Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine ein-oder mehrschichtige Folie aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren herzustellen, die über eine verbesserte Hydrolysebeständigkeit verfügt. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß bei einer mehrschichtigen Folie mindestens eine Schicht oder bei einer einschichtigen Folie diese mit anorganischen Füllstoffen, die gegenüber der Hydrolyse eine Abpufferung bewirken, gefüllt ist. Als Hydrolyse wird hierbei vornehmlich die Zersetzung des Materials durch saure oder alkalische Medien verstanden. Es können aber auch mehrere oder alle Schichten mit den Füllstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Konzentration gefüllt sein, wobei durch die Konzentration an anorganischen Füllstoffen die Abbaugeschwindigkeit durch Hydrolyse beeinflußt werden kann. Jede Schicht kann dabei aus einem einzelnen oder einer Mischung mehrerer biologisch abbaubarer Polymere bestehen. Außerdem kann die Folie zur besseren Herstellung oder besseren Weiterverarbeitung ausgerüstet sein. Die erfindungsgemäße Folie wird durch einen Extrusionsprozeß hergestellt.

Für den Erfinder war es überraschend, daß sich durch Füllen der biologisch abbau- baren und kompostierbaren Polymere mit anorganischen Füllstoffen die Hydrolyse- stabilität insbesondere im saurem Medium verbessern und beeinflussen läßt.

Gegenstand der Erfindung ist eine ein-oder mehrschichtige hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie, die im Fall der einschichtigen Folie mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist und im Fall der mehrschichtigen Folie in einer, mehreren oder allen Schichten mit anorganischen Füllstoffen gefüllt sein kann,

wobei in einer bevorzugten Form die Schicht mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist, die dem hydrolysierenden Medium ausgesetzt ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie, deren Schichten aus biologisch abbaubaren Polymeren oder Mischungen aus biologisch abbaubaren Polymeren besteht sowie zusätzlich neben den anorganischen Füllstoffen mit maximal 5 Gew.-% Nukleierungsmitteln und maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit-und Trennmittel in einer, mehreren oder allen Schichten sowie maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel bevorzugt in den äußeren Deckschichten enthält. Dabei können auch die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

In einer besonderen Form kann die hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie zusätzlich mit einer Corona-und/oder Flamm-und/oder Plasmavorbehandlung und/oder einem oxidativ wirkenden Stoff und/oder einem an- /ablagerbaren Stoff und/oder einem Stoffgemisch aus oxidativ wirkenden und/oder anlagerbaren Stoffen, z. B. Gase mit radikalischen Komponenten wie Ozon oder einem plasmaangeregten Gasgemisch aus beispielsweise Hexamethyldisiloxan mit Stickstoff (N2) und/oder Sauerstoff (02), auf der Oberfläche behandelt werden.

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, bei- spielsweise Polyhydroxyalkanoate wie Polyhydroxybutyrat, plastische Cellulosen, Celluloseester, plastische Stärken, Chitosan und Pullulan. Eine gezielte Variation der Polymerzusammensetzung oder der Strukturen, wie sie von seiten der Polymeran- wendung wünschenswert ist, ist aufgrund des natürlichen Synthesevorgangs nur schwer und oftmals nur sehr eingeschränkt möglich. Unter den Begriffen"biologisch abbaubare und kompostierbare Polymere bzw. Folien"werden im Sinne dieser Er-

findung Güter verstanden, die entsprechend der Prüfung nach DIN V 54 900 von 1998 die"Bioabbaubarkeit"testiert bekommen. Gemäß der DIN V 54900 darf der Anteil an anorganischen Füllstoffen maximal 49 Gew.-% betragen.

Im Sinne der Erfindung kann für Anwendungen, für die die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß, der Anteil der Füllstoffe aber auch größer als 49 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 85 Gew.-%, sein.

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

Seit neuerer Zeit sind verschiedene biologisch abbaubare Polymere bekannt (siehe DE 44 32 161). Diese besitzen die Eigenschaft, dal3 sie gut thermoplastisch verarbeitbar und auf der anderen Seite biologisch abbaubar sind, d. h. deren gesamte Polymerkette von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) mittels Enzyme gespalten und vollständig zu Kohlendioxid, Wasser und Biomasse abgebaut werden.

Ein entsprechender Test in natürlicher Umgebung unter Einwirkung von Mikroorganismen, wie es u. a. in einem Kompost vorherrscht, wird u. a. in der DIN V 54 900 gegeben. Diese biologisch abbaubaren Materialien können aufgrund des thermoplastischen Verhaltens zu Halbzeugen wie Gieß-oder Blasfilmen verarbeitet werden. Dennoch ist der Einsatz dieser Halbzeuge stark begrenzt. Zum einen zeichnen sich diese Filme durch schlechte mechanische Eigenschaften aus und zum anderen sind die Sperreigenschaften hinsichtlich Wasserdampf und Gasen im

Vergleich zu Filmen aus typischen, jedoch nicht biologisch abbaubaren Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid sehr schlecht.

