WO2001008881A2 - Biologisch abbaubare verbundfolien - Google Patents

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WO2001008881A2
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    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the invention relates to biodegradable composite films made from a biodegradable, non-thermoplastic carrier film and a biodegradable, extrudable sealing layer.
  • biodegradable and compostable polymers or molded articles are understood to mean goods which meet the requirements of biodegradability in the sense of relevant standards, e.g. Meet DLN V 54 900 or ASTM D 5338.
  • Enzymes are split and completely broken down to carbon dioxide, water and biomass, so that they meet the conditions for biodegradability according to DIN V 54 900 in a corresponding test in a natural environment under the influence of microorganisms. These biodegradable materials can due to the thermoplastic behavior to semi-finished products such as casting or
  • Blown films are processed.
  • the use of these semi-finished products is very limited.
  • the barrier properties against water vapor and gases and the mechanical properties including the sealability are not sufficient for many applications.
  • the barrier properties of a layer of one of the above-mentioned biodegradable polymers based on polyester or polyester amide which is inherently well sealable, can be further improved to form a multilayer film by coextrusion with other polymers on the same or similar chemical basis, but with a different monomer composition and different melting point, but also improvements that can be achieved in this way are often not sufficient.
  • the mechanical properties at higher temperatures, such as occur on high-speed packaging machines, are also not sufficient.
  • the object of the present invention was therefore to provide a biodegradable
  • Carrier film with low elasticity and a biodegradable, elastic and extrudable sealing layer whose melting point is at least 50 ° C lower than the carrier film.
  • the difference between the melting or decomposition point of the sealing layer and the melting or decomposition point of the carrier film is preferably at least 70 ° C.
  • the biodegradable, non-thermoplastic carrier film ensures high rigidity and mechanical strength of the composite film.
  • Suitable as biodegradable, non-thermoplastic films with low elasticity are preferably cellulose and cell glass modifications not surface-treated on one or both sides, e.g. Cellular glass coated with nitrocellulose (“NC”), polyvinylidene chloride (“PVDC”) or vinyl copolymers (or extrusion-coated with polyethers (“PE”)).
  • NC Cellular glass coated with nitrocellulose
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • PE polyethers
  • the composite film according to the invention has very good transparency and very low haze.
  • Cell glass coated with a nitrocellulose lacquer on one side is particularly preferred. Painting with the nitrocellulose paint improves the water vapor barrier properties.
  • Carrier foils formed from cellophane or cellophane modifications can additionally contain materials in accordance with the cellophane consumer goods regulation of May 20, 1987 in the amounts specified therein.
  • the biodegradable carrier film can advantageously be treated with a corona or flame or plasma pretreatment or with an oxidizing substance or mixture, for example gases with free radical components such as ozone or a plasma-excited gas mixture of, for example, hexamethyldisiloxane with nitrogen N 2 ) and / or oxygen (O2) or a polymeric coupling agent, be treated on the surface.
  • gases with free radical components such as ozone or a plasma-excited gas mixture of, for example, hexamethyldisiloxane with nitrogen N 2 ) and / or oxygen (O2) or a polymeric coupling agent
  • Biodegradable aliphatic or partially aromatic polyesters in which the aromatic acids make up a proportion of not more than 60% by weight, based on all acids, preferably formed from
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 -cino dialcohols such as, in particular, ethanediol, hexanediol or very particularly preferably butanediol and / or cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 or 6 carbon atoms in the cycloaliphatic ring, such as in particular cyclohexanedimethanol, and / or partially or completely instead of the diols, monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran or copolymers thereof with molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 -C 12 alkyldiols, in particular Neopentyglycol, and in addition, if necessary, small amounts of higher-functional alcohols such as preferably 1,2,3-propanetriol or trimethylo
  • acid- and alcohol-functionalized building blocks preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, preferably hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide, or a mixture of several of the stated polyesters and / or one or more copolymers from the building blocks a) and b).
  • biodegradable, aliphatic or partially aromatic polyester urethanes derived from the above biodegradable aliphatic or partially aromatic polyesters which, in addition to the ester groups preferably formed from building blocks a) and / or b), contain urethane groups, which were preferably formed out
  • aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional and additionally optionally higher-functional isocyanates preferably having 1 to 12 carbon atoms or 5 to 8 carbon atoms in the case of cycloaliphatic isocyanates, preferably tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, optionally additionally with linear and / or branched and / or cycloaliphatic bifunctional and / or higher functional alcohols, preferably C -C 2 alkyldi- or polyols or cycloaliphatic alcohols having 5 to 8 carbon atoms, preferably ethanediol, hexanediol, butanediol, cyclohexanedimethanol, and / or optionally to -
  • ester fraction preferably formed from a) and / or b) is at least 75% by weight, based on the total weight.
  • aromatic polyester carbonates which, in addition to building blocks a) and / or b), contain carbonate groups which are preferably formed from:
  • ester fraction preferably formed from a) and / or b) is at least 70% by weight, based on the total weight.
  • Particularly suitable as materials for the sealing layer are aliphatic or partially aromatic polyester amides derived from the above aliphatic or partially aromatic polyesters, which in addition to the building blocks a) and / or b) contain amide groups, which were preferably formed from
  • aliphatic and / or cycloaliphatic bifunctional amines preferably linear aliphatic C 2 .
