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Patent Searching and Data


Title:
BIAXIALLY STRETCHED, BIODEGRADABLE AND COMPOSTABLE FOIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/004626
Kind Code:
A2
Abstract:
A foil with a biaxial orientation consists of one or several polymers which are all biologically degradable and compostable, and possibly of additional additives for improving its processability.

Inventors:
GERNOT THOMAS (DE)
BENKHOFF HERMANN (DE)
WAGNER HELMUT (DE)
BRANDT RAINER (DE)
WEBER GUNTER (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/003744
Publication Date:
February 05, 1998
Filing Date:
July 14, 1997
Export Citation:
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Assignee:
WOLFF WALSRODE AG (DE)
GERNOT THOMAS (DE)
BENKHOFF HERMANN (DE)
WAGNER HELMUT (DE)
BRANDT RAINER (DE)
WEBER GUNTER (DE)
International Classes:
B29C55/12; B32B27/08; B32B27/18; C08J5/18; C08L67/00; B65D65/46; C08L67/02; C08L67/04; C08L69/00; C08L75/06; C08L77/12; C09J7/02; (IPC1-7): C08L67/00; C08L69/00; C08L75/06; C08L77/12; C08J5/18
Domestic Patent References:
WO1993003098A11993-02-18
Foreign References:
EP0750015A21996-12-27
EP0736563A11996-10-09
EP0694874A21996-01-31
EP0618250A11994-10-05
US5200247A1993-04-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 503 (M-1677), 21.September 1994 & JP 06 171664 A (MITSUI TOATSU CHEM INC), 21.Juni 1994,
Attorney, Agent or Firm:
Braun, Rolf (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine biaxiale Orientierung aufweist und daß sie aus einem oder mehreren allesamt biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren besteht sowie möglicherweise zusatzliche Additive zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit enthält .
2. Folie, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem oder den biologisch abbaubaren Polymeren um aliphatische und teilaro matische Polyester aus aliphatischen und teilaromatischen Polyester aus A) linearen bifunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls cyclo¬ aliphatischen bifunktionellen Alkoholen und zusatzlich gegebenen¬ falls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole sowie aus linearen bifunktionellen Sauren und/oder gegebenenfalls cycloali¬ phatischen bifunktionellen Säuren und/oder gegebenenfalls aroma tische bifunktionellen Sauren und zusatzlich gegebenenfalls ge¬ ringen Mengen hoherfunktioneller Sauren oder B) aus saure und alkoholfunktionalisierten Bausteinen oder deren Derivaten oder einer Mischung oder einem Copolymer aus A) und B), wobei die aromatischen Sauren nicht mehr als 50 Gew % Anteil bezogen auf alle Sauren ausmachen, oder aus aliphatischen Polyesterurethanen aus C) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkoholen und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole sowie aus linearen bifunktionellen Sauren und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen und/oder aromatischen bifunk tionellen Sauren und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren oder D) aus einem Esteranteil aus saure und alkoholfunktionalisierten Bausteinen oder deren Derivaten oder einer Mischung oder einem Copolymer aus C) und D) und E) aus dem Reaktionsprodukt von C) und/oder D) mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Isocyanaten und zusätz¬ lich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten und gegebenen¬ falls zusatzlich mit linearen und/oder cycloaliphatischen bifunk tionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew % bezogen auf die Summe aus C), D) und E) beträgt, oder aus aliphatischaromatischen Polyestercarbonaten aus F) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkoholen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen und zusätzlich gegebe¬ nenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole sowie aus linearen bifunktionellen Sauren und/oder gegebenenfalls cyclo¬ aliphatischen bifunktionellen Sauren und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Säuren oder G) aus einem Esteranteil aus saure und alkoholfunktionalisierten Bau¬ steinen oder deren Derivaten oder einer Mischung oder einem Copolymer aus F) und G) und H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen und Carbonatspendern hergestellt wird, wobei der Esteranteil F) und/oder G) mindestens 70 Gew % bezogen auf die Summe aus F), G) und H) betragt, oder aus aliphatischen Polyesteramiden aus einem Esteranteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunk¬ tionellen Alkoholen und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole sowie aus linearen und/oder cyclo aliphatischen bifunktionellen Sauren und zusätzliche gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren oder K) aus einem Esteranteil aus saure und alkoholfunktionalisierten Bau¬ steinen oder deren Derivaten oder einer Mischung oder einem Copolymer aus I) und K) und L) einem Amidanteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunk¬ tionellen und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoher¬ funktioneller Amine sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren oder M) aus einem Amidanteil aus saure und aminfunktionalisierten Bau¬ steinen oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil, wobei der Esteranteil I) und/oder K) mindestens 30 Gew % bezogen auf die Summe aus I), K), L) und M) betragt, handelt .
