WO2001036518A1 - Ein- oder mehrschichtige, biologisch abbaubare, thermoplastische folie - Google Patents

Ein- oder mehrschichtige, biologisch abbaubare, thermoplastische folie Download PDF

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WO2001036518A1
WO2001036518A1 PCT/EP2000/010769 EP0010769W WO0136518A1 WO 2001036518 A1 WO2001036518 A1 WO 2001036518A1 EP 0010769 W EP0010769 W EP 0010769W WO 0136518 A1 WO0136518 A1 WO 0136518A1
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acids
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aliphatic
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Gregor Kaschel
Michael Kleemiss
Ralf Timmermann
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Wolff Walsrode Ag
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Definitions

  • the invention relates to a single-layer or multilayer, biodegradable, thermoplastic film with improved barrier properties against odors and aromas.
  • biodegradable and compostable polymers or films are understood to mean goods which have been tested for "biodegradability" in accordance with the test according to DIN V 54 900 from 1998/1999.
  • biodegradable, synthetic polymers based on polyester or polyester amide have become known. These have the property that they are easy to process thermoplastically and on the other hand are biodegradable, ie their entire polymer chain is broken down by microorganisms (bacteria and fungi) by means of enzymes and broken down completely to carbon dioxide, water and biomass and a corresponding test in a natural environment under the influence of microorganisms meet the conditions for biodegradability according to DIN V 54 900. Due to the thermoplastic behavior, these biodegradable materials can be processed into semi-finished products such as cast or blown films. Nevertheless, that is
  • the barrier properties with regard to water vapor and gases are very poor in comparison to films made from typical but not biodegradable plastics such as polyethylene, polypropylene or polyamide. The same applies to the barrier properties against aromas and smells.
  • the production of multilayer films from different biodegradable materials also only slightly improves the barrier.
  • the object of the present invention was therefore to provide a film made of biodegradable polymers with an improved barrier against odors and aromas.
  • a single-layer or multi-layer, biodegradable and compostable film is provided with at least one absorbent in at least one layer.
  • the absorbent binds gaseous in the film
  • Odor and aroma substances In the case of multilayer films, in principle all layers can be equipped with one or more absorbents, but embodiments are preferred in which the film has at least three layers and the two outer film layers contain no absorbent. If necessary, different film layers can also contain different absorbents. Odor-absorbing solids which can be produced in finely divided form with the smallest possible particle sizes, are compatible with the biodegradable polymers used for the production of the film and whose melting point is above the temperatures which occur in the production of the film are used in particular as absorbents Zeohthe used as described on S 475-501 by Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chimistry, 5 ed. 1996, VCH Weinheim
  • the absorbent content of the film according to the invention is preferably 0.01 to
  • the single-layer or multilayer film according to the invention can additionally with a corona and / or flame and / or plasma pretreatment and / or an oxidizing substance and / or a depositable / depositable substance and / or a mixture of substances with an oxidizing effect and / or attachable substances, preferably gases, with radical components such as ozone or a plasma-excited gas mixture of, for example, hexamethyldisiloxane with nitrogen (N 2 ) and / or oxygen (O 2 ), are treated on the surface.
  • a corona and / or flame and / or plasma pretreatment and / or an oxidizing substance and / or a depositable / depositable substance and / or a mixture of substances with an oxidizing effect and / or attachable substances preferably gases
  • radical components such as ozone or a plasma-excited gas mixture of, for example, hexamethyldisiloxane with nitrogen (N 2 ) and / or oxygen (O 2 )
  • the monoaxial or biaxial orientation takes place with amorphous thermoplastics in temperature ranges above the glass transition temperature as well as with partially NEN thermoplastics above the glass transition temperature and below the crystallite melting temperature.
  • Suitable polymers for the single-layer or multilayer film according to the invention with improved barrier properties are:
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to cio dialcohols such as preferably ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 or 6 carbon atoms in the cycloaliphatic ring, such as, for example, 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 / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 - C) 2- alkyldiols, such as neopentyglycol, and additionally optionally small amounts of higher functional alcohols, such as 1,
  • acid- and alcohol-functionalized building blocks preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide, or a mixture and / or a copolymer of E and F, where the aromatic acids make up no more than 50% by weight, based on all acids;
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to cio-dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol and or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably with a C 5 - or C 6 -cycloaliphatic ring, such as, for example, 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 of up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally low
  • Amounts of branched bifunctional alcohols preferably C 3 -C ] 2 -alkyldiols, such as neopentyglycol, and additionally optionally small amounts of higher-functional alcohols, preferably C 3 -C] 2 -alkyl polyols, such as 1,2,3-propanetriol or trimethylol - Propane and aliphatic bifunctional acids, preferably C 2 -C ⁇ 2 -
  • Alkyldicarboxylic acids such as and preferably succinic acid, adipic acid, and / or optionally aromatic bifunctional acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and additionally optionally small amounts of higher functional acids such as trimellitic acid or
  • H from acid- and alcohol-functionalized building blocks, preferably with 2 to 12 carbon atoms, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide, or a mixture and / or a copolymer of G and H, the aromatic acids not making up more than 50% by weight, based on all acids;
  • 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, for example tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, optionally also with linear and / or branched and / or cycloaliphatic bifunctional and / or higher functional alcohols, preferably C -C 2 alkyldi- or polyols or 5 to 8 C atoms in the case of cycloaliphatic alcohols, for example ethanediol, hexanediol, butanediol, cyclohexanedimethanol, and / or optionally additionally with linear and / or branched and or cycloaliphatic bifunctional and / or higher functional amines and / or amino alcohols with preferably
  • ester fraction formed from G) and H) is at least 75% by weight, based on the sum of G), H) and J);
  • aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to cio dialcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol or particularly preferably butanediol and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms in the cycloaliphatic ring, such as, for example Cyclohexanedimethanol, and / or partially or completely, instead of the diols, monomeric or oligomeric polyols based on ethylene glycol, propylene glycol, telrahydrofuran or copolymers thereof with mole- molecular weights up to 4000, preferably up to 1000, and / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably with C 2 -C 2 -alkyldicarboxylic acids, such as neopentyglycol and additionally optionally small amounts of higher functional alcohol
  • K) acid- and alcohol-functionalized building blocks preferably with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, for example hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, lactic acid, or their derivatives, for example ⁇ -caprolactone or dilactide,
  • A) aliphatic bifunctional alcohols preferably linear C 2 to Cio-dial alcohols such as, for example, ethanediol, butanediol, hexanediol, particularly preferably butanediol, and / or optionally cycloaliphatic bifunctional alcohols, preferably having 5 to 8 C atoms, such as, for example, 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 / or optionally small amounts of branched bifunctional alcohols, preferably C 3 -C 2 -alkyldiols , such as neopentyglycol and additionally, if necessary, low
  • D) acid- and amine-functionalized building blocks preferably with 4 to 20 carbon atoms in the cycloaliphatic chain, preferably ⁇ -laurolactam, ⁇ -caprolactam, particularly preferably ⁇ -caprolactam,
  • the biodegradable polymers used in the film according to the invention can be both pure polymers and mixtures of different polymers, with mixtures of preferably polymers from only one of the abovementioned classes of compounds (polyester, polyester urethane, polyester carbonate, polyester amide) be used.