Als Polymere für die erfindungsgemäße Folie sind geeignet : aliphatische oder teilaromatische Polyester aus A) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis C, o-Di- alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio- nellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C3-C, 2- Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebe- nenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-CI2-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder B) aus säure-und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy- valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise 8- 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, aus- machen ; aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane aus C) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis C, o-Di- alkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders be- vorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio- nellen 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 Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C, 2Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugs- weise C3-CI2-Alkylpolyolen, wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C, 2-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 D) aus säure-und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise £-Caprolacton oder Dilactid,

oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus C und D, wobei die aro- matischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, aus- machen ; E) aus dem Reaktionsprodukt von C und/oder D mit aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätzlich gegebenenfalls höher- funktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Isocyanaten, z. B. Tetramethylen- diisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bi- funktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C, 2- Alkyldi-oder-polyole bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cyclo- aliphatischen 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 Esteranteil C) und/oder D) mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf die Sum- me aus C), D) und E), beträgt ; aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate aus F) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis C, o- Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole

auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise mit C2-C, 2-Alkyldicarbonsäuren, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispiels- weise Trimellitsäure oder G) aus säure-und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise s- Caprolacton oder Dilactid, oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus F und G, wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, ausmachen ; H) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevor- zugt 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 Esteranteil F) und/oder G) mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus F), G) und H) beträgt ; aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide aus I) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C2 bis Clo- Dialkoholen wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol, besonders bevorzugt Butandiol, und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktio- nellen 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 verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C, 2-Alkyldiolen, wie beispielsweise Neopentyglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C3-C, 2-Alkylpolyole, 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 beispiels- weise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure oder K) aus säure-und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise s- Caprolacton oder Dilactid,

oder einer Mischung und/oder einem Copolymer aus I) und K), wobei die aro- matischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-% Anteil, bezogen auf alle Säuren, aus- machen ; L) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktio- nellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2 bis C, 0-Diamine, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen, unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C- Atomen in der Alkylkette bzw. C5-oder C6-Ring im Falle von cycloalipha- tischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder ggf. geringen Mengen ver- zweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder M) aus einem Amidanteil aus säure-und aminfunktionalisierten Bausteinen, vor- zugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt w-Laurinlactam, s-Caprolactam, besonders bevorzugt E-Caprolactam, oder einer Mischung aus L) und M) als Amidanteil, wobeider Esteranteil I) und/oder K) mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus I), K), L) und M) beträgt, vorzugsweise der Gewichtsanteil der Esterstrukturen 30 bis 70 Gew.-%, der Anteil der Amidstrukturen 70 bis 30 Gew.-% beträgt.

Bei den erfindungsgemäßen Polymeren kann es sich sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen der genannten Polymere handeln.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung einer bestimmten Materialklasse der biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymere zur Her- stellung der Folie, wobei es sich bei dieser Materialklasse um Polyesteramid handelt. Die erfindungsgemäße Folie kann dabei aus einem Polyesteramid oder einem Gemisch aus verschiedenen Polyesteramiden bestehen.

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein-oder mehrschichtige Folie aus einem Polymer oder einer Mischung aus verschiedenen Polymeren, das/die gemäß DIN V 54900 biologisch ab- baubar und kompostierbar und mit anorganischen Füllstoffen gefüllt ist/sind und damit die Füllstoffe einen maximalen Anteil von 49 Gew.-% aufweisen dürfen. Für den Fall, daß die DIN V 54 900 nicht erfüllt werden muß, kann der Anteil der anorganischen Füllstoffe größer als 49 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 85 Gew.-%, sein. Die anorganischen Füllstoffe sind in der Polymermatrix verteilt und haben einen maximalen Partikeldurchmesser von 60um (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 15pm (D50%).

In einer besonders bevorzugten Form haben die verwendeten anorganischen Füllstoffe einen maximalen Partikeldurchmesser von 30m (D98%) und einen mittleren Partikeldurchmesser von kleiner oder gleich 6llm (D50%).

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein-oder mehrschichtige Folie aus Polymeren oder einer Mischung aus verschiedenen Polymeren, die biologisch abbaubar und kompostierbar und mit anorganischen Füllstoffen angereichert sind, wobei es sich bei den anorganischen Füllstoffen in einer bevorzugten Form um Kreide handelt. Die verwendete Kreide besteht zum größten Teil (mindestens 94 Gew.-%) aus CaCO3 (Lehrbuch der Anorganischen Chemie ; Holleman, A. F., Wiberg, E. ; de Gruyter-Verlag 1985). Als weitere anorganische Inhaltsstoffe treten in der Regel MgCO3 und Fe, 03 auf, die jedoch einen wesentlich geringeren Anteil als das CaCO3 aufweisen.