3. Folie, gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem oder den biologisch abbaubaren und kompostieraren Polymeren um Polyesteramide handelt.
4. Folie nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die biologisch abbaubaren und kompostierbaren Werkstoffe zunächst durch Warme und Schereinwirkung aufgeschlossen, diese Schmelze in einem Werkzeug ausgetragen, bis zur Verfestigung abgekühlt, anschließend bei teilkπstalhnen Werkstoffen auf Temperaturen unterhalb der Kπstallit schmelzetemperatur und bei amorphen Werkstoffen oberhalb der Glanz ubergangstemperaturen temperiert und anschließend ein oder mehrfach biaxial verstreckt und nach der oder den einzelnen Verstreckungen eventuell fixiert und nach diesen Verstreck und Fixiervorgangen eventuell oberflächenvorbehandelt werden .
5. Folie nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxiale Verstreckung im Simultanreckverfahren oder im zweistufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs und dann quergereckt als auch zuerst quer und dann langsgereckt werden kann, oder im dreistufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs, dann quer und abschließend langsgereckt als auch zuerst quer, dann längs und abschließend quergereckt werden kann, oder im vierstufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs, dann quer, dann längs und abschließend quergereckt als auch zuerst quer, dann längs, dann quer und abschließend langsgereckt werden kann, erfolgt und sich eventuell an jede einzelne Verstreckung eine Fixierung des Films anschließen kann .
6. Folie nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxiale Verstreckung im sequentiellen Verfahren beginnend mit der Langsreckung durchgeführt wird.
7. Folie nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamt reckverhaltnis in Längsrichtung 1 . 1,5 bis 1 10 und das Gesamtreck¬ verhaltnis in Querrichtung 1 2 bis 1 20 betragt.
8. Folie nach Ansprüchen, 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamt¬ reckverhaltnis in Längsrichtung 1 2,8 bis 1 8 und das Gesamtreck¬ verhaltnis in Querrichtung 1 3,8 bis 1 15 betragt.
9. Folie nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien¬ dicke kleiner als 500 μm betragt.
10. Folie nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien¬ dicke kleiner als 80 μm betragt 1 1 Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 10 als Solofolie in vorbe handelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmittel oder Nichtlebens mittel oder als Solofolie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Treibhausabdeckungen oder Mulchfolien in den Bereichen Gartenbau bzw Landwirtsschaft oder zu Säcke veredelt zur Lagerung und Transport von Gütern oder als Solofolie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für Schutz und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln oder als Solofolie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für den Oberflächenschutz oder die Oberflächenveredelung im Bereich der Pappe, Papier und Brieffenster kaschierung oder als veredelte Folie in vorbehandelter oder unvorbe¬ handelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form und mit Kleber ver¬ sehen als Etikett oder Klebestreifen. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 10 zur Herstellung von Ver¬ bunden und/oder Laminaten aus den gleichen oder anderen biologisch ab baubaren und kompostierbaren Folien oder mit anderen nicht biologisch ab¬ baubaren Folientypen eingesetzt wird, wobei die verwendeten Kleber nicht unbedingt biologisch abbaubar und kompostierbar sein müssen Verwendung der Folie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß alle im Verbund und/oder Laminat eingesetzten Folien und Kleber biologisch abbaubar und kompostierbar sind und somit der Verbund bzw das Laminat selber auch biologisch abbaubar und kompostierbar ist Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 10 sowie 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß aus dieser Folie oder dem Verbund oder dem Laminat ein Beutel geformt wird, der nach dem Zerfall durch den biologischen Abbauprozeß seinen Inhalt freisetzt. Verwendung der Folie nach Ansprüchen 1 bis 10 sowie 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäßen Folie oder Verbünde als Aus¬ gangsmaterial für die Herstellung einer Verpackungs oder Trenn oder Schutzfolie mit sehr hoher Wasserdampfdurchlassigkeit dient, indem diese Folie mit einer kalten oder temperierten Nadelwalze durchstochen wird.
Description:
BIAXIAL GERECKTE, BIOLOGISCH ABBAUBARE UND KOMPOSTIERBARE FOLIE

Die Erfindung betrifft eine biaxial gereckte, biologisch abbaubare und kompostier¬ bare Folie.