  • the polymers used for the single-layer or multilayer film according to the invention can additionally contain customary additives and auxiliaries.
  • a maximum of 5% by weight e.g. 0 to 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 the size of the nanoparticles, ie medium
  • Particle diameter ⁇ 1 ⁇ m from, for example, titanium nitride, aluminum hydroxyl hydrate, barium sulfate or zirconium compounds) and / or at most 5% by weight, e.g. 0 to 5% by weight of the usual stabilizers and neutralizing agents and / or a maximum of 5% by weight, e.g. 0 to 5% by weight of the usual lubricants and release agents and / or a maximum of 5% by weight, e.g. 0 to 5 wt .-% of the usual antiblocking agents and optionally pigments for coloring.
  • the usual stabilizing compounds for polyester compounds can be used as stabilizers and neutralizing agents. Their additional amount is a maximum of 5% by weight.
  • Particularly suitable stabilizers are phenolic stabilizers, alkali
  • 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-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate or 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzyl) -benzene are special advantageous.
  • Neutralizing agents are preferably dihydrotalcite, calcium stearate, calcium carbonate and / or calcium montanate with an average particle size of at most
  • the film has a nucleating agent content of 0.0001 to 2% by weight and a stabilizer and
  • Neutralizing agent content from 0.0001 to 2 wt .-%.
  • Lubricants and release agents are higher ahphatic 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.
  • 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.
  • release agents or lubricants are compounds which contain both esterais and amide groups, such as stearamide ethyl stearate or 2 stear amido ethyl stearate.
  • montan waxes A number of different compounds fall under the name montan waxes. See here / u Neumüller et al. in Römpps Chemie-Lexikon, Franckh ' sche Verlags Stuttgart, Stuttgart, 1974.
  • 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, polymethylphenylsiloxane, olefin-modified silicone, silicone modified with polyethers such as, for. B. polyethylene glycol and polypropylene glycol and epoxyamino- and alcohol-modified silicone.
  • the viscosity of the suitable silicone oils is in the
  • the amount of lubricant added is at most 5% by weight. In a particularly preferred embodiment of the film, it has a lubricant content of
  • the film has a lubricant content of 0.05 to 1% by weight.
  • 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.
  • Aluminum silicates for example kaolin or kaolin clay
  • Aluminum oxides for example ⁇ -aluminum oxide
  • Micro glass balls and as organic antiblocking agents the following substances are used with the biodegradable polymer as incompatible organic polymers
  • Polycarbonate cross-linked and non-cross-linked polymethyl methacrylate cross-linked polysiloxane e.g. Tospearl
  • polar-modified polyethylene e.g. maleic anhydride-grafted polyethylene
  • polypropylene e.g.
  • Benzoguanamine formaldehyde polymers ahphatic and partially aromatic polyesters with different melting points than that
  • the effective amount of antiblocking agent is in the range from 0 to a maximum of 5% by weight.
  • the film contains 0.005 to
  • the film contains 0.05 to 1% by weight of antiblocking agent.
  • the average particle size is between 1 and 6 ⁇ m, in particular 2 and 5 ⁇ m, particles with a spherical shape, as described in EP-A-0 236 945 and DE-A-38 01 535, being particularly suitable.
  • Combinations of different spacer systems are also particularly suitable.
  • the spacer systems are added to the outer cover layers.
  • the biodegradable and compostable single or multi-layer film according to the invention with improved barrier properties can contain pigments for coloring. These can be organic or inorganic pigments which are added to the top layer, the intermediate layer or the intermediate layers or all layers. In a particularly preferred form, the pigments are biologically harmless and / or have a concentration of less than 1% by weight.
  • the polymers for the film are equipped with the desired amounts by weight of adsorbent and organic or inorganic additives and / or auxiliaries in accordance with the conventional art.
  • adsorbent and organic or inorganic additives and / or auxiliaries in accordance with the conventional art.
  • the raw material is granulated, for example in twin-screw extruders, where the additives and / or absorbents are added to the raw material.
  • additives and / or absorbents are added to the raw material.
  • absorbents there is also the possibility that some or all of the necessary additives and / or absorbents are used in the form of a raw material that is not or only partially finished
  • masterbatches are added.
  • the term masterbatch is part of the present invention to understand a masterbatch, in particular a granular, dust-free concentrate of a plastic raw material with high amounts of additives and or absorbents, which is used in the mass preparation as an intermediate product (as a material additive to a non-or only partially or incompletely with additives and / or absorbent-equipped granules) to get from it
  • the master batch is mixed in such amounts into the raw materials which are not or only partially or incompletely equipped with additives and / or absorbents, so that the desired percentages by weight of additives and / or absorbents are achieved in the films .
  • the materials from which the masterbatches are produced in addition to the additives and / or absorbents are, in a particularly preferred form, also biodegradable, biologically harmless, or have a proportion by weight which is less than 1% by weight.
  • the preferred materials from which the masterbatches are made in addition to the additives are materials which are compatible with the polymers mentioned in this invention.
  • the production of the single or multilayer film according to the invention is advantageously carried out using an extrusion process.
  • the polymers in granular form, optionally including the desired additives and auxiliaries, are melted in one or more extruders, homogenized, compressed and discharged via a single- or multi-layer nozzle.
  • the nozzle can be an annular nozzle for producing a seamless tubular film or a
  • Trade flat nozzle for the production of a flat film.
  • the film discharged in this way or, for example, pulled out by means of roller pressers is then cooled until solidification.
  • the cooling can take place both over air and over water or also by means of cooling rollers.
  • the cooling can be on one or both sides, in the case of a tubular film on the inside and outside or only on the inside or new outside respectively.
  • the tubular film can also be cut on one or both sides, so that a multilayer flat film is obtained.
  • the film After cooling, the film can be tempered at partially crystalline materials below the crystalline melting temperature and amorphous materials above the glass transition temperature and then stretched one or more times monoaxially or biaxially, the biaxial stretching being able to take place successively or, in particular in the case of tubular films, simultaneously. After the stretching stage or stages, the film can optionally be fixed by heat treatment. A particularly suitable stretching process is for simultaneous biaxial
  • Stretching tubular films using the so-called double-bubble technology in which a primary bladder is stretched by applying internal pressure.