  • C t o-diamines especially isophoronediamine and most preferably hexamethylenediamine, these amines may also contain optionally small amounts of branched bifunctional amines and / or higher-functional amines, and from linear and / or cycloaliphatic bifunctional acids, preferably having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain or C 5 or C 6 ring in the case of cycloaliphatic acids, preferably adipic acid, and optionally small amounts of branched bifunctional and / or optionally aromatic bifunctional acids such as, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids, preferably with 2 to 10 carbon atoms, or f) acid- and amine-functionalized building blocks, preferably with 4 to 20 C-
  • Atoms in the cycloaliphatic chain preferably ⁇ -laurolactam, particularly preferably ⁇ -caprolactam,
  • ester fraction preferably formed from a) and / or b) being at least 20% by weight, based on the total weight, preferably the ester fraction 20 to 80% by weight, and the fraction of the amide structures is 80 to 20% by weight.
  • the sealing layer used in composite films according to the invention can be both pure polymers and mixtures of various of the polymers mentioned, in the case of mixtures preferably polymers from only one of the aforementioned classes of compounds (polyester, polyester urethanes, polyester carbonates, polyester amides) are used. Polyester amides or mixtures of different polyester amides are particularly preferably used.
  • the polyester amides according to the invention have an average molecular weight as stated in WO 99/28384 (incorporated by reference).
  • the sealing layer according to the invention can additionally contain customary additives and auxiliaries.
  • the following additives and auxiliaries are preferably used
  • a maximum of 5% by weight of nucleating agents typically used for polyester for example 1,5-naphthalene disodium sulfonate or layered silicates, for example talc, or nucleating agents of nanoparticle size, ie average particle diameter ⁇ 1 ⁇ m, for example of titanium nitride, aluminum hydroxyl hydrate, barium sulfate or zirconium compounds
  • nucleating agents typically used for polyester for example 1,5-naphthalene disodium sulfonate or layered silicates, for example talc, or nucleating agents of nanoparticle size, ie average particle diameter ⁇ 1 ⁇ m, for example of titanium nitride, aluminum hydroxyl hydrate, barium sulfate or zirconium compounds
  • the usual stabilizing compounds for polyester compounds can be used as stabilizers and neutralizing agents.
  • the amount added is a maximum of 5% by weight.
  • Phenolic stabilizers alkali / alkaline earth stearates and / or alkali / alkaline earth carbonates are particularly suitable as stabilizers. Phenolic stabilizers are preferred in an amount of 0 to 3% by weight, in particular 0.15 to 0.3% by weight and with a molar mass of more than 500 g / mol. Pentaerythrityl tetrakis-3 (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate or 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4 Hydroxybenzyl) benzene are particularly advantageous.
  • Neutralizing agents are preferably dihydrotalcite, calcium stearate, calcium carbonate and / or calcium montanate with an average particle size of at most 0.7 ⁇ m, an absolute particle size of less than 10 ⁇ m and a specific surface area of at least 40 m 2 / g.
  • the film has a nucleating agent content of 0.0001 to 2% by weight and a stabilizer and neutralizing agent content of 0.0001 to 2% by weight.
  • Lubricants and release agents are higher aliphatic amides, tertiary amines, aliphatic acid amides, higher aliphatic acid esters, low molecular polar modified waxes, montan waxes, cyclic waxes, phthalates, metal soaps and silicone oils.
  • the addition of higher aliphatic acid amides and silicone oils is particularly suitable.
  • Aliphatic acid amides are amides of a water-insoluble monocarboxylic acid (so-called fatty acids) with 8 to 24 carbon atoms, preferably 10 to 18 carbon atoms. erucic acid amide,
  • Stearic acid amide and oleic acid amide are preferred among them.
  • Also suitable as release agents or lubricants are compounds which contain both esterais and amide groups, such as stearamide ethyl stearate or 2 stear amido ethyl stearate.
  • Suitable cyclic waxes are components such as cyclic adipic acid tetramethylene esters or 1,6-dioxa-2,7-dioxocyclododecane, or the homologous hexamethylene derivative. Such substances are known as commercial products with the name Glycolube VL.
  • Suitable silicone oils are polydialkylsiloxanes, preferably polydimethylsiloxane,
  • the viscosity of the suitable silicone oils is in the range from 5,000 to 1,000,000 mm 2 / s. Polydimenthylsiloxane with a viscosity of 10,000 to 100,000 mm 2 / s is preferred.
  • the amount of lubricant added is at most 5% by weight. In a particularly preferred embodiment of the single-layer or multilayer film according to the invention, it has a lubricant content of 0.005 to 4% by weight. In a very particularly preferred embodiment of the film, it has a lubricant content of 0.05 to 1% by weight. In the case of a multilayer film, one, more or all layers can contain lubricants.
  • Suitable antiblocking agents are both inorganic and organic additives which, because of their particle size and / or shape, protrude from the surface of the film and thus cause a spacer effect.
  • the following substances are used as inorganic antiblocking agents:
  • Aluminum silicates for example kaolin or kaolin clay
  • Aluminum oxides for example ⁇ -aluminum oxide
  • Micro glass balls and the following substances used as organic antiblocking agents organic polymers incompatible with the biodegradable polymer such as
  • Starch polystyrenes crosslinked and uncrosslinked polymethyl methacrylate crosslinked polysiloxane e.g. Tospearl
  • polar modified polyethylene e.g. maleic anhydride grafted polyethylene
  • polar modified polypropylene e.g. maleic anhydride grafted polypropylene
  • the effective amount of antiblocking agent is up to a maximum of 5% by weight.