Es ist bekannt, daß bestimmte polymere Werkstoffe einem biologischen Abbau unterliegen können. Hauptsächlich sind hier Materialien zu nennen, die aus natürlich vorkommenden Polymeren direkt oder nach Modifzierung erhalten werden, beispielsweise Polyhydroxyalkanoate wie Polyhydroxybutyrat, plastische

Cellulosen, Celluloseester, plastische Stärken, Chitosan und Pullulan. Eine gezielte Nariation der Polymerzusammensetzung oder der Stukten, wie sie von Seiten der Polymeranwendung wünschenswert ist, ist aufgrund des natürlichen Synthesevor¬ gangs nur schwer und oftmals nur sehr eingeschränkt möglich.

Viele 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 Material¬ eigenschaften nur äußerst eingeschränkt anwendbar; vergl. Witt et al. in Macrom. Che . Phys., 195 (1994) S. 793 - 802. Aromatische Polyester zeigen dagegen bei guten Materialeigenschaften deutlich verschlechterte biologische Abbaubarkeit.

Seit neuerer Zeit sind verschiedene biologisch abbaubare Polymere bekannt (siehe DE 44 32 161). Diese besitzen die Eigenschaft, daß sie gut thermoplastisch verarbeitbar und auf der anderen Seite biologisch abbaubar sind, d. h. deren gesamte Polymerkette von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) über Enzyme gespalten und vollständig zu Kohlendioxid, Wasser und Biomasse abgebaut werden. Ein entsprechender Test in natürlicher Umgebung unter Einwirkung von Mikroorganismen, wie es u. a. in einem Kompost vorherrscht, wird u. a. in der

DIΝ 54 900 gegeben. Diese biologisch abbaubaren Materialien können aufgrund des thermoplastischen Verhaltens zu Halbzeugen wie Gieß- oder Blasfilmen verarbeitet werden. Dennoch ist der Einsatz dieser Halbzeuge stark begrenzt. Zum einen zeichnen sich diese Filme durch schlechte mechanische Eigenschaften aus

und zum anderen sind die physikalischen Sperreigenschaften hinsichtlich Wasserdampf und Gasen im Vergleich zu Filmen aus typischen, jedoch nicht biologisch abbaubaren Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid sehr schlecht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine biologisch abbaubare und kompostierbare Folie mit verbesserten mechanischen und optischen Eigenschaften sowie höheren Barriereeigenschaften herzustellen. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß ein biologisch abbaubares und kompostierbares Polymer oder eine Mischung aus mehreren jeweils biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren einer biaxialen Orientierung unterzogen werden. Unter den Begriffen "biologisch abbaubare und kompostierbare Polymere bzw. Folien" werden im Sinne der Erfindung Güter verstanden, die entsprechend der Prüfung nach DIN 54 900 aus dem Entwurf von 1996 die "Bioabbaubarkeit" testiert bekommen.

Für den Erfinder war es überraschend, daß sich diese biologisch abbaubaren Polymere neben der thermoplastischen Verarbeitung auch biaxial orientieren lassen und daß sich durch diesen Orientierungsvorgang die physikalischen Eigenschaften der Folie deutlich verbessern lassen. Hierunter fällt ein deutlicher Anstieg der Festigkeit, eine Verbesserung der optischen Eigenschaften sowie eine erhöhte Barrierewirkung der Folie.