  • the film can then be subjected to a heat treatment in order to adjust the shrinkage properties.
  • the film can be heated up to just below the crystallite melting temperature in this fixing process.
  • the procedure is expediently carried out by passing the film between two conductor elements serving as electrodes, such a high voltage, usually alternating voltage (about 5 to 20 kV and 5 to 30 kHz) between the electrodes, is created that
  • Spray or corona discharges can take place.
  • the air above the film surface is ionized by the spray or corona discharge and reacts with the molecules of the film surface, so that additional polar deposits are formed in the polymer matrix.
  • an electrical direct voltage is applied between a burner (negative pole) and a cooling roll.
  • the applied voltage is between 400 and 3,000 V, preferably in the range from 500 to 2,000 V.
  • the applied voltage gives the ionized atoms increased acceleration and hits with greater force kinetic energy on the polymer surface.
  • the chemical bonds within the polymer molecule are broken more easily and the radical formation takes place more quickly.
  • the thermal load on the polymer is much lower than with standard flame treatment, and films can be obtained in which the sealing properties of the treated side are even better than those of the untreated side.
  • gases e.g. B. oxygen or nitrogen or carbon dioxide or methane or halogenated hydrocarbons or
  • Silane compounds or higher molecular compounds or mixtures thereof a high energy field, e.g. B. exposed to microwave radiation. High-energy electrons are created, which hit the molecules and transfer their energies. This creates local radical structures, the excitation states of which correspond to temperatures of a few tens of thousands of degrees Celsius, although that
  • Plasma itself is almost at room temperature. This makes it possible to break chemical bonds and initiate reactions that can normally only take place at high temperatures. Monomer radicals and ions are formed. The resulting monomer radicals form - sometimes already in plasma - short-chain oligomers, which are then coated on the one to be coated
  • the original film or the lamination film or both the original film and the lamination film are wetted with a lamination adhesive, the two films are connected to one another by roller pressers and then dried.
  • Both solvent-free and solvent-based adhesives are suitable as laminating adhesives.
  • the lamination adhesive is also biodegradable and compostable.
  • a film is used as the incoming lamination film, which is pressed onto the coated film by tempered roller pressers and is thus connected to the coated film side.
  • a multilayer film which consists of at least two layers and whose melting points are different is used as the incoming laminating film.
  • the laminating film which is wet or thermo laminated with the original
  • Film is connected, can be both unstretched, monoaxially and biaxially stretched.
  • the invention also relates to the use of the film according to the invention.
  • this film is used in particular as a multilayer film in pretreated or untreated as well as in printed, unprinted or varnished form for packaging, especially of odor-intensive foods or non-foods, or for protective and separating functions in cosmetics and hygiene articles, for example for baby diapers or sanitary napkins.
  • a symmetrical, coextruded film with an ABA structure was made from two different biodegradable and compostable polymers on a three-layer blown film line.
  • Material A polyesteramide made from 58% by weight caprolactam, 23% by weight adipic acid, 19% butanediol (LP BAK 403-004, Bayer AG) has an MFI of 9 (in g / lOmin at 190 ° C, 2, 16 kg, measured according to DIN 53 735), a melting point of 125 ° C, measured according to ISO 3146 / C2, a
  • Lubricant content of 0.15% by weight and an antiblocking content or nucleating agent content of 0.1% by weight.
  • Material B polyester amide from 62% by weight caprolactam, 21% by weight adipic acid, 17% by weight butanediol (LP BAK 404-002, Bayer AG) has an MFI of 6 (in g / lOmin at 190 ° C, 2.16 kg, measured in accordance with DIN 53 735), a melting point of 140 ° C., measured in accordance with ISO 3146 / C2 and an antiblock content or nucleating agent content of 0.1% by weight.
  • the maximum extrusion temperature was 190 ° C.
  • the melt was discharged through a multi-layer ring nozzle and cooled by air.
  • the maximum nozzle temperature was 185 ° C. In this case, a film with a total thickness of 80 ⁇ m and a width of 700 mm was produced, the material A with the low melting point forming the outer layers.
  • a symmetrical ABA film was produced from the same biodegradable polymers A and B from Example 1 on the same blown film line, taking into account the same process parameters.
  • 20% by weight of a masterbatch which contains 18.4% by weight of the absorber mordenite sodium form active (manufacturer: Bayer AG) was added to material B of the inner core layer.
  • a film with a thickness of 75 ⁇ m was produced.
  • a symmetrical ABA film was produced from the biodegradable polymers A and B from Example 1 on the same blown film line, taking into account the same process parameters.
  • 20% by weight of a masterbatch which contains 18.8% by weight of the absorber Zeolite-X sodium form active (manufacturer: Bayer AG) was added to material B of the inner core layer.
  • a film with a thickness of 80 ⁇ m was produced.
  • a symmetrical ABA film was produced from the biodegradable polymers A and B from Example 1 on the same blown film line, taking into account the same process parameters.
  • 20% by weight of a masterbatch which contains 19.4% by weight of the absorber zeolite-A calcium, sodium form (manufacturer: Bayer AG.) was added to material B of the inner core layer ) contains.
  • a film with a thickness of 80 ⁇ m was produced.
  • the permeability of oxygen was measured on the samples at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 0% and 75% in accordance with DIN 53 380. Furthermore, the permeability of water vapor at a temperature of
  • a beaker is filled with fresh chopped onion, foils after
  • Examples 1 to 4 are placed over a beaker so that they completely close the opening.
  • the difference in gas permeability is determined using sensory odor samples.
  • Foil according to Example 1 The smell of the onions can be smelled immediately through the foil.
  • Films according to Examples 2-4 The smell of the finely chopped onions is not noticeable, i.e. the absorber absorbs the odor components and does not let them through the film.
  • the strength of the seal 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 sealing seam is given in N, the stripe width as an index. added (N / 15mm).
  • the sealing range is the temperature range in which there is a measurable sealing strength.
  • test strip 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. It was tested for seal strength using a tensile strength machine by separating it perpendicular to the seal seam. The maximum value of the force occurring during tearing was given in each case.

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Abstract

Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie aus einem oder mehreren biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren, die in mindestens einer Schicht mindestens ein Absorbens zur Bindung gasförmiger Geruchs- und Aromastoffe enthält.

Description

Ein- oder mehrschichtige, biologisch abbaubare, thermoplastische Folie
Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrschichtige, biologisch abbaubare, thermoplastische Folie mit verbesserten Barriereeigenschaften gegenüber Gerüchen und Aromen.