  • the film contains 0.005 to 4% by weight of antiblocking agent.
  • the film contains 0.05 to 1% by weight of antiblocking agent.
  • the average particle size is between 1 and
  • the carrier film of the composite film according to the invention cannot be extruded, the film according to the invention cannot be produced by coextrusion. In many cases, sufficient bond adhesion can already be achieved by extrusion coating.
  • the composite film is obtained by removing the sealing layer, which was melted in a conventional extrusion process, by a tool and applying it to the carrier film and then cooling the resulting composite by cooling rollers until the sealing layer solidifies.
  • the composite film is advantageously produced by a lamination process, in which the sealing layer is connected to the carrier film as a feed by wet or thermal lamination.
  • the backing layer or the sealing layer or both the backing layer and the sealing layer are wetted with a laminating adhesive, if necessary the adhesive is dried and the two films are connected to one another by roller pressers.
  • Laminating adhesives are both solvent-free and solvent-based adhesives.
  • the lamination adhesive is also biodegradable and compostable.
  • the sealing layer which is designed as a tapered film, is pressed onto the carrier film by tempered roller pressers and is thus connected to the carrier film.
  • the incoming sealing layer consists of at least two layers, the melting points of which differ.
  • Layers of the sealing layer are preferably selected such that the polymers used are chemically as similar as possible.
  • the sealing layer which is bonded to the carrier film by wet or thermal lamination, can be produced in a conventional manner using both the blown film and the chill-roll process.
  • the sealing layer film can be unstretched or stretched monoaxially or biaxially.
  • the films according to the invention can be used in various ways in pretreated or untreated as well as in printed or unprinted form for the production of packaging, for protective and separating functions in connection with cosmetic and hygiene articles, in waste disposal or in agriculture.
  • Cellular glass 320 DM (decomposition point> 250 ° C.), thickness 21 ⁇ m, was mixed with polyesteramide from 54% by weight ⁇ -caprolactam, 23% by weight adipic acid and 23% by weight 1,4-butanediol ( BAK 403-004, Bayer AG, MFI 7 g / 10 min at
  • Cellular glass 320 DM (decomposition point> 250 ° C.), thickness 21 ⁇ m, was made with polyesteramide from 32% by weight adipic acid, 12.5% by weight butanediol, 15.5% by weight diethylene glycol and 40% by weight .-% AH salt (BAK 402-001, Bayer AG, MFI 11 g / 10 min at 190 ° C; 2.16 kg; measured according to DIN 53 735; melting point 175 ° C, measured according to ISO 3146 / C2; content antiblocking agent 0.1% by weight) and a biodegradable adhesive (one-component adhesive based on polyester).
  • the temperature of the laminating roller was 50 ° C, the contact pressure 6 bar. A composite film with a total thickness of 60 ⁇ m was produced.
  • the mechanical parameters tear strength and elongation at break were determined on the samples both in the longitudinal and in the transverse direction in accordance with DIN 53 455.
  • the modulus of elasticity in the longitudinal and transverse directions was determined in accordance with DIN 53 457.
  • the thickness of the individual samples was determined in accordance with DIN 53 370.
  • Permeation properties The permeability of oxygen at a temperature of
  • the bond adhesion was measured on the samples in accordance with DIN 53 357, method B, between the sealing layer and the carrier film.
  • Sealing seam strengths The strength of the sealing seams, which were produced on a sealing device with a sealing tool heated on both sides, was determined on the samples.
  • the seal strength is understood as the maximum force that is required to separate a seal seam produced under defined conditions (pressure, time, temperature).
  • the seal seam strength is given in N, the strip width added as an index (N / 15 mm).
  • the sealing range is the temperature range in which there is a measurable sealing strength.
  • test strip cutter A 15 mm wide test strip was cut from the center of the seal seam produced, exactly in the film running direction, using a test strip cutter.
  • the tensile strength machine was tested for seal strength by separating it perpendicular to the seal seam. The maximum value of the force occurring during tearing was given in each case.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft biologisch abbaubare und kompostierbare, siegelbare Verbundfolien, die aus einer nicht thermoplastischen, biologisch abbaubaren Trägerfolie und einer biologisch abbaubaren extrudierbaren Siegelschicht besteht, wobei die Siegelschicht eine niedrigere Schmelztemperatur als die Trägerfolie hat, deren Herstellung durch Extrusionsbeschichtung oder durch Kaschierung und deren Anwendung.

Description

Biologisch abbaubare Verbundfolien
Die Erfindung betrifft biologisch abbaubare Verbundfolien aus einer biologisch ab- baubaren, nicht thermoplastischen Trägerfolie und einer biologisch abbaubaren, extrudierbaren Siegelschicht.
Es ist bekannt, dass bestimmte Polymere wie auch andere Werkstoffe einem biologischen Abbau unterliegen können. Hauptsächlich sind hier Materialien zu nennen, die aus natürlich vorkommenden Polymeren direkt oder nach Modifzierung erhalten werden, beispielsweise Polyhydroxyalkanolate wie Polyhydroxybutyrat, plastische Cellulosen, Celluloseetherester, Celluloseester, plastische Stärken, Chitosan und Pullulan. Eine gezielte Variation der Polymerzusammensetzung oder der Strukturen, wie sie von seiten der Polymeranwendung wünschenswert ist, ist bei derartigen Poly- meren aufgrund des natürlichen Synthesevorgangs nur schwer und oftmals nur sehr eingeschränkt möglich. Unter den Begriffen "biologisch abbaubare und kompostierbare Polymere bzw. Formkörper" werden im Sinne dieser Erfindung Güter verstanden, die die Anforderungen der Bioabbaubarkeit im Sinne einschlägiger Normen, z.B. DLN V 54 900 oder ASTM D 5338 erfüllen.