Gegenstand der Erfindung ist eine Folie, die eine biaxiale Orientierung aufweist und aus einem oder mehreren allesamt biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren besteht sowie möglicherweise zusätzlichen Additiven zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit enthält. Die biaxiale Orientierung erfolgt bei amorphen Thermoplasten in Temperaturbereichen oberhalb der Glasübergangstemperatur sowie bei teilkristallinen Thermoplasten unterhalb der Kristallitschmelztemperatur.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung bestimmter biologisch abbaubarer und kompostierbarer Polymere oder eine Mischung dieser Polymere zur Herstellung der Folie.

Als Polymere sind geeignet:

Aliphatische und teilaromatische Polyester aus

A) linearen bifunküonellen Alkoholen, beispielsweise Ethylenglykol, Hexan- diol oder bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloa phatischen bifunktionellen Alkoholen, beispielsweise Cyclohexandi ethanol, und zu¬ satzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole, bei- spielsweise 1,2,3-Propantriol oder Neopentylglykol, sowie aus linearen bi¬ funktionellen Sauren, beispielsweise Bernsteinsaure oder Adipinsaure, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Sauren, bei¬ spielsweise Cyclohexandicarbonsaure, und/oder gegebenenfalls aromati¬ schen bifunktionellen Sauren, beispielsweise Terephthal saure oder Iso- phthalsaure oder Naphthalindicarbonsäure, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren, beispielsweise Tπmelhtsäure, oder

B) aus saure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersäure oder Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton,

oder einer Mischung oder einem Copolymer aus A und B

wobei die aromatischen Sauren nicht mehr als 50 Gew -% Anteil bezogen auf alle Sauren ausmachen

Die Sauren können auch in Form von Derivaten, beispielsweise Saurechloride oder Ester, eingesetzt werden

Aliphatische Polyesterurethane aus

C) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkoholen, beispielsweise Ethylenglykol, Butandiol, Hexandiol, bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, beispielsweise Cyclohexandimethanol, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole, beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Neopentylglykol, sowie aus linearen bifunküonellen Sauren, beispielsweise Bernsteinsaure oder Adipinsaure, und/oder gegebenenfalls cyclo¬ aliphatischen und/oder aromatischen bifunktionellen Sauren, beispielsweise Cyclohexandicarbonsaure und Terephthal saure, und zusätzlich gegebe-

nenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren, beispielsweise Tri- mellitsaure, oder

D) aus einem Esteranteil aus saure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersaure und Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton,

oder einer Mischung oder einem Copolymer aus C) und D) und

E) aus dem Reaktionsprodukt von C) und/oder D) mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Isocyanaten und zusätzlich gegebe¬ nenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, beispielsweise Tetramethylen- diisocyanat, Hexamethylendiisocyanant, Isophorondiisocyanat, und gegebe¬ nenfalls zusätzlich mit linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, beispielsweise Ethylenglykol, Butandiol, Hexandiol, Neopentylglukol, Cyclohexandimethanol,

wobei der Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew -% bezogen auf die Summe aus C), D) und E) betragt

Aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus

F) einem Esteranteil aus linearen bifunktionellen Alkoholen, beispielsweise Ethylenglykol, Butandiol, Hexandiol, bevorzugt Butandiol, und/oder cyclo¬ aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, beispielsweise Cyclohexandi- methanol, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunk¬ tioneller Alkohole, beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Neopentylglykol, sowie aus linearen bifunktionellen Säuren, beispielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsaure, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunk¬ tionellen Säuren, beispielsweise Cyclohexandicarbonsaure, und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Säuren, beispielsweise

Trimellitsäure, oder

G) aus einem Esteranteil aus saure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersaure oder Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton,

oder einer Mischung oder einem Copolymer aus F) und G) und

H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, be¬ vorzugt Bisphenol-A und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, her¬ gestellt wird,

wobei der Esteranteil F) und/oder G) mindestens 70 Gew -% bezogen auf die

Summe aus F), G) und H) betragt

Aliphatische Polyesteramide aus

I) einem Esteranteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen

Alkoholen, beispielsweise Ethylenglykol, Hexandiol oder Butandiol, be- vorzugt Butandiol oder Cyclohexandimethanol, und zusatzlich gegebe¬ nenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Alkohole, beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Neopentylgykol, sowie aus linearen und/oder cyclo¬ aliphatischen bifunktionellen Säuren, beispielsweise Bernsteinsaure, Adipin¬ saure, Cyclohexandicarbonsaure, bevorzugt Adipinsaure und zusätzliche gegebenenfalls geringen Mengen hoherfunktioneller Sauren, beispielsweise