Es ist bekannt, daß bestimmte Polymere wie auch andere Werkstoffe einem biolo- gischen 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, 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 Polymeren aufgrund des natürlichen Synthesevorgangs nur schwer und oftmals nur sehr eingeschränkt möglich. Unter den Begriffen "biologisch abbaubare und kompostierbare Polymere bzw. Folien" werden im Sinne dieser Erfindung Güter verstanden, die entsprechend der Prüfung nach DIN V 54 900 von 1998/1999 die "Bioabbaubarkeit" testiert be- kommen.
Viele der synthetischen Polymere hingegen werden durch Mikroorganismen nicht oder nur äußerst langsam angegriffen. Hauptsächlich synthetische Polymere, die Heteroatome in der Hauptkette enthalten, werden als potentiell biologisch abbaubar angesehen. Eine wichtige Klasse innerhalb dieser Materialien stellen die Polyester dar. Synthetische Rohstoffe, die nur aliphatische Monomere enthalten, weisen zwar eine relativ gute biologische Abbaubarkeit auf, sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften nur äußerst eingeschränkt anwendbar; vergl. Witt et al. in Macrom. Chem. Phys., 195 (1994) S. 793 - 802. Aromatische Polyester zeigen dagegen bei guten Materialeigenschaften deutlich verschlechterte, biologische Abbaubarkeit. 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. deren gesamte Polymerkette von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) mittels Enzyme gespalten und vollständig zu Kohlendioxid, Wasser und Biomasse abgebaut werden und ein entsprechender 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 Verhal- tens zu Halbzeugen wie Gieß- oder Blasfϊlmen verarbeitet werden. Dennoch ist der
Einsatz dieser Halbzeuge stark begrenzt. Beispielsweise sind die Sperreigenschaften hinsichtlich Wasserdampf und Gasen im Vergleich zu Filmen aus typischen, jedoch nicht biologisch abbaubaren Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid sehr schlecht. Gleiches gilt für die Barriereeigenschaften gegenüber Aromen und Gerüchen. Auch die Herstellung mehrschichtiger Folien aus unterschiedlichen biologisch abbaubaren Materialien verbessert die Barriere nur geringfügig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Folie aus biologisch abbau- baren Polymeren mit einer verbesserten Barriere gegenüber Gerüchen und Aromen bereitzustellen.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß eine ein- oder mehrschichtige, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie in mindestens einer Schicht mit mindestens einem Absorbens versehen wird. Das Absorbens bindet in der Folie gasförmige
Geruchs- und Aromastoffe. Bei mehrschichtigen Folien können grundsätzlich alle Schichten mit einem Absorbens oder mehreren Absorbentien ausgerüstet werden, bevorzugt sind jedoch Ausführungsformen, in denen die Folie mindestens dreischichtig ist und die beiden äußeren Folienschichten kein Absorbens enthalten. Gegebenenfalls können verschiedene Folienschichten auch unterschiedliche Absorbentien enthalten. Bevorzugt als Absorbens verwendet werden geruchsabsorbierende Feststoffe, die sich in fein verteilter Form mit möglichst geπngen Teilchengroßen herstellen lassen, mit den zur Herstellung der Folie eingesetzten biologisch abbaubaren Polymeren vetraghch sind und deren Schmelzpunkt oberhalb den bei der Herstellung der Folie auftretenden Temperaturen liegt Insbesondere werden als Absorbens Zeohthe eingesetzt, wie sie auf S 475-501 von Ullmann's Encyclopedia of Industπal Chimistry, 5 Aufl 1996, VCH Weinheim, beschπ eben sind
Der Gehalt der erfindungsgemaßen Folie an Absorbens betragt vorzugsweise 0,01 bis
25 Gew -%, insbesondere 0,01 bis 10 Gew -%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen mindestens em Absorbens enthaltenden Folienschicht
Dabei war es überraschend, das Absorbens bzw die Absorbentien auch bei Einbetten in die Folienmatrix weiterhin eine ausreichende Absorbtionswirkung zeigen und sich auch in größeren Mengen ohne negativen Einfluß auf andere Folieneigenschaften in die erfindungsgemaße Folie einarbeiten lassen
In einer besonderen Form kann die erfindungsgemaße ein- oder mehrschichtige Folie zusatzlich mit einer Corona- und/oder Flamm- und/oder Plasmavorbehandlung und/oder einem oxidativ wirkenden Stoff und/oder einem an-/ablagerbaren Stoff und/oder einem Stoffgemisch aus oxidativ wirkenden und/oder anlagerbaren Stoffen, vorzugsweise Gasen, mit radikahschen Komponenten wie Ozon oder einem plasmaangeregten Gasgemisch aus beispielsweise Hexamethyldisiloxan mit Stickstoff (N2) und/oder Sauerstoff (O2), auf der Oberflache behandelt werden Dabei erfolgen die genannten Oberflachenvorbehandlungen bei verstreckten Folien vorzugsweise nach der Orientierung
Die monoaxiale oder biaxiale Orientierung erfolgt bei amorphen Thermoplasten in Temperaturbereichen oberhalb der Glasubergangstemperatur sowie bei teilkπstalh- nen Thermoplasten oberhalb der Glasübergangstemperatur und unterhalb der Kristallitschmelztemperatur.
Als Polymere für die erfindungsgemäße ein- oder mehrschichtige Folie mit verbes- serten Barriereeigenschaften sind geeignet:
aliphatische oder teilaromatische Polyester aus
E) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dial- koholen wie vorzugsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethy- lenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C)2-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfύnktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-Cι2-Alkyldicarbon- säuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
F) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolac- ton oder Dilactid, oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus E und F, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus
G) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dial- koholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C5- oder C6-cycloaliphatischem Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekularge- wichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen
Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C]2- Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C]2-Alkylpolyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylol- propan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-Cι2-
Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
H) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilac- tid, oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus G und H, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
I) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C- Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiiso- cyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C -Cι2-Alkyldi- oder -polyole bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Alkoholen, z.B. Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclohexandimethanol, und / oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Aminen und / oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, z.B. Ethylendiamin oder Aminoethanol, und / oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispielsweise Ethylendiaminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz,
wobei der aus G) und H) gebildete Esteranteil mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus G), H) und J), beträgt;
aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
J) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dial- koholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, w ie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethy- lcngly ol, Propylenglykol, Telrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Mole- kulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-Cι2-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
K) säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Capro- lacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus J) und K), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
und
L) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonat- Spendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, wobei der aus J) und/oder K) gebildete Esteranteil mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus J), K) und L) beträgt;
aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus
A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dial- koholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen
Mengen von höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C]2-Alkyl- polyole, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis
12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε- Caprolacton oder Dilactid, oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A) und B), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
und
C) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C bis Cio-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt
Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexame- thylendiamin, sowie aus linearen und oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C5- oder C6-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder ggf. geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
D) säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C- Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, ε-Capro- lactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,
oder einer Mischung aus C) und D), wobei der aus A) und/oder B) gebildete Esteranteil mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus A), B), C) und D) beträgt, vorzugsweise der aus A) und/oder B) gebildete Esteranteil 20 bis 85 Gew.-%, und der Anteil der aus C) und/oder D) gebildeten Amidstrukturen 80 bis 15 Gew.-% beträgt. Bei den in der erfindungsgemäßen Folie verwendeten biologisch abbaubaren Polymeren kann es sich sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen Polymeren handeln, wobei im Falle von Mischungen vorzugsweise Polymere aus nur einer der vorgenannten Verbindungsklassen (Polyester, Polyester- urethane, Polyestercarbonate, Polyesteramide) verwendet werden.
