preferably polylactic acid or polymers based on a lactide.
  • synthetic polymers such as polyester, polycarbonate, polysulfone, etc., are mentioned as hardly or not biodegradable polymers, which makes the biodegradability of the proposed foam questionable.
  • the foamed, biodegradable materials have significant disadvantages when used with foamed plastics such as EPS
  • the invention has for its object to provide a biodegradable, compostable foam as a semifinished product or molding or molding with a uniform pore distribution and thermoplastic processing properties, for example as a thermally deformable, foamed film or injection molded foamed molding or molding, the manufacture of End products from the semi-finished product according to the invention with the usual methods of the plastics processing industry by thermoplastic forming, hot forming or deep drawing into biodegradable end products with versatile applications, for example for cups, plates, trays, cups, bowls, portion packs, blister backs, trays, packaging bowls for fruit, vegetables and fresh meat, egg packaging, protective films, sandwich elements, laminated foam films.
  • the foamed semi-finished product according to the invention which has a particularly light density in the sealing range below 300 g / l, consists of biodegradable thermoplastic materials, which are preferably produced on the basis of renewable raw materials such as starch or cellulose and polymer mixtures based on starch or cellulose, from the melt Extrusion produced by continuously introducing a low-boiling blowing agent into the extruder Polymer melt is metered. Depending on the properties of the biodegradable polymers, the melt is gassed directly in the extruder at pressures of 150 - 400 bar. The melt / fuel mixture is then cooled in the extruder to the required molding temperature, continuously injected, molded and directly foamed. The melt-fuel mixture can also be injected into a mold and foamed therein.
  • melt / fuel mixture it is also possible to first extrude, cool and granulate the melt / fuel mixture or to form it as a semi-finished granulate.
  • These granules loaded with fuel or gas can then be foamed in a further separate process step to give molded parts in accordance with customary methods, or can be processed into foamed molded parts by means of hot air / hot steam.
  • thermoplastic polymers The following can be used as biodegradable thermoplastic polymers:
  • Thermoplastic polysaccharides and derivatives thereof such as chitin and its derivatives, cellulose derivatives and starch derivatives - Starch blends with the aforementioned, biodegradable polymers, as well
  • Fluorocarbons as blowing agents or partially halogenated blowing agents are deliberately avoided in this area of application for reasons of environmental compatibility, although the technical function is suitable.
  • Nitrogen and / or carbon dioxide are used as a particularly preferred blowing agent, which take into account the special ecological balance advantages of biodegradable materials based on renewable raw materials such as starch as foam plastics.
  • the biodegradable foam products are extruded in the extruder by direct gassing with the gaseous blowing agent into the polymer melt and continuous or discontinuous further processing in customized plant technology.
  • the individual manufacturing processes are divided into sensible process steps, which are combined depending on the task.
  • the method is used in which the shape and density of the product are achieved in one operation, regardless of the type of blowing agent.
  • the extruder used is preferably a single-shaft extruder with a large cylinder length of approximately L / D 40: 1.
  • the length of the extruder results from the process sequences and is designed for conveying and melting the granulated bioplastic raw material, mixing in the blowing agent and cooling the melt / blowing agent mixture to the molding temperature.
  • the propellant is supplied by suitable, precise metering pumps with the necessary injection pressure while maintaining a constant
  • the foamed semi-finished products are made from biodegradable polymers according to the principle of free expansion on the tool. For this reason, the BAW melt mixture is horizontally formed into a tube during film production. The foam film tube is then pulled over a temperature-adjustable calibration mandrel and stretched and cooled radially and axially. The even expansion and rec- ken is achieved by constant air supply in the space between the nozzle and the calibration mandrel. On the back of the calibration mandrel there are cutting devices on which the foamed tubular films are cut in two webs and laid flat.
  • the procedure according to the invention as a semi-finished or molded material, for example as a film of particularly light density, in the density range below 300 g / l, consisting of biodegradable thermoplastic materials, is produced by this procedure described by way of example.
  • Another variant consists in that the mixture of the polymer melt and the blowing agent is injected, foamed and molded into an enclosed space (mold), as in the injection molding process or blow molding.
  • the foamed molding materials according to the invention have the advantage that they are semi-finished, e.g. as foamed film, have a particularly low density of less than 300 g / 1, have a uniform pore distribution with closed-pore outside and with the usual processing methods of the plastics processing industry, such as hot forming, deep-drawing or pressing, to be processed into light, compostable molded parts and packaging can.
  • the characteristic of compostability can be determined with the standard DIN 54900, or according to the standard CEN 261, if this comes into force.
  • thermoplastically deformable, weldable, foamed semi-finished products or molded parts are particularly suitable for Provision of completely biodegradable and compostable packaging materials, insulation materials, foam foils, heat, cold and sound insulation as well as for the production of fast food dishes, packaging trays for fruit, vegetables and meat, egg packaging, protective films, trays, sandwich elements, cans, bottles, Coatings for paper or cardboard.
  • This list contains only a number of examples and is by no means exhaustive.
  • the biodegradable polymer such as a polymer blend containing thermoplastic starch and optionally further polymers and additives
  • the biodegradable polymer is entered at point 11.
  • zone 4 in the extruder, direct gassing with carbon dioxide or injection of the gaseous nitrogen takes place.
  • Zone 8 forms a liquid-cooled cylinder extension, and zone 10 has a foam foil tool.
  • a temperature-controlled cooling mandrel with a cutting device is designated by the reference number 12 and a draw-off for the foam sheets is given the reference number 13. 2.
  • test protocols listed below the tests with recipe 0640GS8209 and fumigation with carbon dioxide are provided with test numbers 1 to 6. Due to the relatively high melting temperatures, the proportion of carbon dioxide had to be reduced to 0.6% in the course of the tests from 1 to 6, as breakdowns occurred at higher values. It was shown that the screw was too heavily relined for a metering setting of 30%, which is why the metering speed was increased for the last attempts.
  • Test 10 gave a 1.7 mm thick film with a density of 316 kg / m 3 and a smooth surface. However, there is a very coarse-cell foam structure with an average bubble size of approx. 2 mm x 0.5 mm on the surface.
  • cylinder zones 2-4 were raised to 200 ° C for experiments 12 to 17. Previous studies have shown that this temperature has to be exceeded for a certain time in order to ensure the complete decomposition of the nucleating agent.
  • the increased pressures in zones 5 and 6 also indicate that there is an additional decomposition of the nucleating agent.
  • some of the samples show a clear yellowing. This coloring indicates that the sensitive starch may be degraded by acid groups or thermally degraded by the high cylinder temperatures. Since there is no further reduction in density of samples 12 - 17 compared to sample 11 B, the higher cylinder temperatures for this material should be avoided.
  • tests 26 to 31 are identified as tests 26 to 31 in the following test table. Since the material according to recipe 4 has a high hen pressure built up and the cylinder temperature could not be increased further, the screw had to be driven relined. Foaming the material without the addition of nucleating agent (test 27) resulted in a uniform, thick foam with a density of 214 kg / m 3 and an average bubble size of approx. 1 mm. The strong longitudinal folds in the film can be traced back to the fact that the film was not fully drawn over the cooling mandrel that was placed.
  • tests 21 to 24 The tests with recipe 3 0640GS8207 and nitrogen as blowing agent are identified as tests 21 to 24 in the following test protocol.
  • the settings according to test 10 were adopted from the tests with carbon dioxide as a blowing agent.
  • a film with a density of 500 kg / m 3 was obtained (test 21).