Viele der synthetischen Polymere hingegen werden durch Mikroorganismen nicht oder nur äußerst langsam angegriffen. Hauptsächlich synthetische Polymere, die He- teroatome in der Hauptkette enthalten, werden als potentiell biologisch abbaubar angesehen. Eine wichtige Klasse innerhalb dieser Materialien stellen die Polyester dar. Synthetische Polyester, die nur aliphatische Monomere enthalten, weisen zwar eine relativ gute biologische Abbaubarkeit auf, sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften aber 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. Aus der DE-A-44 32 161 und der EP-A-641 817 sind in neuerer Zeit verschiedene biologisch abbaubare, synthetische Polymere auf Polyester- bzw. Polyesteramid- Basis bekannt geworden. Diese besitzen die Eigenschaft, dass sie gut thermoplastisch verarbeitbar und auf der anderen Seite biologisch abbaubar sind, d.h. dass deren gesamte Polymerkette von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) mittels
Enzymen gespalten und vollständig zu Kohlendioxid, Wasser und Biomasse abgebaut wird, so dass sie in einem entsprechenden Test in natürlicher Umgebung unter Einwirkung von Mikroorganismen die Bedingungen für Bioabbaubarkeit gemäß DIN V 54 900 erfüllen. 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. Beispielsweise sind die Barriereeigenschaften gegenüber Wasserdampfund Gasen und die mechanischen Eigenschaften einschließlich der Siegelfähigkeit für viele Anwendungen nicht ausreichend.
Zwar lassen sich die Barriereeigenschaften einer an sich gut siegelfähigen Schicht aus einem der oben angegebenen biologisch abbaubaren Polymeren auf Polyesteroder Polyesteramidbasis durch Coextrusion mit weiteren Polymeren auf gleicher oder ähnlicher chemischer Basis, aber mit anderer Monomerzusammensetzung und anderem Schmelzpunkt zu einer Mehrschichtfolie weiter verbessern, aber auch die dadurch erzielbaren Verbesserungen sind häufig nicht ausreichend. Insbesondere sind auch die mechanischen Eigenschaften bei höheren Temperaturen, wie sie beispielsweise auf schnellaufenden Ve ackungsmaschinen auftreten, nicht ausreichend.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine biologisch abbaubare
Verbundfolie mit verbesserten mechanischen und Barriereeigenschaften bereitzustellen.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch eine biologisch abbaubare und kompostierbare, siegelbare Verbundfolie aus einer nicht thermoplastischen, biologisch abbaubaren
Trägerfolie mit niedriger Elastizität und einer biologisch abbaubaren, elastischen und extrudierbaren Siegelschicht, deren Schmelzpunkt mindestens 50°C niedriger als der Trägerfolie ist. Vorzugsweise beträgt die Differenz zwischen dem Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt der Siegelschicht und dem Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt der Trägerfolie mindestens 70°C.
Die biologisch abbaubare, nicht thermoplastische Trägerfolie bewirkt eine hohe Steifigkeit und mechanische Festigkeit der Verbundfolie.
Als biologisch abbaubare, nicht thermoplastische Folien mit geringer Elastizität sind vorzugsweise geeignet Zellglas und Zellglasmodifikationen nicht, ein- oder beid- seitig oberflächenbehandelt, z.B. mit Nitrocellulose („NC"), Polyvinylidenchlorid („PVDC") oder Vinylcopolymeren lackiertes (oder mit Polyethern ("PE") extrusions- beschichteters) Zellglas.
In dieser bevorzugten Ausführungsform weist die erfmdungsgemäße Verbundfolie eine sehr gute Transparenz und sehr geringe Trübung auf.
Besonders bevorzugt ist einseitig mit einem Nitrocellulose-Lack lackiertes Zellglas. Die Lackierung mit dem Nitrocellulose-Lack verbessert die Wasserdampfbarriere- Eigenschaften.
Aus Zellglas oder Zellglasmodifikationen gebildete Trägerfolien können zusätzlich Materialien gemäß der Zellglas-Bedarfsgegenstände-Verordnung vom 20. Mai 1987 in den dort angegebenen Mengen enthalten.
Alternativ kann die biologisch abbaubare Trägerfolie vorteilhaft 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) oder einem polymeren Haftvermittler, auf der Oberfläche behandelt sein. Als Material für die elastische und extrudierbare, biologisch abbaubare Siegelschicht sind geeignet:
biologisch abbaubare aliphatische oder teilaromatische Polyester, bei denen die aromatischen Säuren einen Anteil von nicht mehr als 60 Gew.-%, bezogen auf alle Säuren, ausmachen, vorzugsweise gebildet aus
a) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 - Cin-Dial- koholen wie insbesondere Ethandiol, Hexandiol oder ganz besonders bevorzugt Butandiol und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie insbesondere 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 gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C12-Alkyldiolen, insbesondere Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höher- funktionellen Alkoholen wie vorzugsweise 1,2,3-Propantriol oder Trime- thylolpropan als alkoholfunktionalisiertem Baustein sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäuren, besonders bevorzugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie vorzugsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise Trimellitsäure als säurefünktionali- siertem Baustein oder
b) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, vorzugsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolac- ton oder Dilactid, oder einer Mischung aus mehreren der genannten Polyester und/oder einem oder mehreren Copolymeren aus den Bausteinen a) und b).