Die für die erfindungsgemäße ein- oder mehrschichtige Folie eingesetzten Polymere können zusätzlich übliche Additive und Hilfsmittel enthalten.
Bevorzugt kommen in den für die erfindungsgemäße Folie eingesetzten Polymeren folgende Additive und Hilfsmittel zum Einsatz:
Maximal 5 Gew.-%, z.B. 0 bis 5 Gew.-% für Polyester typisch eingesetzte Nukleie- rungsmittel (beispielsweise 1,5-Naphthalindinatriumsulfonat oder Schichtsilikate, beispielsweise Talkum, oder Keimbildner der Nanoteilchengröße, d. h. mittlerer
Teilchendurchmesser < 1 μm, aus beispielsweise Titannitrid, Aluminiumhydroxyl- hydrat, Bariumsulfat oder Zirkonverbindungen) und/oder maximal 5 Gew.-%, z.B. 0 bis 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und/oder maximal 5 Gew.-%, z.B. 0 bis 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel und/oder maximal 5 Gew.-%, z.B. 0 bis 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 Zusatz- menge liegt 0 maximal bei 5 Gew.-%.
Besonders geeignet als Stabilisatoren sind phenolische Stabilisatoren, Alkali-
/Erdalkalistearate 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-Tertiärbutyl-4-Hydroxyphenyl)-Propionat oder 1 ,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris- (3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxybenzyl)-benzol sind besonders vorteilhaft.
Neutralisationsmittel sind vorzugsweise Dihydrotalcit, Calciumstearat, Calcium- carbonat und/oder Calciummontanat einer mittleren Teilchengröße von höchstens
0,7 μm, einer absoluten Teilchengröße von kleiner 10 μm und einer spezifischen Oberfläche von mindestens 40 m2/g.
In einer besonders bevorzugten Auführungsform der Folie besitzt diese einen Nukleierungsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-% und einen Stabilisatoren- und
Neutralisationsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-%.
Gleit- und Trennmittel sind höhere ahphatische Amide, tertiäre Amine, aliphatische Säureamide, höhere aliphatische Säureester, niedrigmolekulare polarmodifizierte Wachse, Montanwachse, cyclische Wachse, Phthalate, Metallseifen sowie Silikonöle.
Besonders geeignet ist der Zusatz von höheren aliphatischen Säureamiden und Silikonölen.
Unter den aliphatischen Amiden sind insbesondere die Angebotsformen von Ethy- lenamid bis Stearylamid geeeignet. Aliphatische Säureamide sind Amide einer wasserunlöslichen Monocarbonsäure (sogenannte Fettsäuren) mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Erucasäureamid, Stearinsäure- amid 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 Verbindun- gen. Siehe hier/u 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 beson- ders bevorzugten Ausführungsform der Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von
0,005 bis 4 Gew.-%. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Folie besitzt diese einen Gleitmittelanteil von 0,05 bis 1 Gew.-%.
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 naturhche und synthetische Kieselsauren
Schichtsihkate, beispielsweise Asbest,
Sihciumdioxid
Calciumcarbonat vom Calcit-Typ Calciumphosphat
Magnesiumsihkate
Magnesiumcarbonat
Magnesiumoxid
Titandioxid Z koxid
Microglaskugeln und als organische Antiblockmittel die folgenden Stoffe eingesetzt mit dem biologisch abbaubaren Polymer unvertragliche organische Polymeπsate wie
Starke Polystyrole
Polyamide
Polycarbonate vernetztes und unvernetztes Polymethylmethacrylat vernetztes Polysiloxan (z B Tospearl) polarmodifizierts Polyethylen (z B Maleinsaureanhydπd-gepfropftes Polyethylen) polarmodifizierts Polypropylen (z B Malemsaureanhydπd-gepfropftes Polypropylen) statistische Copolymer auf Ethylen- oder Propylenbasis mit Vinylalcohol oder Vinyl- acetat oder Acrylsaure oder Acrylsaureester oder Methacrylsaure oder Methacrylsau- reester oder Metallsalzen der Methacrylsaure oder Metallsalze der Methacrylsaure- ester
Benzoguanamin Formaldehyd Polymere ahphatische und teilaromatische Polyester mit anderen Schmelzpunkten als der
Folienrohstoff ahphatische Polyesteramide mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff ahphatische Polyesterurethane mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff
Die wirksame Menge an Antiblockmittel liegt im Bereich von 0 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 Abstandshaltersysteme. In einer besonders bevorzugten Ausführung werden die Abstandshaltersysteme den äußeren Deckschichten zugegeben.
Die erfindungsgemäße biologisch abbaubare und kompostierbare ein- oder mehr- schichtige Folie mit verbesserten Barriereeigenschaften kann Pigmente zur Einfär- bung enthalten. Dabei kann es sich um organische oder anorganische Pigmente, die der Deckschicht, der Zwischenschicht oder den Zwischenschichten oder allen Schichten zugegeben werden. In einer besonders bevorzugten Form sind die Pigmente biologisch unbedenklich und/oder haben eine Konzentration von weniger als 1 Gew.-%.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folie werden die Polymere für die gegebenenfalls mit Additiven versehene Folie bzw. die einzelnen Folienschichten gemäß dem üblichen Stand der Technik mit den gewünschten Gewichtsmengen an Adsorbens sowie organischen oder anorganischen Additiven und/oder Hilfsstoffen ausgerüstet. Dies geschieht beim Granulieren des Rohstoffs beispielsweise in Zweischneckenextrudern, wo dem Rohstoff die Additive und/oder Absorbentien zugegeben werden. Neben dieser Art der Additivierung und Zugabe der Absorbentien besteht auch die Möglichkeit, daß ein Teil oder alle notwendigen Additive und/oder Absorbentien einem nicht oder teilweise ausgerüsteten Rohstoff in Form eines
Masterbatches zugegeben werden. Unter dem Begriff Masterbatch ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Stammischung zu verstehen, insbesondere ein granulat- förmiges staubfreies Konzentrat eines Kunststoffrohstoffes mit hohen Mengen an Additiven und oder Absorbentien, das in der Masseaufbereitung als Zwischenprodukt verwendet wird (als Materialzusatz zu einem nicht oder nur teilweise oder unvoll- ständig mit Additiven und/oder Absorbentien ausgerüstetem Granulat), um daraus
Folien herzustellen, die eine bestimmte Menge an Additiven enthalten. Das Master- batch wird vor dem Einfüllen des Polymergranulates in den Extruder in derartigen Mengen zu den nicht oder nur teilweise oder unvollständig mit Additiven und/oder Absorbentien ausgerüsteten Rohstoffen zugemischt, so daß die gewünschten Gewichtsprozentanteile an Additiven und/oder Absorbentien in den Folien realisiert werden. Die Materialien, aus denen neben den Additiven und/oder Absorbentien die Masterbatche hergestellt werden, sind in einer besonders bevorzugten Form ebenfalls biologisch abbaubar, biologisch unbedenklich, oder haben einen Gewichtsanteil, der kleiner als 1 Gew.-% ist.