  • the film had an excellent surface, but foamed very irregularly.
  • Various measures to achieve the solubility of the propellant and to improve the homogenization of the melt did not bring any significant improvement in the foam quality.
  • test 25 In the test protocol listed below, the test with formulation 0640GS8208 and nitrogen as blowing agent is identified as test 25.
  • the mixtures with 0640GS8209 showed the better foaming behavior with carbon dioxide as a blowing agent.
  • the result was a relatively fine-cell structure with good surface quality.
  • the existing cracks and stripes can be eliminated by optimizing the trigger conditions.
  • the density of the foam was in the range of 540 kg / m 3 and was therefore relatively high. Further attempts should show here whether the density can be further reduced by varying the proportion of blowing agent and nucleating agent.

Abstract

Ein biologisch abbaubares und kompostierbares Halbfabrikat, Formstoff oder Formteil aus einem geschäumten, zelligen Werkstoff, das thermoplastische Eigenschaften besitzt und daher durch Warmumformen weiterverarbeitet werden kann, wird erhalten durch Einbringen von gasförmigen, niedrig siedenden Treibmitteln unter Druck in die Schmelze des Werkstoffes und anschliessendem Schäumvorgang. Das Halbfabrikat kann thermoplastisch weiterverarbeitet und vielseitig verwendet werden. Die weiteren Vorteile des geschäumten Formstoffes oder Formteils sind die biologische Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit und die geringe Dichte, die ein günstiges Kosteneinsparpotential hat.

Description

Aus biologisch abbaubaren Werkstoffen geschäumte, thermoplastische Folie
Die vorliegende Erfindung betrifft ein geschäumtes, thermoplastisch verarbeitbares, warmformbares und schweissbares Halbzeug oder Formstoff oder Formteil bestehend aus einem biologisch abbaubaren und kompostierbaren Werkstoff/Polymer und ein Verfahren zu dessen Herstellung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das biologisch abbaubare und kompostierbare, thermoplastische Polymer im Extruder in eine Schmelze überführt, die Schmelze mit einem niedrig siedenden Treibmittel unmittelbar unter Druck begast, das Treibmittel in die Schmelze incorporiert , die Schmelze-Treibmittel-Mischung auf die notwendige Ausformungstemperatur abgekühlt, am Extrudierende durch eine Düse ausextrudiert und zu einem zelligen Halbzeug oder Formstoff oder Formteil geformt und expandiert wird, wobei das geschäumte Halbzeug oder Formteil ein um ein Vielfaches geringeres Raumgewicht besitzt als das ihrer Gerüstsubstanzen und als biologisch abbaubares und kompostierbares Polymerschaum-Halbzeug oder -Formteil verwendet wird.
Biologisch abbaubare Schaumstoffe sind bereits aus einer Vielzahl von Dokumenten bekannt, die sich mit dem Thema befassen und auch darstellen, wie eminent wichtig die Realisierung von leichten, biologisch vollständig abbaubaren Schaumkunststoffen einzuschätzen ist. Es sollen nämlich Packstoffe oder Isolier- Stoffe zur Verfügung gestellt werden, die nach dem Gebrauch vollständig biologisch abbaubar und durch eine Schaumstruktur besonders leicht, materialsparend, stossabsorbierend und isolierend sind. Die WO95/04104 schlägt ein geschäumtes, thermoplastisches Stärkepolymer vor, das durch Mitverwenden von Fasern, die kapillaraktiv Wasser einbinden, bei der Verarbeitung durch Wasserabspaltung aufschäumt.
Die WO94/05492 beschreibt ein biologisch abbaubares Schichtverbundmaterial auf der Basis von gehärtetem Stärkeschaum, in dem der Stärkeschaum in einem Spritzexpansionverfahren durch Wasserdampf hergestellt wird.
Die WO96/07693 offenbart ein Formteil aus Stärkeschaum, welches durch Extrusion von Stärke zu Stärkeschaumprofilen und Weiterverarbeitung zu Formteilen erzeugt wird.
Die WO96/07539 wiederum zeigt eine Sandwichplatte mit einem Stärkeschaumkern. In den Patentanmeldungen EP-B-0 413 798, EP- A-0 667 369, EP-A-0 696 611 und EP-A-0 696 612 geht es um ge- schäumte Materialien auf Stärkebasis.
Die WO83/02955 beschreibt ein Verfahren, in dem Stärke in Gegenwart von Wasser und einem Treibmittel in einem Extruder bei erhöhter Temperatur zu einem Schaumprodukt verarbeitet wird. Die EP 0 375 831 und EP 0 376 201 offenbaren Stärkeschaumpro- dukte und Verfahren zu deren Herstellung aus hoch amylosehalti- gen Stärken.
EP 0 696 611, EP 0 667 369 und EP 0 696 612 befassen sich mit "loose fillers" auf Stärkebasis und Polymerblends mit PVOH, EVOH, PVAc, PU, Polyester. Aus diesen "loose fillers" können auch durch Agglomeration Verpackungsmaterialien hergestellt werden. Ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffes auf Stärkebasis wird in der DE 23 04 736 beschrieben, wobei die Stärke unter Einfluss von Wärme und einem Treibmittelgemisch aufgebläht wird.
In der DE 32 06 751 wird ein Stärkeschaum durch ein Extrusions- verfahren erhalten unter Verwendung von Treibmitteln, die Koh- lendioxid abspalten. Auch die DE 23 65 523 befasst sich mit Stärkeschaum.
In der CA-A-2 057 668 schliesslich wird ein biologisch abbaubarer Polymerschaum vorgeschlagen, welcher einerseits aus 50 % bis zu 100 % von einem oder mehreren Homopolymeren besteht, welche biologisch abbaubar sind sowie von 0 % bis 50 % aus einem Polymer, welches kaum oder gar nicht biologisch abbaubar ist. Bei den Homopolymeren handelt es sich vorzugsweise um Po- lymilchsäure oder um Polymere, basierend auf einem Lactid. Als kaum oder nicht biologische abbaubare Polymere werden insbeson- dere synthetische Polymere, wie beispielsweise Polyester, Poly- carbonat, Polysulfon etc. erwähnt, wodurch die biologische Ab- baubarkeit des vorgeschlagenen Schaumes zweifelhaft wird.