Weiterhin sind als Materialien für die Siegelschicht geeignet von den vorstehenden biologisch abbaubaren aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern abgeleitete biologisch abbaubare, aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane, die zusätzlich zu den vorzugsweise aus den Bausteinen a) und/oder b) gebildeten Estergruppen Urethangruppen enthalten, die vorzugsweise gebildet wurden aus
c) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C- Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, vorzugsweise Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Iso- phorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C -Cι2-Alkyldi- oder -polyole oder cycloaliphatischen Alkoholen mit 5 bis 8 C-Atomen, vorzugsweise Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclohexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zu- sätzlich 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, vorzugsweise Ethy- lendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole insbesondere Ethylendiaminoethansulfonsäure als freie Säure oder als Salz,
wobei der vorzugsweise aus a) und/oder b) gebildete Esteranteil mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, beträgt.
Weiterhin sind als Materialien für die Siegelschicht geeignet von den vorstehenden aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern abgeleitete aliphatische oder teil- aromatische Polyestercarbonate, die zusätzlich zu den Bausteinen a) und/oder b) Carbonatgruppen enthalten, die vorzugsweise gebildet werden aus:
d) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, insbesondere Phosgen, hergestellt wird, oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie vorzugsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonatspendern, insbesondere Phosgen, hergestellt wird, wobei
der vorzugsweise aus a) und/oder b) gebildete Esteranteil mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht beträgt.
Besonders geeignet als Materialien für die Siegelschicht sind von den vorstehenden aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern abgeleitete aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide, die zusätzlich zu den Bausteinen a) und/oder b) Amid- gruppen enthalten, die vorzugsweise gebildet wurden aus
e) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Aminen, bevorzugt linearen aliphatischen C2 . Cto-Diaminen, insbesondere Isophorondiamin und ganz besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, wobei diese Amine gegebenenfalls geringe Mengen an verzweigten bifunktionellen Aminen und/oder höherfunktionellen Aminen enthalten können sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C5- oder C6-Ring im Falle von cyclo-ali- phatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und gegebenenfalls geringen Mengen an verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthal- säure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Men- gen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder f) säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-
Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,
oder einer Mischung aus e) und f), wobei der vorzugsweise aus a) und/oder b) gebildete Esteranteil mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht beträgt, vorzugsweise der Esteranteil 20 bis 80 Gew.-%, und der Anteil der Amidstrukturen 80 bis 20 Gew.-% beträgt.
Bei der in erfindungsgemäßen Verbundfolien verwendeten Siegelschicht kann es sich sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen der genannten Polymere handeln, wobei im Falle von Mischungen vorzugsweise Polymere aus nur einer der vorgenannten Verbindungsklassen (Polyester, Polyesterurethane, Polyestercarbonate, Polyesteramide) verwendet werden. Besonders bevorzugt werden Polyesteramide oder Mischungen aus verschiedenen Polyesteramiden verwendet. Die erfindungsgemäßen Polyesteramide haben ein mittleres Molekulargewicht wie in der WO 99/28384 angegeben (incorporated by reference).
Die erfindungsgemäße Siegelschicht kann zusätzlich übliche Additive und Hilfs- mittel enthalten. Bevorzugt kommen dabei folgende Additive und Hilfsmittel zum
Einsatz:
Maximal 5 Gew.-% für Polyester typisch eingesetzte Nukleierungsmittel (beispielsweise 1,5-Naphthalindinatriumsulfonat oder Schichtsilikate, beispielsweise Talkum, oder Keimbildner der Nanoteilchengröße, d.h. mittlerer Teilchendurchmesser <1 μm, aus beispielsweise Titannitrid, Aluminiumhydroxylhydrat, Bariumsulfat oder Zirkon- verbindungen) und/oder maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und/oder maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel und/oder maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel sowie gegebenenfalls Pigmente zur Einfärbung. Als Stabilisatoren und Neutralisationsmittel können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen für Polyesterverbindungen eingesetzt werden. Deren Zusatzmenge liegt maximal bei 5 Gew.-%.
Besonders geeignet als Stabilisatoren sind phenolische Stabilisatoren, Alkali-/Erd- alkalistearate und/oder Alkali-/Erdalkalicarbonate. Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-% und mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-Tetrakis-3(3,5-di-Ter- tiärbutyl-4-Hydroxyphenyl)-Propionat oder l,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-Tertiär- butyl-4-Hydroxybenzyl)-benzol sind besonders vorteilhaft.
Neutralisationsmittel sind vorzugsweise Dihydrotalcit, Calciumstearat, Calciumcar- bonat und/oder Calciummontanat einer mittleren Teilchengröße von höchstens 0,7 μm, einer absoluten Teilchengröße von kleiner 10 μm und einer spezifischen Oberfläche von mindestens 40 m2/g.
In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Folie besitzt diese einen Nukleierungsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-% und einen Stabilisatoren- und Neutralisationsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-%.
Gleit- und Trennmittel sind höhere aliphatische Amide, tertiäre Amine, aliphatische Säureamide, höhere aliphatische Säureester, niedrigmolekulare polarmodifizierte Wachse, Montanwachse, cyclische Wachse, Phthalate, Metallseifen sowie Silikonöle. Besonders geeignet ist der Zusatz von höheren aliphatischen Säureamiden und Sili- konölen.