Die bevorzugten Materialien, aus denen neben den Additiven die Masterbatche hergestellt werden, sind Stoffe, die mit den in dieser Erfindung genannten Polymeren verträglich sind.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen ein- oder mehrschichtigen Folie geschieht zweckmäßig über ein Extrusionsverfahren. Die in Granulatform, gegebenenfalls einschließlich der gewünschten Additive und Hilfsstoffe, vorliegenden Polymere werden in einem oder mehreren Extrudern aufgeschmolzen, homogenisiert, komprimiert und über eine Ein- oder Mehrschichtdüse ausgetragen. Dabei kann es sich bei der Düse um eine Ringdüse zur Herstellung einer nahtlosen Schlauchfolie oder eine
Flachdüse zur Herstellung einer Flachfolie handeln. Die so ausgetragene bzw. z.B. mittels Walzenpresseuren ausgezogene Folie wird anschließend bis zur Verfestigung abgekühlt. Die Kühlung kann dabei sowohl über Luft als auch über Wasser oder auch mittels Kühlwalzen erfolgen. Die Kühlung kann dabei einseitig oder beidseitig, im Falle einer Schlauchfolie innen- und außenseitig oder nur innen- oder nue außenseitig erfolgen. Die Schlauchfolie kann zudem einseitig oder beidseitig geschnitten werden, so daß man eine mehrschichtige Flachfolie erhält.
Die Folie kann weiterhin nach der Abkühlung bei teilkristallinen Werkstoffen unter Kristallitschmelztemperatur und bei amorphen Werkstoffen oberhalb der Glasübergangstemperatur temperiert und dann ein oder mehrfach monoaxial oder biaxial verstreckt werden, wobei das biaxiale Verstrecken nacheinander oder, insbesondere im Fall von Schlauchfolien, simultan erfolgen kann. Nach der oder den Verstreckstufen kann jeweils optional eine Fixierng der Folie durch eine Wärmebehandlung erfolgen. Ein besonders geeignetes Verstreckverfahren ist dabei für das simultane biaxiale
Recken von Schlauchfolien die sogenannte Double-Bubble-Technologie, bei der die Verstreckung einer Primärblase über einen anliegenden Innendruck erfolgt. Zur gezielten Einstellung von Schrumpfeigenschaften kann die Folie anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Die Folie kann in diesem Fixierprozess wie- der bis kurz unter die Kristallitschmelztemperatur erwärmt werden.
Sofern anschließend eine Coronabehandlung erfolgen soll, wird zwecksmäßigerweise so vorgegangen, daß die Folie zwischen zwei als Elektroden dienenden Leiterelementen hindurchgeführt wird, wobei zwischen den Elektroden eine so hohe Span- nung, meist Wechselspannung (etwa 5 bis 20 kV und 5 bis 30 kHz), angelegt ist, daß
Sprüh- oder Coronaentladungen stattfinden können. Durch die Sprüh- oder Coronaentladung wird die Luft oberhalb der Folienoberfläche ionisiert und reagiert mit den Molekülen der Folienoberfläche, so daß zusätzlich polare Einlagerungen in der Polymermatrix entstehen.
Für eine gegebenenfalls an den Reck- bzw. Fixierprozeß anschließende Flammbehandlung mit polarisierter Flamme (vgl. US-A-4,622,237) wird eine elektrische Gleichspannung zwischen einem Brenner (negativer Pol) und einer Kühlwalze angelegt. Die Höhe der angelegten Spannung beträgt zwischen 400 und 3 000 V, vor- zugsweise liegt sie im Bereich von 500 bis 2 000 V. Durch die angelegte Spannung erhalten die ionisierten Atome eine erhöhte Beschleunigung und treffen mit größerer kinetischer Energie auf die Polymeroberfläche. Die chemischen Bindungen innerhalb des Polymermoleküls werden leichter aufgebrochen und die Radikalbildung geht schneller vonstatten. Die thermische Belastung des Polymeren ist hierbei weitaus geringer als bei der Standardflammbehandlung, und es können Folien erhalten wer- den, bei denen die Siegeleigenschaften der behandelten Seite sogar besser sind als diejenigen der nicht behandelten Seite.
Bei einer sich gegebenenfalls an den Reck- bzw. Fixierprozeß anschließende Plasmavorbehandlung werde in einer Niederdruckkammer Gase, z. B. Sauerstoff oder Stickstoff oder Kohlendioxid oder Methan oder Halogenkohlenwasserstoffe oder
Silanverbindungen oder höhermolekulare Verbindungen oder auch Mischungen hiervon, einem hochenergiereichen Feld, z. B. Mikrowellenstrahlung, ausgesetzt. Es entstehen hochenergiereiche Elektronen, die auf die Moleküle treffen und ihre Energien übertragen. Hierdurch entstehen lokal radikalische Strukturen, deren Anregungszu- stände Temperaturen von einigen zehntausend Grad Celsius entsprechen, obwohl das
Plasma selbst sich nahezu auf Raumtemperatur befindet. Dadurch besteht die Möglichkeit, chemische Bindungen aufzubrechen und Reaktionen in Gang zu setzen, die normalerweise erst bei hohen Temperaturen ablaufen können. Es bilden sich Mono- merradikale und Ionen. Aus den entstandenen Monomerradikalen bilden sich - teil- weise schon im Plasma - kurzkettige Oligomere, die dann auf der zu beschichtenden
Oberfläche kondensieren und polymerisieren. Auf dem Beschichtungsgut scheidet sich dadurch ein homogener Film ab.