In den vorgenannten Beispielen zum Stand der Technik weisen die geschäumten, biologisch abbaubaren Werkstoffe wesentliche Nach- teile auf, wenn man sie mit geschäumten Kunststoffen wie EPS
(expandiertes Polystyrol) vergleicht. Entweder können die durch Extrusion oder Spritzexpansion hergestellten Stärkeschäume wegen fehlender thermoplastischer Verarbeitungseigenschaften nicht mit den Verfahren der kunststoffverarbeitenden Industrie weiterverarbeitet werden, oder geschäumte Starkepolymerblends sind noch wesentlich zu schwer im Vergleich zum Stand der Technik zu beispielsweise geschäumten Halbzeugen wie Folien aus Polystyrol, so das der Zweck des Schäumvorgangs nicht erreicht wird. Vielfach wird durch die Verwendung von Wasser bzw. Was- serdampf als Treibmittel eine sehr ungleichmässige und offenporige Schaumstruktrur erzeugt, die Nachteile und Einschränkungen für die Anwendung in Food und Non Food-Bereichen nach sich ziehen. Auch das erfindungsgemässe Merkmal der Kompostierbarkeit des Schaummaterials wird nicht immer zuverlässig erreicht .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen biologisch abbaubaren, kompostierbaren Schaumstoff als Halbzeug oder Formstoff oder Formteil mit gleichmässiger Porenverteilung und thermoplastischen Verarbeitungseigenschaften, beispielsweise als thermisch verformbare, geschäumte Folie oder spritzgegossener geschäumter Formstoff bzw. Formteil, zur Verfügung zu stellen, wobei das Herstellen der Endprodukte aus dem erfindungsge- mässen Halbzeug mit den üblichen Methoden der kunststoffverarbeitenden Industrie durch thermoplastisches Umformen, Warmver- formung oder Tiefziehen zu biologisch abbaubaren Endprodukten mit vielseitigen Anwendungen erfolgt, z.B. zu Bechern, Tellern, Trays, Cups, Schalen, PortionsVerpackungen, Blisterrückseiten, Tabletts, Verpackungsschalen für Obst, Gemüse und Frischfleisch, Eierverpackungen, Schutzfolien, Sandwichelementen, kaschierten Schaumfolien.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemässe geschäumte Halbzeug von besonders leichtem Raumgewicht im Dich- tebereich unter 300 g/1 bestehend aus biologisch abbaubaren thermoplastischen Werkstoffen, die bevorzugt auf der Basis nachwachsender Rohstoffe wie Stärke oder Cellulose und Polymermischungen auf Stärke- oder Cellulosebasis hergestellt werden, wird aus der Schmelze durch Extrusion hergestellt, indem im Ex- truder kontinuierlich ein niedrig siedendes Treibmittel in die Polymerschmelze eindosiert wird. Das Direktbegasen der Schmelze im Extruder erfolgt in Abhängigkeit von den Eigenschaften der biologisch abbaubaren Polymere bei Drücken von 150 - 400 bar. Nachfolgend wird das Schmelze-Treibstoff-Gemisch im Extruder auf die erforderliche Ausformungstemperatur gekühlt, endlos ausgespritzt, geformt und direkt verschäumt. Das Schmelze- Treibstoff-Gemisch kann auch in eine Form gespritzt und darin aufgeschäumt werden.
Alternativ dazu ist es aber auch möglich, das Schmelze-Treib- stoff-Gemisch zunächst zu extrudieren, abzukühlen und zu granulieren bzw. als Granulat-Halbzeug auszuformen. Dieses mit Treibstoff bzw. Gas beladene Granulat kann dann in einem weiteren getrennten Verfahrensschritt zu Formteilen gemass üblichen Verfahren verschäumt werden bzw. zu geschäumten Formteilen mit- tels Heissluft/Heissdampf verarbeitet werden.
Als biologisch abbaubare thermoplastische Polymere können verwendet werden:
- aliphatische Polyester wie Polylactide, Polycaprolacton, Bio- nolle, PHB-PHVB
- Copolyester aus aliphatischen und aromatischen Polymerbausteinen
- Polyesteramide
- Polyesterurethane
- thermoplastisch verarbeitbare Polysaccharide sowie Derivate davon, wie beispielsweise Chitin und dessen Derivate, Cellu- losederivate und Stärkederivate - Stärkeblends mit den vorgenannten, biologisch abbaubaren Polymeren, sowie
- Mischungen der vorgenannten Materialien.
Weitere geeignete Polymere sind den Ansprüchen zu entnehmen.
Als Zellbildner können gegebenenfalls vorgeschlagen werden:
- Gemisch aus Zitronensäure und Natriumbicarbonat
- Azobicarbonamid
- anorganische Füllstoffe
- Farbpigmente
Als niedrigsiedende, physikalische Treibmittel werden vorgeschlagen:
- aliphatische Kohlenwasserstoffe, besonders Iso-Pentan und n- Pentan
- Kohlendioxid
- Stickstoff
Auf Fluorkohlenwasserstoffe als Treibmittel oder teilhalogeni- sierte Treibmittel wird in diesem Anwendungsbereich bewusst verzichtet aus Gründen der Umweltverträglichkeit, obwohl die technische Funktion geeignet ist .
Als besonders bevorzugtes Treibmittel werden Stickstoff und/oder Kohlendioxid verwendet, die in bezug auf die besonderen ökobilanziellen Vorteile von biologisch abbaubaren Werkstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Stärke als Schaumkunststoffe Rücksicht nehmen. Die Extrusion der biologisch abbaubaren Schaumprodukte erfolgt im Extruder durch Direktbegasung mit dem gasförmigen Treibmittel in die Polymerschmelze und kontinuierlicher oder diskonti- nierlicher Weiterverarbeitung in massgeschneiderter Anlagen- technik. Die einzelnen Herstellungsprozesse sind in sinnvolle Verfahrensschritte unterteilt, die je nach Aufgabenstellung kombiniert werden.
Für das Herstellen der erfindungsgemässen Halbzeuge in Form von unbeschichteten und beschichteten sowie laminierten und unlami- nierten Schaumfolien und -platten wird das Verfahren angewendet, in dem Form und Dichte des Produkts unabhängig vom Treibmitteltyp in einem Arbeitsgang erreicht werden. Der verwendete Extruder ist vorzugsweise ein Einwellenextruder mit einer gros- sen Zylinderlänge von etwa L/D 40:1. Die Länge des Extruders ergibt sich aus den Prozessabläufen und ist ausgelegt für das Fördern und Aufschmelzen des granulierten Biokunststoff- Rohstoffes, Einmischen des Treibmittels und Kühlen des Schmelze/Treibmittelgemisches auf die Ausformtemperatur. Die Treibmittelzufuhr erfolgt durch geeignete, exakte Dosierpumpen mit dem nötigen Einspritzdruck unter Beibehaltung eines konstanten
Volumens in die Polymerschmelze. Spezielle Scher- und Mischprofile auf der Schnecke gewährleisten, dass die Komponenten gleichmässig verteilt werden.
Das Herstellen der geschäumten Halbzeuge aus biologisch abbau- baren Polymeren erfolgt nach dem Prinzip der freien Expansion am Werkzeug. Aus diesem Grund wird das Schmelzegemisch aus BAW bei der Folienherstellung horizontal zu einem Schlauch ausgeformt . Nachfolgend wird der Schaumfolienschlauch über einen temperierbaren Kalibrierdorn gezogen und dabei radial sowie axial gereckt und gekühlt. Das gleichmassige Ausweiten und Rek- ken erzielt man durch konstante Luftzufuhr in den sich zwischen Düse und Kalibrierdorn bildenden Zwischenraum. Auf der Rückseite des Kalibrierdorns sind Schneideinrichtungen angebracht, auf der die geschäumten Schlauchfolien in zwei Bahnen geschnitten und flachgelegt werden. Auf diese beispielhaft beschriebene Verfahrensweise wird das erfindungsgemässe, als Halbzeug oder Formstoff, z.B. als Folie von besonders leichtem Raumgewicht, im Dichtebereich unter 300 g/1, bestehend aus biologisch abbaubaren thermoplastischen Werkstoffen, hergestellt. Eine weitere Variante besteht darin, dass das Gemisch aus der Polymerschmelze und dem Treibmittel wie im Spritzgussverfahren oder Formblasen in einen umschlossenen Raum (Form) eingespritzt, aufgeschäumt und ausgeformt wird.