Trimellitsaure, oder

K) aus einem Esteranteil aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, beispielsweise Hydroxybuttersaure oder Hydroxyvaleriansaure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton,

oder einer Mischung oder einem Copolymer aus I) und K) und

L) einem Amidanteil aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, beispielsweise Tetramethylendia in, Hexamethylendiamin, Iso- phorondiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunk- tionellen Sauren und zusatzlich gegebenenfalls geringen Mengen hoher¬ funktioneller Sauren, beispielsweise Bernsteinsäure oder Adipinsaure, oder

M) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, bevorzugt ω-Laurinlactam und besonders bevorzugt ε-Caprolactam,

oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil,

wobei der Esteranteil I) und/oder K) mindestens 30 Gew -% bezogen auf die Summe aus I), K), L) und M) beträgt.

Die erfmgungsgemäßen biologisch abbaubaren und kompostierbaren Rohstoffe können mit Verarbeitungshilfsmitteln und Additiven, wie beispielsweise

Nukleierungsmitteln (beispielsweise 1,5-Naphthalindinatriumsulfonat), Stabilisa¬ toren oder Gleitmitteln, ausgestattet sein.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung einer bestimmten Materialklasse der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymere zur Herstellung der Folie, wobei es sich bei dieser Material kl asse um Polyesteramid handelt. Die erfindungsgemäße Folie kann dabei aus einem Polyesteramid oder einem Gemisch von verschiedenen Polyesteramiden hergestellt werden.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folie. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der oder die biologisch abbaubaren und kompostierbaren Werkstoffe zunächst durch

Wärme- und Schereinwirkung aufgeschlossen, diese Schmelze in einem Werkzeug ausgetragen, bis zur Verfestigung abgekühlt, anschließend bei teilkristallinen Werkstoffen auf Temperaturen unterhalb der Kristallit-Schmelzetemperatur und bei amorphen Werkstoffen oberhalb der Glasübergangstemperatur temperiert und anschließend ein oder mehrfach biaxial verstreckt werden. Nach der oder den

Verstreckstufen kann jeweils optional eine Fixierung des Films erfolgen. Nach den Verstreckvorgängen und den möglicherweise vorherrschenden Fixierstufen kann der somit gefertigte Film eventuell in-line oberflächenvorbehandelt werden. Die Vorbehandlung kann mit einer Corona, einer Flamme, einem Plasma oder einem oxidativen Stoff oder Stoffgemisch derart durchgeführt werden, so daß sich ein

Anstieg der Oberflächenspannung auf der Folie ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Verfahren zur Verstreckung der Folie. Die biaxiale Verstreckung kann im Simultanreckverfahren oder im zwei¬ stufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs- und dann quergereckt als auch zuerst quer- und dann längsgereckt werden kann, oder im dreistufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs-, dann quer- und abschließend längsgereckt als auch zuerst quer-, dann längs- und abschließend quergereckt

werden kann, oder im vierstufigen sequentiellen Verfahren, wobei sowohl zuerst längs-, dann quer-, dann längs- und abschließend quergereckt als auch zuerst quer, dann längs-, dann quer- und abschließend langsgereckt werden kann, erfolgen An jede einzelne Verstreckung kann sich eventuell eine Fixierung des Films anschließen Die einzelne Verstreckung jeweils in Längs- und Querrichtung kann dabei ein- oder mehrstufig erfolgen

In einer bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie ist die biaxiale Ver¬ streckung dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein sequentielles Verfahren handelt, das mit der Langsreckung beginnt

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemaßen Folie ist die biaxiale

Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtreckverhaltnis in Längs¬ richtung 1 1,5 bis 1 10 und das Gesamtreckverhaltnis in Querrichtung 1 2 bis 1 20 betragt

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemaßen Folie ist die biaxiale Verstreckung dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtreckverhaltnis in Längsrich¬ tung 1 2,8 bis 1 8 und das Gesamtreckverhaltnis in Querrichtung 1 3,8 bis 1 15 betragt

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemaßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 500 μm ist