Unter den aliphatischen Amiden sind insbesondere die homologen Verbindungen von Ethylenamid bis Stearylamid geeignet. Aliphatische Säureamide sind Amide einer wasserunlöslichen Monocarbonsäure (sogenannte Fettsäuren) mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Erucasäureamid,
Stearinsäureamid und Ölsäureamid sind hierunter bevorzugt. Geeignet als Trenn- oder Gleitmittel sind außerdem Verbindungen, die sowohl Esterais auch Amidgruppen enthalten, wie beispielsweise Stearamid-Ethylstearat bzw. 2 Stear-Amido-Ethyl-Stearat.
Unter der Bezeichnung Montanwachse fällt ein Reihe von verschiedenen Verbindungen. Siehe hierzu Neumüller et al. in Römpps Chemie-Lexikon, Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart, 1974.
Als cyclische Wachse sind beispielsweise Komponenten wie cyclische Adipinsäure- tetramethylenester bzw. 1.6-Dioxa-2.7-dioxocyclododecan, oder das homologe Hexa- methylenderivat geeignet. Solche Stoffe sind als Handelsprodukte mit dem Namen Glycolube VL bekannt.
Geeignete Silikonöle sind Polydialkylsiloxane, vorzugsweise Polydimethylsiloxan,
Polymethylphenylsiloxan, olefinmodifiziertes Silikon, mit Polyethern modifiziertes Silikon wie z. B. Polyethylenglykol und Polypropylenglykol sowie epoxyamino- und alkoholmodifiziertes Silikon. Die Viskosität der geeigneten Silikonöle liegt im Bereich von 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 besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen ein- oder mehrschichtigen Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von 0,005 bis 4 Gew.-%. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von 0,05 bis 1 Gew.-%. Bei einer mehrschichtigen Folie können eine, mehrere oder alle Schichten Gleitmittel enthalten.
Geeignete Antiblockmittel sind sowohl anorganische als auch organische Zusatz- Stoffe, die aufgrund ihrer Teilchengröße und/oder Form als Erhebung aus der Folienoberfläche herausragen und somit einen Abstandshaltereffekt hervorrufen. In einer bevorzugten Form werden als anorganische Antiblockmittel die folgenden Stoffe eingesetzt:
Aluminiumhydroxid
Aluminiumsilikate, beispielsweise Kaolin oder Kaolinton,
Aluminiumoxide, beispielsweise Θ-Aluminiumoxid
Aluminiumsulfat
Keramiken aus Silica-Aluminiumoxiden Bariumsulfat natürliche und synthetische Kieselsäuren
Schichtsilikate, beispielsweise Asbest,
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 vernetztes und unvernetztes Polymethylmethacrylat vernetztes Polysiloxan (z.B. Tospearl) polar modifiziertes Polyethylen (z.B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyethylen) polar modifiziertes Polypropylen (z.B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypropy- len) statistisches Copolymere auf Ethylen- oder Propylenbasis mit Vinylalkohol oder Vinylacetat oder Acrylsäure oder Acrylsäureester oder Methacrylsäure oder Meth- acrylsäureester oder Metallsalzen der Methacrylsäure oder Metallsalze der Meth- acrylsäureester Benzoguanamin-Formaldehyd-Polymere.
Die wirksame Menge an Antiblockmittel liegt im Bereich bis maximal 5 Gew.-%. In einer besonders bevorzugten Ausführung enthält die Folie 0,005 bis 4 Gew.-% 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 Abstandshalter- systeme.
Da die Trägerfolie der erfindungsgemäßen Verbundfolie nicht extrudierbar ist, lässt sich die erfindungsgemäße Folie nicht durch Coextrusion herstellen. Eine in vielen Fällen ausreichende Verbundhaftung lässt sich aber bereits durch Extrusionsbe- schichtung erzielen.
Die Verbundfolie wird dabei erhalten, indem die Siegelschicht, die in einem üblichen Extrusionsprozess aufgeschmolzen wurde, durch ein Werkzeug ausgetragen und auf die Trägerfolie aufgebracht wird und der entstandene Verbund anschließend durch Kühlwalzen bis zur Verfestigung der Siegelschicht abgekühlt wird.
Bei höheren Anforderungen an die Verbundhaftung wird die Verbundfolie vorteilhaft durch einen Kaschierprozess, bei dem die Siegelschicht als Zulauf durch Nass- oder Thermokaschierung mit der Trägerfolie verbunden wird, hergestellt. Bei der Nass- kaschierung wird die Trägerschicht oder die Siegelschicht oder sowohl Träger- als auch Siegelschicht mit einem Kaschierkleber benetzt, gegebenenfalls der Klebstoff getrocknet und beide Folien durch Walzenpresseure miteinander verbunden. Als Kaschierkleber kommen sowohl lösungsmittelfreie als auch lösungsmittelhaltige Kleber in Betracht. In einer besonders bevorzugten Form ist der Kaschierkleber ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar. Wird ein nicht biologisch abbaubarer Kaschierkleber verwendet, sollte dessen Anteil an der gesamten Verbundfolie nicht mehr als in den einschlägigen Normen und Gesetzen genannten Höchstmengen betragen, um die biologische Abbaubarkeit der Verbundfolie im Sinne einschlägiger Normen, z.B. DIN 54900 oder ASTM D 5338 nicht zu überschreiten. Bei der Thermokaschierung wird die als zulaufende Folie ausgebildete Siegelschicht durch temperierte Walzenpresseure auf die Trägerfolie gepresst und damit mit der Träger- folie verbunden. In einer speziellen Ausfuhrungsform für die Thermokaschierung besteht die zulaufende Siegelschicht aus mindestens zwei Schichten, deren Schmelzpunkte verschieden sind. Durch Temperieren der zulaufenden Siegelschicht auf die Schmelztemperatur der früher schmelzenden Schicht und Anpressen auf die Trägerfolie wird die Verbindung zwischen Trägerfolie und Siegelschicht erreicht, wobei die früher schmelzende Schicht des Zulaufs der Trägerfolie zugewandt ist. Die beiden
Schichten der Siegelschicht werden vorzugsweise so ausgewählt, dass die verwendeten Polymere chemisch möglichst ähnlich sind.