Die erfindungsgemässen, geschäumten Formstoffe haben den Vor- teil, dass sie als Halbfabrikate, z.B. als geschäumte Folie, eine besonders niedrige Dichte von weniger als 300 g/1 aufweisen, eine gleichmassige Porenverteilung besitzen mit geschlossenporigen Aussenseiten und mit den üblichen Verarbeitungsverfahren der kunststoffverarbeitenden Industrie, wie Warmumfor- men, Tiefziehen oder Pressen zu leichten, kompostierbaren Formteilen und Verpackungen verarbeitet werden können.
Ebenso ist es mit dem erfindungsgemässen Verfahren durch Spritzguss und Blasformen möglich, leichte und kompostierbare Formteile oder Behälter zu erzeugen.
Das Merkmal der Kompostierbarkeit kann mit der Norm DIN 54900 festgestellt werden, oder entsprechend der Norm CEN 261, wenn diese in Kraft tritt.
Die thermoplastisch verformbaren, schweissbaren, geschäumten Halbzeuge oder Formteile sind insbesondere geeignet zur Her- Stellung von vollständig biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verpackungsmitteln, Dämmstoffen, Schaumfolien, Wärme-, Kälte- und Schallisolationen sowie für die Herstellung von Fast Food-Geschirr, Verpackungsschalen für Obst, Gemüse und Fleisch, Eierverpackungen, Schutzfolien, Trays, Sandwichelemente, Dosen, Flaschen, Beschichtungen für Papier oder Karton. In dieser Liste sind lediglich eine Reihe von Beispielen enthalten, und sie ist keinesfalls abschliessend.
Die Erfindung wird nun anschliessend anhand einer Reihe bei- spielsweise durchgeführter Versuche näher erläutert.
1. Einleitung
Anhand einer Versuchsreihe für diverse Materialmischungen wurden Prozesskonditionen untersucht zur Erzielung einer guten Schaumqualität . Zudem wurden unterschiedliche Materialmischun- gen auf ihre Verschaumbarkeit hin getestet . Die Versuche wurden auf einer Schaumextrusionslinie, dargestellt in Fig. 1., mit Kohlendioxid-Direktbegasung durchgeführt bzw. durch Injektion gasförmigen Stickstoffes, welche an derselben Position wie die Einspritzung des Kohlendioxides erfolgt .
In bezug auf Fig. 1 wird an der Stelle 11 das biologisch abbaubare Polymer, wie beispielsweise ein Polymerblend, enthaltend thermoplastische Stärke sowie ggf. weitere Polymere und Additive, eingegeben. An der Position bzw. Zone 4 im Extruder erfolgt die Direktbegasung mit Kohlendioxid bzw. die Injektion des gas- förmigen Stickstoffes. Zone 8 bildet eine flüssiggekühlte Zy- linderverlängerung, und bei Zone 10 ist ein Schaumfolienwerkzeug angeordnet . Ein temperierter Kühldorn mit Schneidevorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet sowie ein Abzug für die Schaumfolien mit dem Bezugszeichen 13. 2. Rezepturen für die Durchführung der Schaumversuche
Rezeptur 1: 0640GS8209 (mit Talk)
Rohstoff Ckg/h] [%]
Ecoflex 9,522 14,07
Celluloseacetat 29,508 43,60
Kartoffelstärke 4 % 7,590 11,21
Talk M30 3,000 4,43
Triacetin 13,766 20,34
Glycerin 4,300 6,35
67,686
(Ecoflex = Copolyester der Firma BASF)
Rezeptur 2: 0640GS8210 (erhöhter Ecoflex-Anteil)
Rohstoff [kg/h] [%]
Ecoflex 15,000 22,59
Celluloseacetat 29,508 44,44
Kartoffelstärke 4 % 7,590 11,43
Triacetin 10,000 15,06
Glycerin 4,300 6,48
66,398
Rezeptur 3: 0640GS8207 (= 0640GS8047)
Rohstoff [kg/h] [%]
PCL 15,000 21,41
Celluloseacetat 29,508 42,12
Kartoffelstärke 4 % 7,590 10,83
Triacetin 13,766 19,65
Glycerin 4,200 5,99
70,064 (PCL = Polycaprolacton)
Rezeptur 4: 0640GS8208 (= 0640GS8048)
Rohstoff [kg/h] [%]
Ecoflex S 9,522 14,77
Celluloseacetat 29,508 45,76
Kartoffelstärke 4 % 7,590 11,77
Triacetin 13,766 21,35
Glycerin 4,100 6,36
64,486
3. Versuche mit Kohlendioxid als Treibmittel
3.1 Versuche mit Rezeptur 1
In den anschliessend angeführten Versuchsprotokollen sind die Versuche mit Rezeptur 0640GS8209 und Begasung mit Kohlendioxid mit den Versuchsnummern 1 bis 6 versehen. Aufgrund der relativ hohen Schmelztemperaturen musste im Verlaufe der Versuche von 1 bis 6 der Kohlendioxidanteil auf 0,6 % verringert werden, da es bei höheren Werten zu Durchschlägen kam. Es zeigte sich, dass für eine Dosiereinstellung von 30 % die Schnecke zu stark unterfüttert war, weshalb für die letzten Versuche die Dosierdrehzahl erhöht wurde .
Mit höherem Durchsatz wurde im Versuch 6 eine Folie mit sehr guter Oberflächenqualitat und einer Dichte von 540 kg/m3 extru- diert . An der Unterseite war die Folie leicht rissig, was auf eine zu niedrige Werkzeugtemperatur an den Düsenlippe zurückzuführen war. Generell war die Verarbeitbarkeit von Rezeptur 1 gut, und die Schmelze liess sich gut über den Dorn ziehen. Ebenfalls Schäum- barkeit und Schaumstruktur waren gut, die Oberfläche sehr gut bei einer guten Flexibilität. Wie erwähnt, ergaben sich bei ge- ringerem Durchsatz gelegentlich Gasdurchschläge, währenddem bei erhöhtem Durchsatz die Produktion problemlos verlief.
3.2 Versuche mit Rezeptur 2:
In den Versuchen 7 bis 9 wurde die zweite Rezeptur 0640GS8210 verschäumt. Diese Mischung zeigte einen sehr starken Druckauf- bau, weswegen die Schmelzetemperatur auf 180°C erhöht wurde. Um die Oberfläche zu verbessern, musste auch hier die Werkzeugtemperatur angehoben werden. Für Werkzeugtemperaturen oberhalb von 180°C ergaben sich gute Folienoberflächen. Höhere Temperaturen waren mit den eingesetzten Öltemperiergeräten nicht erreichbar, da relativ viel Wärme in die Umgebung abgestrahlt wurde . Daraus erklärt sich auch die starke Abweichung von Ist- und Solltemperaturen für den Werkzeugkopf für die Versuche 8 und 9. Bei Versuch 9 ergab sich eine ca. 2 mm dicke Folie mit einer Dichte von 427 kg/m3. Sowohl die innere als auch die äussere Oberflä- ehe der Folie war leicht schuppig, an der Innenseite war die Oberfläche zusätzlich leicht eingerissen. Beide Effekte sind auf die immer noch zu niedrige Werkzeugtemperatur zurückzuführen.
Eine etwas genarbte Aussenoberflache ("Elefantenhaut") kam durch die Kühlbedingungen an der Folie zustande. Während die
Innenseite am Kühldorn schnell abkühlte, kühlte die Aussenseite der Folie aufgrund der isolierenden Wirkung des Schaums nur langsam ab und wurde durch die Abzugskräfte verstreckt . Generell lässt sich für die Versuche mit Rezeptur 2 und C02 als Treibmittel ausführen, dass die Schmelze gut über den Dorn ziehbar ist, die Schäumbarkeit sehr gut ist bei einem sehr dik- ken Schaum und ebenfalls bei guter Schaumstruktur. Demgegenüber ist die Oberfläche eher runzelig und schlechter als mit dem Füllstoff gemass Rezeptur 1.