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemaßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 80 μm ist

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungs¬ gemaßen Folie Als Anwendung kommt der Einsatz dieser Folie als Solofolie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter oder unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln oder als Sofofolie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Treibhaus¬ abdeckungen oder Mulchfohen in den Bereichen Gartenbau bzw Landwirtschaft oder zu Sacken veredelt zur Lagerung und Transport von Gutern, beispielsweise Biomull, oder als Solofolie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Schutz- und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygiene¬ artikeln, beispielsweise für Babywindeln oder Damenbinden, oder als Solofolie in

vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für den Oberflächenschutz oder die Oberflächenveredelung im Bereich der Pappe-, Papier- und Brieffensterkaschierung oder als veredelte Folie, die in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie be¬ druckter oder unbedruckter Form sowie mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen eingesetzt werden kann, in Betracht. Zur Verbesserung der Druck¬ haftung oder Verklebbarkeit kann die Folienoberfläche während der Herstellung und/oder nachträglich während der Weiterverarbeitung mit einer Corona, einer Flamme, einem Plasma oder einem anderen oxidativen Stoff oder Stoffgemisch derart vorbehandelt werden, so daß sich ein Anstieg der Oberflächenspannung ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungs¬ gemäßen Folie in einem Folienverbund. Dabei kann es sich bei den anderen Folien des Verbundes ebenfalls um biologisch abbaubare und kompostierbare Folien handeln oder auch um nichtabbaubare Folie. Ebenfalls können die eingesetzten Klebstoffe sowohl zu den biologisch abbaubaren und kompostierbaren Rohstoffen als auch zu normalen nichtabbaubaren Systemen gehören.

In einer besonders bevorzugten Form der Anwendung dieser erfindungsgemäßen Folie werden zur Herstellung eines Folienverbundes nur Stoffe eingesetzt, die biologisch abbaubar und kompostierbar sind, so daß der Gesamtverbund ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungs¬ gemäßen Folie als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Beutels, der nach dem Zerfall durch den biologischen Abbauprozeß seinen Inhalt freisetzt. Der Beutel kann durch Verklebung sowie durch Versiegelung der Folie hergestellt werden und sowohl geschlossen sein als auch eine Öffnung mit einem ent¬ sprechenden Verschluß oder Anschluß besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungs¬ gemäßen Folie oder Verbünde als Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Ver- packungs- oder Trenn- oder Oberflächenschutzfolie mit sehr hoher Wasser- dampfdurchlässigkeit, indem diese Folie mit einer kalten oder temperierten Nadel¬ walze durchstochen wird. Der Einsatzzweck dieser Folie ist die Verpackung von Feuchtigkeit abgebenden Gütern, beispielsweise Brot oder verschiedene Gemüse¬ sorten, oder als Trenn- und Schutzfolie im Hygienebereich.

Beispiel 1

Ein biologisch abbaubares Polyesteramid mit einer Schmelzviskosität von 250 Pas bei 190°C (gemessen nach DIN 54 81 1 - B) sowie einem Schmelzpunkt von 125°C gemessen nach ISO 3146 / C2 wurde unter den folgenden Prozeß- parametern biaxial verstreckt. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 205°C

Entsprechend wurden die Extrudertemperierzonen auf maximal 182°C sowie das Werkzeug maximal auf 205°C temperiert. Die Schmelze wurde als Flachfilm auf einen Kühl walzenstuhl bei Walzentemperaturen von 20°C abgekühlt. Es entstand ein fester Dickfilm, der im nächsten Verfahrensschritt durch Temperierwalzen mit Temperaturen von 65°C auf Verstrecktemperatur aufgeheizt wurde. Die eigent¬ lichen Reckwalzen wurden bei einer Temperatur von 70°C betrieben Dabei wurde zunächst der Flachfilm in zwei Stufen einmal um das Verhältnis 1 : 1,5 und dann um das Verhältnis von 1 : 2,5 in Längsrichtung verstreckt. Es ergab sich somit in Längsrichtung ein Gesamtreckverhaltnis von 1 3,75 Die Nach- heizwalzen, über die der Film danach lief, besaßen eine Temperatur von 85°C Die

Vorheizzonen des Querreckofens wurden auf 100°C temperiert Die Temperatur im eigentlichen Querreckteil betrug 95°C. Hier wurde der Film um das Verhältnis 1 5 in Querrichtung verstreckt. Es ergab sich somit ein rechnerisches Flächen- reckverhaltnis von 1 . 18,75 Nach der Querreckung wurde der Film bei einer Temperatur von 105°C fixiert Die Produktionsgeschwindigkeit am Auslauf des

Querrecks betrug 32,0 m/min Es konnte ein Film mit einer Dicke von 46 μm produziert werden.