Bevor sich jedoch die Monomerradikale bzw. Ionen auf dem Substrat abscheiden, besteht außerdem zusätzlich die Möglichkeit, in der sogenannten After-Glow-Zone einen weiteren Stoffstrom den angeregten Molekülen hinzuzufügen. Hierdurch ist es möglich, einen Stoff oder ein Stoffgemisch zu erzeugen, das bei dem Auftreffen auf der Polymerfilmoberfläche einen oxidativen Angriff bei den Substratpolymeren erzeugt. Es bildet sich eine glasartige und meist hochvernetzte Schicht, die mit der Folienoberfläche fest verbunden ist. Bei geeigneter Stoffzusammensetzung ergibt sich hierdurch einen Anstieg der Oberflächenspannung auf der Folie. Zudem können bei mehrschichtigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Folie weitere Adsorbens enthaltene oder Adsorbens-freie Folienschichten durch einen Kaschierprozeß, bei dem die Kaschierfolie als Zulauf durch Naß- oder Thermo- kaschierung auf die ursprüngliche Folie aufgebracht wird, hergestellt werden.
Bei der Naßkaschierung wird die ursprüngliche Folie oder die Kaschierfolie oder sowohl ursprüngliche Folie als auch Kaschierfolie mit einem Kaschierkleber benetzt, beide Folien durch Walzenpresseure miteinander verbunden und anschließend getrocknet. Als Kaschierkleber kommen sowohl lösungsmittelfreie als auch lösungs- mittelhaltige Kleber in Betracht. In einer besonders bevorzugten Form ist der Kaschierkleber ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar.
Bei der Thermokaschierung wird als zulaufende Kaschierfolie eine Folie verwendet, die durch temperierte Walzenpresseure auf die beschichtete Folie gepreßt wird und damit mit der beschichtete Folienseite verbunden wird. In einer besonders bevorzugten Form wird als zulaufende Kaschierfolie eine mehrschichtige Folie verwendet, die aus mindestens zwei Schichten bestehen, deren Schmelzpunkte verschieden sind. Durch Temperieren der Kaschierfolie auf die Schmelz- oder Erweichungstemperatur der früher schmelzenden Schicht und Anpressen auf die ursprüngliche Folienseite wird die Verbindung zwischen beschichteter Folie und Kaschierfolie erreicht, wobei die früher schmelzende Schicht der Kaschierfolie der ursprünglichen Seite zugewandt ist.
Die Kaschierfolie, die durch Naß- oder Thermokaschierung mit der ursprünglichen
Folie verbunden wird, kann sowohl ungereckt, monoaxial als auch biaxial gereckt sein.
Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen Folie. Als bevorzugte Anwendung kommt der Einsatz dieser Folie insbesondere als mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter, unbedruckter oder lackierter Form für die Verpackung insbesondere von geruchsintensiven Lebensmitteln oder Nichtlebensmitteln oder für Schutz- und Trennfunktionen bei Kosmetik und Hygieneartikeln, beispielsweise für Babywindeln oder Damenbinden in Betracht.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie darauf zu beschränken:
Beispiele
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Aus zwei unterschiedlichen biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren wurde an einer Drei-Schicht-Blasfolienanlage ein symmetrischer, coextrudierter Film mit einem ABA-Aufbau hergestellt. Das Material A Polyesteramid aus 58 Gew.-% Caprolactam, 23 Gew.-% Adipinsäure, 19 % Butandiol, (LP BAK 403-004, Bayer AG) hat einen MFI von 9 (in g/lOmin bei 190°C, 2,16 kg, gemessen nach DIN 53 735), einen Schmelzpunkt von 125°C, gemessen nach ISO 3146 / C2, einen
Anteil an Gleitmittel von 0,15 Gew.-% und einen Antiblockanteil bzw. Nukleierungsmittelgehalt von 0,1 Gew.-%. Das Material B Polyesteramid aus 62 Gew.-% Caprolactam, 21 Gew.-% Adipinsäure, 17 Gew.-% Butandiol (LP BAK 404-002, Bayer AG) hat einen MFI von 6 (in g/lOmin bei 190°C, 2,16 kg, gemessen nach DIN 53 735), einen Schmelzpunkt von 140°C, gemessen nach ISO 3146 / C2 und einen Antiblockanteil bzw. Nukleierungsmittelgehalt von 0,1 Gew.-%. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 190°C. Die Schmelze wurde über eine Mehrschichtringdüse ausgetragen und durch Luft abgekühlt. Die maximale Düsentemperatur betrug 185°C. Es wurde in diesem Fall eine Folie mit einer Gesamtdicke von 80 μm in einer Breite von 700mm hergestellt, wobei das Material A mit dem niedrigen Schmelzpunkt die Außenschichten bildet.
Beispiel 2
Aus den gleichen biologisch abbaubaren Polymeren A und B aus Beispiel 1 wurde an der gleichen Blasfolienanlage unter Berücksichtigung der selben Prozeßparametern ein symetrischer ABA-Film hergestellt. Im Gegensatz zum Beispiel 1 wurde dem Material B der innenliegenden Kernschicht 20 Gew.-% eines Masterbatches zugegeben, das 18,4 Gew.-% des Absorbers Mordenit Natrium-Form aktiv (Hersteller: Bayer AG) enthält. Es wurde ein Film mit einer Dicke von 75 μm hergestellt. Beispiel 3
Aus den biologisch abbaubaren Polymeren A und B aus Beispiel 1 wurde an der gleichen Blasfolienanlage unter Berücksichtigung der selben Prozeßparametern ein symetrischer ABA-Film hergestellt. Im Gegensatz zum Beispiel 1 und 2 wurde dem Material B der innenliegenden Kernschicht 20 Gew.-% eines Masterbatches zugegeben, das 18,8 Gew.-% des Absorbers Zeolith-X Natrium-Form aktiv (Hersteller: Bayer AG) enthält. Es wurde ein Film mit einer Dicke von 80 μm hergestellt.
Beispiel 4
Aus den biologisch abbaubaren Polymeren A und B aus Beispiel 1 wurde an der gleichen Blasfolienanlage unter Berücksichtigung der selben Prozeßparametern ein symetrischer ABA-Film hergestellt. Im Gegensatz zum Beispiel 1, 2 und 3 wurde dem Material B der innenliegenden Kernschicht 20 Gew.-% eines Masterbatches zugegeben, das 19,4 Gew.-% des Absorbers Zeolith-A Calcium-, Natrium-Form aktiv (Hersteller: Bayer AG) enthält. Es wurde ein Film mit einer Dicke von 80 μm hergestellt.