3.3 Versuche mit Rezeptur 3 :
Mit Rezeptur 3 und C02 als Treibmittel wurden die Versuche 10 bis 17 durchgeführt. Versuch 10 ergab eine 1,7 mm dicke Folie mit einer Dichte von 316 kg/m3 und glatter Oberfläche. Allerdings ergibt sich eine sehr grobzellige Schaumstruktur mit einer durchschnittlichen Blasengrösse von ca. 2 mm x 0,5 mm an der Oberfläche.
Um eine feinere Blasenstruktur zu erzielen, wurden für die fol- genden Versuche 0 , 3 Gew% eines Nukleierungsmittels auf Natrium- bicarbonat/Zitronensäure-Basis zugegeben (Hydrocerol CF 20 E der Firma Boehringer Ingelheim) . Dieses Nukleierungsmittel wurde als PE-Masterbatch dem Granulat zugemischt . In Versuch 11 A ergab sich bei ansonsten gleichen Einstellungen eine mit 2 , 1 mm etwas dickere Folie mit einer Dichte von 291 kg/m3. Beim Einsatz des Nukleierungsmittels ergibt sich eine etwas feinere Schaumstruktur.
In der nukleierten Schmelze beginnen am Werkzeugaustritt mehr und kleinere Blasen gleichzeitig zu wachsen. Da so auch die mittleren Diffusionswege des Treibmittels aus der Schmelze in die Blasen abnehmen, nimmt bei konstanten Abkühlbedingungen mehr Gas am Aufschäumen teil. In Versuch 11 B wurde bei unverändertem Betriebspunkt die äu- ssere Folienoberfläche direkt am Werkzeugaustritt mit Kühlluft angeblasen. In der Regel führt diese Aussenkühlung zu geringeren Dichten, da der Gasverlust über die Oberfläche verringert wird. Dieser Effekt konnte hier nicht beobachtet werden, die Dichte der Probe 11 B liegt eher geringfügig höher. Da die Aussenkühlung ausserdem die Temperierung der letzten Werkzeugzone erschwert, wurde sie für die folgenden Versuche nicht eingesetzt .
Um sicherzustellen, dass das Nukleierungsmittel vollständig aktiviert wurde, wurden für die Versuche 12 bis 17 die Zylinderzonen 2 - 4 auf 200°C hochgesetzt. In früheren Untersuchungen hat sich gezeigt, dass diese Temperatur für eine bestimmte Zeit überschritten werden muss, um die vollständige Zersetzung des Nukleierungsmittels zu gewährleisten. Die gestiegenen Drücke in Zone 5 und 6 weisen auch darauf hin, dass es zu einer zusätzlichen Zersetzung von Nukleierungsmittel kommt. Allerdings zeigen die Proben zum Teil eine deutliche Gelbfärbung. Diese Färbung weist darauf hin, dass es möglicherweise zum Abbau der empfind- liehen Stärke durch Säuregruppen oder zum thermischen Abbau durch die hohen Zylindertemperaturen kommt. Da es auch zu keiner weiteren Dichtereduzierung der Proben 12 - 17 im Vergleich zur Probe 11 B kommt, sind die höheren Zylindertemperaturen für dieses Material eher zu vermeiden.
Um eine dickere Folie zu erzeugen, wurde in den Versuchen 13 und 14 der Durchsatz erhöht. 7Ähnlich wie in Abschnitt 2.1 beschrieben, konnte jedoch für höhere Drehzahlen kein stabiler Prozesspunkt mehr eingestellt werden. Die Kühlleistung der Zylinderverlängerung reichte für höhere Durchsätze nicht aus, um die Schmelze effektiv zu kühlen. Die geringere Schmelzfestig- keit sowie die schlechtere Löslichkeit des Treibmittels führten für Temperaturen über 165°C zu höheren Dichten und schlechteren Schaumqualitäten, da die Zellen zum Teil kollabierten.
Ausgehend von Einstellungen aus Versuch 10 wurde in Versuch 15 der C02-Anteil auf 0,7 % erhöht, um eine dickere Folie zu erzeugen. Bei einer Schmelzetemperatur von 162°C konnte jedoch das Gas nicht vollständig gelöst werden, so dass es zu Durchschlägen kam. Auch durch ein Heruntersetzen der Kühlverlängerung liess sich die Schmelzetemperatur nicht weiter reduzieren (Versuch 16) . Zwischen den Durchschlägen ergab sich ein gleich- massiger Schaum mit einer geringen Dichte im Bereich von 250 kg/m3. Die Dichtemessung wurde hier allerdings durch die zahlreichen Gaseinschlüsse erschwert, so dass die tatsächliche Dichte eher höher anzusetzen war.
Um eine dickere Folie zu extrudieren, wurde in Versuch 17 der Austrittsquerschnitt des Werkzeuges vergrössert und gleichzeitig die Drehzal etwas erhöht, um den geringeren Werkzeugdruck auszugleichen. Da bei diesem Versuch der Treibmittelanteil nicht mit angepasst wurde, ergab sich eine 3,2 mm dicke Folie, die Dichte lag aber mit 300 kg/m3 wieder höher.
Probe 16 und 17 wiesen beide eine faltige Aussenoberflache auf, was wie in Versuch 9 auf die ungenügende Kühlung am Dorn zurückzuführen war. Der Effekt wurde noch dadurch verstärkt, dass der dickere Schaum den Wärmetransport zum Kühldorn verringerte .
3.4 Versuche mi Rezeptur 4
Die Versuche mit Rezeptur 0640GS8208 und C02 als Treibmittel sind in der nachfolgenden Versuchstabelle als Versuche 26 bis 31 gekennzeichnet. Da das Material gemass Rezeptur 4 einen ho- hen Druck aufbaute und die Zylindertemperatur nicht weiter erhöht werden konnte, musste die Schnecke leicht unterfüttert gefahren werden. Verschäumt man das Material ohne Zusatz von Nukleierungsmittel (Versuch 27) , ergab sich ein gleichmässiger, dicker Schaum mit einer Dichte von 214 kg/m3 und einer mittleren Blasengrösse von ca. 1 mm. Die starken Längsfalten in der Folie sind darauf zurückzuführen, dass die Folie über den gesetzten Kühldorn nicht vollständig aufgezogen wurde.
Der Zusatz von 0,3 % Nukleierungsmittel in Versuch 28 brachte keine signifikante Verbesserung der Schaumstruktur.
Eine Reduzierung der Schmelzetemperatur in den Versuchen 30 und 31 erbrachte keine weitere Dichtereduzierung. Unterhalb von 155°C Massetemperatur nahm die durch die Dornhalterstege im Werkzeug verursachte Streifenbildung im Werkzeug zu, bis es zu einem Aufspleissen der Folie am Kühldorn kam.