Beispiel 2

Das gleiche biologisch abbaubare Polyesteramid aus Beispiel 1 wurde unter den beschriebenen Prozeßbedingungen von Beispiel 1 zu einem biaxial orientierten

Film verarbeitet Durch Absenkung der Extrusionsdrehzahl wurde in diesem Fall eine Folie mit einer Dicke von 24 μm hergestellt

Vergleichsbeispiel 1

Das gleiche biologisch abbaubare Polyesteramid aus den Beispielen 1 und 2 wurde auf einer Folienblasanlage verarbeitet. Die Schmelzetemperatur gemessen am

Dusenaustritt betrug 152°C Hierbei wurde die Zylindertemperatur des Extruders auf max 145°C und Düse auf 145°C geregelt Der Durchmesser der eingesetzten

Düse betrug 400 mm. Die Liegebreite des gefertigten Films betrug 950 mm Er wurde dabei mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 6,3 m/min hergestellt Die Dicke der geblasenen Folie betrug 30 μm.

An den gefertigten Mustern wurden die folgenden physikalischen Eigenschaften und Kompostierbarkeit 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 bestimmt. Die Dicke der einzelnen Muster wurde nach DIN 53 370 bestimmt Zur

Ermittlung der Durchstichkraft und des Durchstichwegs wurden die Proben nach dem biaxialen Durchstichversuch gemäß DIN 53 373 analysiert

Permeation

Die Sauerstoffdurchlässigkeit der Proben wurde gemäß DIN 53 380 bei 23°C Pruftemperatur und 0 % relativer Feuchte bestimmt Die Wasserdampfdurchlassig- keit wurde gemäß DIN 53 122 bei einer Prüftemperatur von 23°C und 85 % relativen Feuchte durchgeführt

Optik

Als optische Eigenschaften wurde an den Folien der Oberflächenglanz gemäß DIN 67 530 bei einem Prufwinkel von 20° und die Trübung gemäß

ASTM D 1003 bestimmt Die Glanzmessung erfolgte an beiden Folienseiten Aus den hierbei ermittelten Werten wurde anschließend eine Mittelwertbildung durch¬ geführt und als Ergebnis ausgewiesen

Kompostierbarkeit Die Kompostierbarkeit wurde entsprechend der Prüfvorschrift des DIN-Normen- entwurfs DIN 54 900 Teil 3 von 1996 durchgeführt Aufgrund der Unter¬ suchungsergebnisse erfolgt entsprechend den DIN-Vorgaben die Einstufung der Folienmuster in die entsprechende Klasse

Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Proben aus Beispiel 1 und 2 sowie dem Vergleichsbeispiel 1 sind in Tabelle 1 aufgeführt

Tabelle 1

Beispiel 1 Beispiel 2 Vergleichs¬ beispiel 1

Mechanische Eigenschaften

Dicke [μm] 46 24 30

E-Modul längs [MPa] 226 252 296

E-Modul quer [MPa] 292 306 392

Reißfestigkeit längs [MPa] 90 91 61

Reißfestigkeit quer [MPa] 109 111 50

Reißdehnung längs [%] 224 186 388

Reißdehnung quer [%] 1 1 1 75 639

Durchstichkraft [N] 227 151 47

Durchstichweg [mm] 18 16 38

Permeation

Sauerstoff 23 °C/0 % r. F. 384 690 1270 [cm Λ 3/m/d/bar]

Wasserdampf 23°C/85 % r. F. 200 300 360 [g/m Λ 2/d]

Optik

Glanz [GE] 110 120 3,1

Trübung [%] 14 3,3 38,9

Kompostierbarkeit

Bioabbaubarkeit ja ja ja