An den gefertigten Mustern wurden die folgenden physikalischen Eigenschaften wie folgt gemessen:
Mechanische Eigenschaften:
An den Proben wurden die mechanischen Größen Reißfestigkeit und Reißdehnung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung gemäß DIN 53 455 bestimmt. Der E- Modul in Längs- und Querrichtung wurde entsprechend der DIN 53 457 gemessen. Die Dicke der einzelnen Muster wurde nach DIN 53 370 bestimmt. Permeationseigenschaften:
An den Proben wurde die Durchlässigkeit von Sauerstoff bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Feuchte von 0% und 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.
Sensorik-Test
Ein Becherglas wird mit frischen kleingehackten Zwiebel gefüllt, Folien nach
Beispiel 1 bis 4 werden so über ein Becherglas gelegt, daß sie die Öffnung vollständig abschließen.
Mittels sensorischer Geruchsprobe wird der Unterschied in der Gasdurchlässigkeit bestimmt.
Folie nach Beispiel 1 : Sofort ist der Geruch der Zwiebeln durch die Folie zu riechen.
Folien nach Beispiel 2 - 4: Der Geruch der feingehackten Zwiebeln ist nicht wahrzunehmen, d.h. der Absorber nimmt die Geruchsbestandteile auf und läßt sie nicht durch die Folie.
Siegelnahtfestigkeiten:
An den Proben wurde die Festigkeit von Siegelnähten, die an einem Siegelgerät mit beidseitig beheiztem Siegel Werkzeug 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 Siegelnaht wird in N angegeben, die Streifenbreite als Index hinzu- gefügt (N/15mm). Der Siegelbereich ist der Temperaturbereich, in dem eine meßbare Siegelfestigkeit vorhanden ist.
Aus der zu prüfenden Folienbahn wurden zwei fehlerfreie, saubere Probenstreifen entnommen. Zur Siegelung wurden sie mit den zu versiegelnden Flächen aufeinandergelegt und so zwischen die Siegelbacken gehalten, daß die Probe an jeder Seite mindestens 1cm überstand. Die Siegelung muß senkrecht zur Folienlaufrichtung erfolgen.
Die Siegelfestigkeitsprüfung erfolgte nach folgender Standardbedingung:
Druck: 50N/cm2
Zeit: 0,5sec
Temperatur: in 1 OK-Schritten ab 150°C.
Aus der hergestellten Siegelnaht wurde aus der Mitte exakt in Folienlaufrichtung mit einem Prüfstreifenschneider ein 15mm 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, 2, 3 und 4 sind in der Tabelle aufgeführt.
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Claims

Patentansprüche
1. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie aus einem oder mehreren biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren und üblichen Additiven und/oder Hilfsstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in mindestens einer Schicht mindestens ein Absorbens zur Bindung gasförmiger Geruchs- oder Aromastoffe enthält.
2. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorbens geruchsabsorbierende Feststoffe, insbesondere Zeolithe, eingesetzt werden.
3. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein oder mehrschichtige Folie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Ab- sorbens in der mindestens ein Absorbens enthaltenden Folienschicht oder den mindestens ein Absorbens enthaltenen Folienschichten 0,01 bis 25 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Folienschicht, beträgt.
4. Biologisch abbaubare und kompostierbare Folie gemäß einem der Anspüchen
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mindestens dreischichtig ist und die beiden äußeren Folienschichten kein Absorbens enthalten.
5. Biologisch abbaubare und kompostierbare Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mehrschichtig ist und in mindestens zwei Schichten unterschiedliche Absorbentien enthält.
6. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie ungereckt oder monoaxial gereckt oder biaxial gereckt ist.
7. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es die biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymere, Polyesterpolymere aus der Gruppe Polyester, Polyesterurethane, Polyestercarbonate, Polyesteramide sind.
8. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren um
aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus
A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C- Atomen, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis
1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C12- Alkylpolyole, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpro- pan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenen- falls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
B) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxy- buttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus A) und B), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
und
C) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2 bis Cio-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophoron- diamin und besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C5- oder C6- Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder ggf. geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbon- säure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder D) säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurin- lactam, ε-Caprolactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,
oder einer Mischung aus C) und D), wobei der aus A) und/oder B) gebildete Esteranteil mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus A), B), C) und D) beträgt, vorzugsweise der aus A) und oder B) gebildete Esteranteil 20 bis 85 Gew.-% und der Anteil der aus C) und/oder D) gebildeten Amidstrukturen 80 bis 15 Gew.-% beträgt, oder
aliphatische oder teilaromatische Polyester aus
E) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C bis Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C- Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole mono- mere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol,
Tetrahydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-Cι2-Alkyl- diolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebe- nenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C -Cι2-Alkyldi- carbonsäuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphtha- lindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
F) aus säure- und alkoholfunktionahsierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus E) und F), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus
G) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis
Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C5- oder C6- cycloaliphatischem Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2Alkyl- diolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C -C]2-Alkylpolyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propan- triol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C -Cι2-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, und/oder gegebenenfalls aromalischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthal- säure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
H) aus säure- und alkoholfünktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit
2 bis 12 C-Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε- Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus G) und H), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
und
I) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z.B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendi- isocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-Cι2- Alkyldi- oder -polyole bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Alkoholen, z.B. Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclo- hexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, z.B. Ethylen- diamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie beispielsweise Ethylen- diaminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz, wobei der aus G) und/oder H) gebildete Esteranteil mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus G), H) und D), beträgt;
aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus
J) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Cio-Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cyclo- aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-
Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und oder teilweise oder vollständig statt der Diole mono- mere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofüran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-C12- Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder
K) säure- und alkoholfunktionahsierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybutter- säure, Hydroxyvalenansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, bei- spielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid, oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus J) und K), wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen;
und
L) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird oder einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, wobei
der aus J) und /oder K) gebildete Esteranteil mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus J), K) und L) beträgt;
handelt.
9. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polyme- ren sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen
Polymeren handeln kann.
10. Biologisch abbaubare und kompostierbare, ein- oder mehrschichtige gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive und/oder Hilfsmittel 0 bis maximal 5 Gew.-% Nukleierungsmitteln und 0 bis maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und 0 bis maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit- und Trennmittel und Pigmente zur Einfärbung der Folie in einer, mehreren oder allen Schichten sowie 0 bis maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel bevorzugt in einer oder den äußeren Deckschichten enthält, wobei sich die Konzentrationsangaben auf die Gesamtmasse der Folie beziehen.
11. Verwendung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren, ein- oder mehrschichtigen Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter, unbedruckter oder lackierter Form für die Verpackung von Lebensmitteln oder Wasserdampf- oder Sauerstoff-empfindlichen oder geruchsintensiven Nichtlebensmitteln.
12. Verwendung der biologisch abbaubaren und kompostierbaren, ein- oder mehrschichtigen Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in Kosmetik oder Hygieneartikeln.
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