Die Siegelschicht, die durch Nass- oder Thermokaschierung mit der Trägerfolie ver- bunden wird, kann in üblicher Weise sowohl im Blasfilm- als auch im Chill-roll-Ver- fahren hergestellt werden. Zudem kann die Siegelschicht-Folie ungereckt als auch monoaxial oder biaxial gereckt sein.
Die erfindungsgemäßen Folien lassen sich in vielfältiger Weise in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für die Herstellung von Verpackungen, für Schutz- und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik- und Hygieneartikeln, bei der Abfallentsorgung oder in der Landwirtschaft verwenden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie darauf zu beschränken. Beispiele
1. Zellglas 320 DM (Zersetzungspunkt > 250°C), Dicke 21 μm, wurde mit Poly- esteramid aus 54 Gew.-% ε-Caprolactam, 23 Gew.-% Adipinsäure und 23 Gew.-% 1 ,4-Butandiol (BAK 403-004, Bayer AG, MFI 7 g/10 min bei
190°C; 2,16 kg; gemessen nach DIN 53 735; Schmelzpunkt 125°C, gemessen nach ISO 3146/C2; Gehalt an Gleitmittel 0,1 Gew.-%, Gehalt an Antiblockmittel 0,1 Gew.-%) extrusionsbeschichtet. Die maximale Extrusions- temperatur betrug 165°C. Die Schmelze wurde über eine Flachdüse ausge- stoßen und auf eine Gießwalze aufgetragen. Das Zellglas wurde als Zulauf auf den Castfilm angepresst und der Verbund mit einer Kühlwalze abgekühlt. Die Gieß- und Kühlwalzentemperatur betrug 41°C. Es wurde eine Verbundfolie mit einer Gesamtdicke von ca. 50 μm hergestellt.
2. Zellglas 320 DM (Zersetzungspunkt > 250°C), Dicke 21 μm, wurde mit Poly- esteramid aus 32 Gew.-% Adipinsäure, 12,5 Gew.-% Butandiol, 15,5 Gew.-% Diethylenglykol und 40 Gew.-% AH-Salz (BAK 402-001, Bayer AG, MFI 11 g/10 min bei 190°C; 2,16 kg; gemessen nach DIN 53 735; Schmelzpunkt 175°C, gemessen nach ISO 3146/C2; Gehalt an Antiblockmittel 0,1 Gew.-%) und einem biologisch abbaubaren Kleber (Einkomponentenkleber auf Polyesterbasis) klebstoffkaschiert. Die Temperatur der Kaschierwalze betrug 50°C, der Anpressdruck 6 bar. Es wurde eine Verbundfolie mit einer Gesamtdicke von 60 μm hergestellt.
An den gefertigten Verbundfolien 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 Querrrichtung wurde entsprechend der DIN 53 457 bestimmt. 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.
Verbundhaftung:
An den Proben wurde die Verbundhaftung gemäß DIN 53 357, Verfahren B gemessen zwischen der Siegelschicht und der Trägerfolie gemessen.
Siegelnahtfestigkeiten: An den Proben wurde die Festigkeit von Siegelnähten, die an einem Siegelgerät mit beidseitig beheiztem Siegelwerkzeug gefertigt wurden, bestimmt. Unter der Siegelfestigkeit wird die Höchstkraft verstanden, die erforderlich ist, um eine unter definierten Bedingungen (Druck, Zeit, Temperatur) hergestellte Siegelnaht zu trennen. Die Siegelnahtfestigkeit wird in N angegeben, die Streifenbreite als Index hinzugefügt (N/15 mm). Der Siegelbereich ist der Temperaturbereich, in dem eine messbare Siegelfestigkeit vorhanden ist.
Aus der zu prüfenden Folienbahn wurden zwei fehlerf eie, saubere Probenstreifen entnommen. Zur Siegelung wurden sie mit den zu versiegelnden Flächen aufein- andergelegt und so zwischen die Siegelbacken gehalten, dass die Probe an jeder Seite mindestens 1 cm überstand. Die Siegelung muss senkrecht zur Folienlaufrichtung erfolgen.
Die Siegelfestigkeitsprüfung erfolgte nach folgender Standardbedingung:
Druck: 50 N/cm2 Zeit: 0,5 sec.
Temperatur: in 10 K-Schritten ab 150°C.