4. Versuche mit Stickstoff als Treibmittel
4.1 Versuche mit Rezeptur 3
Die Versuche mit Rezeptur 3 0640GS8207 und Stickstoff als Treibmittel sind im nachfolgenden Versuchsprotokoll als Versu- ehe 21 bis 24 gekennzeichnet. Zu Beginn der Versuche wurden die Einstellungen gemass Versuch 10 aus den Versuchen mit Kohlendioxid als Treibmittel übernommen. Für diese Einstellungen ergab sich eine Folie mit einer Dichte von 500 kg/m3 (Versuch 21) . Die Folie wies eine hervorragende Oberfläche auf, schäumte aber sehr unregelmässig auf. Es kam trotz des geringen Treibmittelanteils periodisch zu grösseren Gaseinschlüssen, die einen langen Schweif nach sich zogen und vereinzelt aufrissen. Verschiedene Massnahmen, um die Löslichkeit des Treibgases zu er- höhen und die Homogenisierung der Schmelze zu verbessern (TemperaturSenkung in Versuch 23, Drehzahlerhöhung in Versuch 26) , brachten keine signifikante Verbesserung der Schaumqualität .
4.2 Versuche mit Rezeptur 4 :
Im nachfolgend angeführten Versuchsprotokoll ist der Versuch mit Rezeptur 0640GS8208 und Stickstoff als Treibmittel als Versuch 25 gekennzeichnet.
Wie in den Versuchen mit Kohlendioxid als Treibmittel, zeigte dieses Material einen so hohen Druckaufbau auf, dass die
Schnecke leicht unterfüttert gefahren werden musste. Im Vergleich zum vorhergehenden Material ergab sich eine steifere Folie mit einer hohen Dichte von 602 kg/m3. Die Oberfläche der Folie war sehr gut. Lediglich die Innenseite der Folie war leicht rissig, was auf eine zu niedrige Werkzeugtemperatur hindeutet .
5. Fazit
Von den untersuchten Rezepturen zeigten die Mischungen mit 0640GS8209 (Rezeptur 1) das bessere Aufschäumverhalten mit Koh- lendioxid als Treibmittel. Es ergab sich eine relativ feinzellige Struktur bei guter Oberflächen ualität . Die vorhandenen Risse und Streifen können bei einer Optimierung der Abzugsbedingungen beseitigt werden. Die Dichte des Schaums lag im Bereich von 540 kg/m3 und war damit relativ hoch. Weitere Versu- ehe müssten hier zeigen, ob durch Variation von Treib- und Nu- kleierungsmittelanteil die Dichte weiter reduziert werden kann.
Für die verschäumten Mischungen 0640GS8207 (Rezeptur 3) darf eine Zylindertemperatur von 180°C nicht überschritten werden, da höhere Temperaturen zum Materialbbau und Verfärbungen in der Folie führen. Dieser Materialabbau führt möglicherweise auch dazu, dass der Prozess, zumindest mit der vorliegenden Schnek- ke, für Durchsätze oberhalb von 20 - 25 kg/h instabil wird. Weiterhin reicht die Leistung der Kühlverlängerung für höhere Durchsätze nicht aus, um die Schmelze effektiv zu kühlen. Höhere Durchsätze sind aber gerade im Hinblick auf dickere Folien anzustreben, da nur so für grδssere Düsenspalte das erforderliche Druckniveau von ca. 20 bar bei einem Treibmittelanteil von ca. 0,5 % gehalten werden kann.
Durch den Einsatz von Hydrocerol CF als Nukleierungsmittel konnte sowohl die Dichte als auch die Schaumstruktur für diese Rezeptur 3 zwar verbessert werden, die Schaumqualität verbesserte sich jedoch nicht so deutlich wie erwartet. Hier muss die Wirksamkeit anderer Nukleierungsmitteltypen getestet werden, soweit sie für diese Rezepturen eingesetzt werden können.
Mit der Rezeptur 0640GS8208 (Rezeptur 4) konnte auch ohne den Einsatz von Nukleierungsmitteln ein gleichmässiger Schaum mit guter Oberfläche extrudiert werden. Durch den hohen Druckaufbau dieser Mischung kann eine dicke Folie geschäumt werden, ohne das Druckniveau im Werkzeug zu weit zu senken. Wie bei der vorherigen Rezeptur wurden mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 155°C bis 160°C die besten Ergebnisse erzielt. Oberhalb dieser Temperatur kann nicht genug Gas in der Schmelze gelöst werden, unterhalb kommt es zum Aufspleissen der Folie an den Nahtstellen im Bereich der Dornhalter.
Für diese Rezeptur 4 brachte der Einsatz von Hydrocerol CF als Nukleierungsmittel keine Verbesserung der Schaumqualität. Die Verschäumung der Rezepturen 0640GS8207 (Rezeptur 3) und 0640GS8208 (Rezeptur 4) mit Stickstoff führten zu etwas elastischeren Schäumen mit einer hervorragenden, glänzenden Oberfläche. Problematisch bei der Schaumextrusion mit Stickstoff als Treibmittel ist die schlechtere Löslichkeit des Stickstoffes in vielen Materialien sowie die extrem hohe Diffusionsgeschwindigkeit des kleinen N2-Moleküls, die zu einer schlagartigen Belastung der Schmelze beim Aufschäumen führt. Diese hohe Diffusionsgeschwindigkeit ist möglicherweise auch die Ursache für die starken Durchschläge und Gaseinschlüsse in den Proben.
Bei den vorab beschriebenen Versuchen mit den durchgeführten Rezepturen 1 bis 4 handelt es sich selbstverständlich nur um Beispiele, die dazu dienen, die vorliegende Erfindung näher zu erläutern. Selbstverständlich bilden die angeführten Rezepturen und die beschriebenen Versuchsbedingungen keine Einschränkung, und grundsätzlich fallen sämtliche biologisch abbaubaren, kompostierbaren und thermoplastisch verarbeitbaren Polymere, be- gast und verschäumt mit einem niedrig siedenden Treibmittel unter Druck, unter den Schutzbereich dieser Erfindung, wobei die mit Treibmittel beaufschlagte Schmelze sowohl direkt weiter verarbeitet werden kann wie auch zunächst granuliert, um dann später in einem getrennten Verarbeitungsschritt verschäumt zu werden. . Versuchsprotokolle
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Claims

Patentansprüche :
1. Geschäumtes, thermoplastisch verarbeitbares und warmformbares und vorzugsweise schweissbares Halbzeug oder Formstoff oder Formteil, bestehend aus mindestens einem biologisch abbau- baren und kompostierbaren Werkstoff/Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug bzw. der Formstoff oder das Formteil erhältlich ist durch Überführen des mindestens einen biologisch abbaubaren und kompostierbaren thermoplastischen Polymers im Extruder in eine Schmelze, durch Begasen der Schmelze mit einem niedrigsiedenden Treibmittel unter Druck, wobei das Treibmittel in die Schmelze inkorporiert wird, die Schmelze- Treibmittel-Mischung auf die notwendige Ausformungstemperatur abgekühlt und am Extruderende durch eine Düse ausextrudiert und granuliert wird und/oder zum zelligen Halbzeug, Formstoff oder Formteil geformt und expandiert wird.
2. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulate, das geschäumte Halbzeug, der Formstoff oder das Formteil ein um ein vielfach geringeres Raumgewicht besitzt als das des oder der biologisch abbaubaren, kompostierbaren Werkstoffe bzw. des Polymers bzw. der Gerüst- Substanzen.
3. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es kompostierbar ist, thermoplastisch verarbeitbar ist, schweissbar ist und ein Raum- gewicht aufweise, welches kleiner ist als 300 g/1.
4. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. eine Mischung davon mindestens eine der nachfolgenden Polymerkomponenten oder Mischungen davon enthält: ein thermoplastisch verarbeitbares Polysaccharid bzw. ein Derivat davon, wie beispielsweise Cellulose bzw. Cellulo- sederivat, Chitin bzw. ein Chitinderivat, Stärkederivate, destrukturierte Stärke, thermoplastische Stärke,
- eine Polymerkomponente, welche auf natürlichen Monomeren basiert und erhältlich ist durch biochemische Polymerisation, d.h. auf beispielsweise Polylactiden, Polyhydroxi- buttersäure sowie Copolymere mit Valariansäure und/oder fermentativ hergestellten Polyestern basiert,
- eine Polymerkomponente, welche auf Monomeren auf Basis fossiler Rohstoffe basiert und erhältlich ist durch synthetische bzw. chemische Polymerisation, d.h. z.B. auf abbaubaren Polyestern und Copolyestern, Polyesteramiden, Po- lyesterurethanen, Polyvinylalkohol, Ethylenvinylalkohol .
5. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung erhältlich ist durch Mischen in der Schmelze von thermoplastischer Stärke, nativer Stärke oder Derivaten davon mit mindestens einer Polymerkomponente, welche auf natürlichen Monomeren basiert und erhältlich ist durch biochemische Polymerisation, d.h. auf beispielsweise Polylactiden, Polyhydroxibuttersäure sowie Copolymere mit Valariansäure und/oder fermentativ hergestellten Polyester basiert und/oder einer Polymerkomponenten, welche auf Monomeren auf Basis fossi- le Rohstoffe basiert und erhältlich ist durch synthetische bzw. chemische Polymerisation, d.h. z.B. auf abbaubaren Polyestern und Copolyestern, Polyesteramiden, Polyesterurethanen, Polyvinylalkohol, Ethylenvinylalkohol und/oder Mischungen davon, bei einem Wassergehalt von < 1 Gew.%, wobei die thermoplasti- sehe Stärke optional zunächst aus nativer Stärke oder Derivaten davon durch Mischen in der Schmelze mit Glycerin, Glycerinace- tat und/oder Sorbitol oder einem anderen geeigneten niedermolekularen Plastifiziermittel erhältlich ist, bei einem Wasserge- halt von < 5 Gew.%.
6. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung mindestens eine der nachfolgenden Polymerkomponenten enthält oder erhältlich ist durch Mischen in der Schmelze von Cellulose, einem Cellulosederivat, thermoplastischer Stärke, nativer Stärke oder Derivaten davon mit mindestens einer der nachfolgenden Polymerkomponenten:
ein aliphatischer Polyester,
ein Copolyester mit aliphatischen und aromatischen Blök- ken,
ein Polyesteramid,
ein Celluloseester oder Aether,
Polyvinylalkohol ,
ein Polyesterurethan,
- ein Polyethylenoxidpolymer und/oder Mischungen davon,
wobei gegebenenfalls das Mischen mit der Stärke bei einem Wassergehalt von < 1 Gew.% zu erfolgen hat und wobei die thermoplastische Stärke optional zunächst aus nativer Stärke oder Derivaten davon durch Mischen in der Schmelze mit Glycerin, Glycerinacetat und/oder Sorbitol oder einem anderen geeigneten niedermolekularen Plastifiziermittel erhältlich ist, bei einem Wassergehalt von < 5 Gew.%.
7. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung weiter Chitin, Gelatine, Lignin, Cellulose, Derivate der vorgenannten Materialien und/oder Mischungen davon enthält .
8. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung mindestens ein Polymer aus der nach- folgeden Aufzählung enthält:
Aliphatische und teilaromatische Polyester aus
A) linearen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise
Ethylenglycol , Hexadiol oder bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise 1, 2 , 3-Propantriol oder Neo- pentylglycol sowie aus linearen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsäure und/- oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Cyclohexandicarbonsäure und/- oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Terephthalsäure oder Isophthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, wie beispielsweise Trimellitsäure oder B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansaure oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton,
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus A und B,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
Aliphatische Polyesterurethane aus
C) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Ethylenglycol , Butandiol, Hexandiol, bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloalipha- tischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Cy- clohexandimethanol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise 1, 2 , 3-Propantriol oder Neopentylglycol sowie aus linearen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure oder Adiphinsäure und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen und/oder aromatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Cyelohexandicarbonsaure und Terephthalsaure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, wie beispielsweise Trimellitsäure oder
D) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure und Hydroxyvaleriansaure , oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton,
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus C) und D) , und E) aus dem Reaktionsprodukt von C) und/oder D) mit alipha- tischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat , Isophorondiisocyanat , gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/- oder höherfunktionellen Alkoholen, z.B. Ethylenglycol , Butandiol, Hexandiol, Neopentylglycol , Cyclohexandimetha- nol,
wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew.%, bezogen auf die Summe aus C, D) und E) beträgt;
Aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
F) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkohlen, wie beispielsweise Ethylenglykol , Butandiol, Hexandiol, bevorzugt Butandiol, und/oder cycloaliphatischen bifunk- tionellen Alkoholen, wie beispielsweise Cyclohexandime- thanol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise 1,2,3-Pro- pantriol oder Neopentylglycol sowie aus linearen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsäure und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Cyelohexandicarbonsaure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäu- re oder G) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionali- sierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansaure oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus F) und G) und
H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A 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 Polyesteramide aus
I) einem Esteranteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Et- hylenglycol , Hexandiol , Butandiol, bevorzugt Butandiol , Cyclohexandimethanol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, z.B. 1,2,3- Propantriol oder Neopentylglycol, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, z.B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Cyelohexandicarbonsaure, bevorzugt Adipinsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktioneller Säuren, z.B. Trimellit- säure , oder
K) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionali- sierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, oder Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton,
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus I) und K) , und
L) einem Amidanteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, z.B. Tetramethylendi- amin, Hexamethylendiamin, Isophorondiamin, sowie aus li- nearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, z.B. Bernsteinsäure oder Adipinsäure, oder
M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, bevorzugt Σ-Laurinlactam und besonders bevorzugt Σ-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.
9. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung mindestens Stärke, beispielsweise in Form von destrukturierter oder thermoplastische Stärke enthält und als weiteres biologisch abbaubares Polymer und/oder gegebenenfalls als Plastifizier- oder Quellmittel der Stärke ein Polymer aus der nachfolgenden Aufzählung:
Aliphatische und teilaromatische Polyester aus A) linearen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Ethylenglycol, Hexadiol oder bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol und zusätz- lieh gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise 1, 2, 3-Propantriol oder Neopentylglycol sowie aus linearen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsäure und/- oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Cyelohexandicarbonsaure und/- oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Terephthalsaure oder Isophthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, wie bei- spielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansaure oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton,
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus A und B,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
Aliphatische Polyesterurethane aus
C) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Ethylenglycol, Butandiol, Hexandiol, bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloalipha- tischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Cy- clohexandimethanol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise 1, 2 , 3-Propantriol oder Neopentylglycol sowie aus linearen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure oder Adiphinsäure und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen und/oder aromatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Cyelohexandicarbonsaure und Terephthalsaure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunk- tioneilen Säuren, wie beispielsweise Trimellitsäure oder
D) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionali- sierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure und Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton,
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus C) und D) , und
E) aus dem Reaktionsprodukt von C) und/oder D) mit alipha- tischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, z.B. Tetramethylendiisocyanat , Hexamethylendiisocyanat , Isophorondiisocyanat , gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/- oder höherfunktionellen Alkoholen, z.B. Ethylenglycol,
Butandiol, Hexandiol, Neopentylglycol, Cyclohexandimetha- nol ,
wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew.%, bezo- gen auf die Summe aus C, D) und E) beträgt; Aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
F) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkohlen, wie beispielsweise Ethylenglykol , Butandiol, Hexandiol, bevorzugt Butandiol, und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Cyclohexandime- thanol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise 1,2,3-Pro- pantriol oder Neopentylglycol sowie aus linearen bifunk- tionellen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure oder
Adipinsäure und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, wie beispielsweise Cyelohexandicarbonsaure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäu- re oder
G) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionali- sierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansaure oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus F) und G) und
H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A 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 Polyesteramide aus I) einem Esteranteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise Ethylenglycol, Hexandiol, Butandiol, bevorzugt Butandiol, Cyclohexandimethanol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, z.B. 1,2,3- Propantriol oder Neopentylglycol, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, z.B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Cyelohexandicarbonsaure, bevorzugt Adipinsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktioneller Säuren, z.B. Trimellit- säure , oder
K) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionali- sierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, oder Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise Epsiloncaprolacton,
oder einer Mischung oder einem Copolymer aus I) und K) , und
L) einem Amidanteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, z.B. Tetramethylendi- amin, Hexamethylendiamin, Isophorondiamin, sowie aus li- nearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, z.B. Bernsteinsäure oder Adipinsäure, oder
M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, bevorzugt Σ-Laurinlactam und besonders bevorzugt Σ-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.
10. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung gegebenenfalls thermoplastische oder destrukturierte Stärke enthält sowie als Plastifizier- oder
Quellmittel bzw. als weiteres abbaubares Polymer ein Polyester- copolymer, erhältlich durch Polykondensation von einerseits mindestens einem Diol aus der Reihe 1, 2-Ethandiol, 1,3- Propan- diol, 1,4-Butandiol und/oder 1, 6-Hexandiol mit andererseits mindestens einer aromatischen di-Carbonsäure, wie beispielsweise Terephtalsäure und gegebenenfalls mindestens einer aliphati- schen Di-Carbonsäure, wie Adipinsäure und/oder Sebacinsäure.
11. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung mindestens eines der nachfolgenden Polymere enthält: Polymilchsäure, Polyhydroxybuttersäure, Po- lyhydroxybenzoesäure, Polyhydroxybuttersäure- Hydroxyvaleriansaure-Copolymer oder Polycaprolacton.
12. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare
Polymer bzw. die Mischung gegebenenfalls Stärke, wie thermoplastische Stärke enthält sowie als Plastifizier- oder Quellmittel und/oder als weiteres, biologisch abbaubares Polymer mindestens ein Polymer der nachfolgenden Liste : - oligomere Polyesteramide mit einem Molgewicht ab 300, vorzugsweise ab 1000, sowie polymere Polyesteramide ab 1000 mol/Gew. , vorzugsweise über 10 000, erhältlich durch Synthese aus den nachfolgenden Monomeren:
Dialkohole wie Ethylenglykol, 1, 4-Butandiol, 1, 3-Propandiol, 1, 6-Hexandiol, Diethylenglykol u.a. und/oder Dicarbonsäure wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure u.a. auch in Form ihrer jeweiligen Ester (Methyl-, Ethyl- usw.) und/oder Hydroxycarbonsäuren und Lactone wie Caprolacton u.a. und/oder Aminoalkohole wie Ethanolamin, Propanolamin usw. und/oder cyclische Lactame wie -Caprolactam oder Laurinlactam usw. und/oder -Aminocarbonsäuren wie Aminocapronsäure usw. und/oder Mischungen (1:1 Salze) aus Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Bernsteinsäure usw. und Diaminen wie Hexamethylen- diamin, Diaminobutan usw.
13. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung gegebenenfalls Stärke, wie thermoplastische Stärke enthält, sowie ein Celluloseacetat, -propionat und/oder -butyrat oder ein Gemisch davon und/oder Cellulosee- ster in Form eines Mischesters, bei dessen Herstellung als Veresterungskomponente ein Säuregemisch, mindestens zwei der nachfolgenden Karbonsäuren enthaltend, verwendet wird:
- Essigsäure
- Propansäure - Buttersäure
- Valeriansäure .
14. Halbzeug, Formstoff oder Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare Polymer bzw. die Mischung gegebenenfalls Stärke, wie thermopla- stische Stärke enthält sowie mindestens eine weitere Komponente, wie ein Additiv, Zuschlagstoff oder Füllstoff, wie ein Weichmacher, ein Stabilisator, ein Antiflammittel, ein weiteres biologisch abbaubares Biopolymer, wie Celluloseester, Cellulose, Polyhydroxybuttersäure, ein hydrophobes Protein, Po- lyvinylalkohol , Gelatine, Zein, Polysaccarid, Polylactid, Po- lyvinylacetat , Polyacrylat, ein Zuckeralkohol, Schellack, Ca- sein, ein Fettsäurederivat, Pflanzenfasern, Lecithin oder Chi- tosan.
15. Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffes, Schaumformteiles, eines geschäumten, thermoplastisch verarbeitbaren, warmverformbaren und schweissbaren Halbzeugs, Formstoffes oder Formteiles aus einem kompostierbaren Werkstoff/Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass das biologisch abbaubare und kompostierba- re, thermoplastische Polymer im Extruder in eine Schmelze übergeführt wird, die Schmelze mit einem niedrigsiedenden Treibmittel unmittelbar unter Druck begast und das Treibmittel in die Schmelze inkorporiert wird, die Schmelze-Treibmittel-Mischung auf die notwendige Ausformungstemperatur abgekühlt und am Ex- truderende durch eine Düse ausextrudiert und zu einem Granulat oder einem zelligen Halbzeug oder Formstoff oder Formteil geformt und expandiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als biologisch abbaubares, kompostierbares, thermoplastisches Polymer insbesondere mindestens ein Polymer aus einem der Ansprüche 4 bis 14 ausgewählt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch ge- kennzeichnet, dass als gasförmiges Treibmittel Stickstoff, Kohlendioxid und/oder ein aliphatischer Kohlenstoff verwendet wird, wie Iso-Pentan oder n-Pentan.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Treibmittel bzw. als Zellbildner ein Gemisch aus Zitronensäure und Natriumbicarbonat und/oder Azobi- carbonamid verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Gas durch exakte Dosierpumpen unter
Druck in die Schmelze dosiert wird, die begaste Schmelze abgekühlt wird, die abgekühlte, begaste Schmelze zu einem Granulat oder einer Schaumfolie extrudiert wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge- kennzeichnet, dass das das Treibmittel enthaltende Granulat durch Extrudieren oder Spritzgiessen oder mittels Heissluft bzw. Heissdampf weiterverarbeitet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die abgekühlte, begaste Schmelze zu einem Spritzgusserzeugnis verarbeitet wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass gegebenenfalls weitere Zellbildner verwendet werden.
23. Verwendung des Halbzeugs, Formstoffs oder Formteils nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung von vollständig biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verpackungsmitteln, Dämmstoffen, Schaumfolien, Wärme-, Kälte- und Schallisolationen, Fast Food-Geschirr, Verpackungsschalen für Obst, Gemüse und Fleisch, Eierverpackungen, Schutzfolien, Trays, Sandwichelemente, Dosen, Flaschen und/oder Beschichtungen für Papier und Karton.
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