Aus der hergestellten Siegelnaht wurde aus der Mitte exakt in Folienlaufrichtung mit einem Prüfstreifenschneider ein 15 mm breiter Prüfstreifen geschnitten. Mit einer
Zugfestigkeitsmaschine wurde er auf Siegelfestigkeit untersucht, indem er senkrecht zur Siegelnaht getrennt wurde. Angegeben wurde jeweils der Maximalwert der beim Zerreißen auftretenden Kraft.
Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Proben aus Beispiel 1 und 2 sind in
Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Messergebnisse für die Verbundfolien aus Beispiel 1 und 2
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Claims

Patentansprtiche
1. Biologisch abbaubare und kompostierbare, siegelbare Verbundfolie, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einer nicht thermoplastischen biologisch abbaubaren Trägerfolie und einer extrudierbaren biologisch abbaubaren
Siegelschicht besteht, deren Schmelzpunkt mindestens 50°C niedriger als der Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt der Trägerfolie ist.
2. Verbundfolie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger- folie im wesentlichen aus Zellglas oder Zellglasmodifikationen besteht.
3. Verbundfolie gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie einseitig, vorzugsweise auf der äußeren, der Siegelschicht abgewandten Seite mit einem Nitrocellulose-Lack lackiert ist.
4. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht biologisch abbaubare aliphatische Polyester oder teilaromatische Polyester mit einem Anteil der aromatischen Säuren von nicht mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf alle Säuren oder aus diesen Polyestern ab- geleitete funktioneile Derivate in Form von Polyesterurethanen mit einem
Esteranteil von mindestens 75 Gew.-%, oder Polyestercarbonaten mit einem Esteranteil von mindestens 70 Gew.-% oder Polyesteramiden mit einem Esteranteil von mindestens 20 Gew.-% oder deren Mischungen und gegebenenfalls übliche Additive und Hilfsmittel enthält.
5. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht Polyester aus
a) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis C10-Dialkoholen insbesondere Ethandiol, Hexandiol oder ganz besonders bevorzugt Butandiol und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie insbesondere 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 gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C12-Alkyldiolen, insbesondere Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen wie vorzugsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylol- propan als alkoholfunktionalisiertem Baustein sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-Cι2-Alkyldicarbonsäuren, besonders bevorzugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie vorzugsweise Tere- phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure als säurefunktionalisiertem Baustein oder
b) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, vorzugsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung aus mehreren der genannten Polyester und/oder einem oder mehreren Copolymeren aus den Bausteinen a) und b) sowie gegebenenfalls übliche Additive und Hilfsstoffe enthält.
6. Biologisch abbaubare und kompostierbare Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht alipha- tische oder teilaromatische Polyesterurethane mit Urethangruppen gebildet aus c) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphati- sehen Isocyanaten, vorzugsweise Tetramethylendiisocyanat, Hexa- methylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12-Alkyldi- oder -polyole oder cycloaliphatischen Alkoholen mit 5 bis 8 C-Atomen, vorzugsweise 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, vorzugsweise Ethylendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie insbesondere Ethylendiamino- ethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz sowie gegebenenfalls übliche Additive und Hilfsstoffe enthält.
Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate mit
d) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, insbesondere Phosgen, hergestellt wird oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder ali- phatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, sowie gegebenenfalls übliche Additive und Hilfsstoffe enthält.
8. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide mit
Amidgruppen gebildet aus
e) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Aminen, bevorzugt linearen aliphatischen C2 bis do-Diaminen, insbesondere Isophorondiamin und ganz besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, wobei diese Amine gegebenenfalls geringe Mengen an verzweigten bifunktionellen Aminen und/oder höherfunktionellen Aminen enthalten können, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C5- oder C6-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und 5 bis 8 C-Atomen gegebenenfalls geringen Mengen an verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenen- falls geringen Mengen von höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
f) säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurin- lactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,
oder einer Mischung aus e) und f) sowie gegebenenfalls übliche Additive und Hilfsmittel enthält.
9. Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren
Verbundfolie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie durch Extrusionsbeschichtung der biologisch abbaubaren Trägerfolie mit der biologisch abbaubaren Siegelschicht erfolgt.
10. Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verbundfolie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie durch einen Kaschierprozess, bei dem die Siegelschicht als Zulauf durch Nass- oder Thermokaschierung auf die Trägerfolie aufgebracht wird, hergestellt wird.
11. Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren
Verbundfolie gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Nasskaschierung die Trägerschicht oder die Siegelschicht oder sowohl Träger- als auch Siegelschicht mit einem Kaschierkleber benetzt, gegebenenfalls der Klebstoff getrocknet und beide Folien durch Walzenpresseure miteinander verbunden werden, wobei sowohl lösungsmittelfreie als auch lösungsmittelhaltige Ein- oder Mehrkomponentenkleber verwendet werden können.
12. Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verbundfolie gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Kaschierkleber ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar sind.
13. Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verbundfolie gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht biologisch abbaubarer Kaschierkleber mit einem Gewichtsanteil an der Verbundfolie innerhalb der einschlägigen Normen und Gesetze verwendet wird.
14. Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verbundfolie gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der
Thermokaschierung eine mindestens zweischichtige biologisch abbaubare Siegelschicht verwendet wird, wobei die Schichten unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen und die Schicht mit dem niedrigsten Schmelzpunkt durch die Thermokaschierung mit der Trägerfolie verbunden wird.
15. Verwendung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Verbundfolie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für die Herstellung von Verpackungen für Schutz- und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln, bei der Abfallentsorgung oder in der Land- Wirtschaft.
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