Die Füllstoffe können sowohl durch ein Masterbatch, deren Gehalt an Füllstoffen entsprechend hoch ist, so daß die Folie oder die entsprechende Schicht der mehr- schichtige Folie den angestrebten Gehalt an Füllstoffen aufweist, als auch durch Compoundieren direkt mit dem oder den Polymeren vermischt und dann verarbeitet werden. Unter dem Begriff Masterbatch ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Stammischung zu verstehen, insbesondere ein granulatförmiges staubfreies Konzentrat eines Kunststoffrohstoffes mit hohen Mengen an Füllstoffen oder sonstigen Additiven, das in der Masseaufbereitung als Zwischenprodukt verwendet wird (als Materialzusatz zu einem nicht oder nur teilweise oder unvollständig mit Füllstoffen oder Additiven ausgerüstetem Granulat), um daraus Folien herzustellen, die eine bestimmte Menge an Füllstoffen oder Additiven enthalten. Das Masterbatch wird vor dem Einfüllen des Polymergranulates in den Extruder in derartigen Mengen zu den nicht oder nur teilweise oder unvollständig mit Füllstoffen oder Additiven ausgerüsteten Rohstoffen zugemischt, so daß die gewünschten Gewichtspro- zentanteile an Füllstoffen in den Folien realisiert werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine hydrolysestabilisierte, biologisch abbaubare und kompostierbare ein-oder mehrschichtige Folie aus Polymeren, die mit anorganischen Füllstoffen gefüllt und zusätzlich mit maximal 5 Gew.-% Nukleierungsmitteln und maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit-und Trennmittel sowie maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel bei einer mehrschichtigen Folie bevorzugt in den äußeren Deckschichten enthält. Dabei können auch die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

Die erfingungsgemäße Folie kann mit maximal 5 Gew.-% für Polyester typisch eingesetzte Nukleierungsmitteln (beispielsweise 1,5-Naphthalindinatriumsul-fonat oder Schichtsilikate, beispielsweise Talkum, oder Keimbildner der Nanoteilchengröße, d. h. mittlerer Teilchendurchmesser <1 ujm, aus beispielsweise Titannitrid, Aluminiumhydroxylhydrat, Bariumsulfat oder Zirkonverbindungen) und

mit maximal 5 Gew.-% der üblichen Stabilisatoren und Neutralisationsmittel und mit maximal 5 Gew.-% der üblichen Gleit-und Trennmittel und maximal 5 Gew.-% der üblichen Antiblockmittel, ausgestattet und möglicherweise mit einer Corona- oder Flamm-oder Plasmavorbehandlung oder einem oxidativ wirkenden Stoff oder Stoffgemisch, z. B. Gase mit radikalischen Komponenten wie Ozon oder einem plasmaangeregten Gasgemisch aus beispielsweise Hexamethyldisiloxan mit Stickstoff (N2) und/oder Sauerstoff (ou), auf der Oberfläche behandelt sein.

Als Stabilisatoren und Neutralisationsmittel können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen für Polyesterverbindungen eingesetzt werden. Deren Zusatzmenge liegt maximal bei 5 Gew.-%.

Besonders geeignet als Stabilisatoren sind phenolische Stabilisatoren, Alkali-/Erd- alkalistearate und/oder Alkali-/Erdalkalicarbonate. Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-% und mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-Tetrakis- 3 (3,5-di-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 um, einer absoluten Teilchengröße von kleiner 10 um und einer spezifischen Oberfläche von mindestens 40 m2/g.

In einer besonders bevorzugten Auführungsform der Folie besitzt diese einen Nukle- ierungsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-% und einen Stabilisatoren-und Neutrali- sationsmittelanteil von 0,0001 bis 2 Gew.-%.

Gleit-und Trennmittel sind höhere aliphatische Amide, tertiäre Amine, aliphatische Säureamide, höhere aliphatische Säureester, niedrigmolekulare polarmodifizierte Wachse, Montanwachse, cyclische Wachse, Phthalate, Metallseifen sowie Silikonöle.

Besonders geeignet ist der Zusatz von höheren aliphatischen Säureamiden und Silikonölen.

Unter den aliphatischen Amiden sind insbesondere die Angebotsformen von Ethylen- amid bis Stearylamid geeignet. Aliphatische Säureamide sind Amide einer wasserun- löslichen Monocarbonsäure (sogenannte Fettsäuren) mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Erucasäureamid, Stearinsäureamid und Ölsäureamid sind hierunter bevorzugt.

Geeignet als Trenn-oder Gleitmittel sind außerdem Verbindungen, die sowohl Ester- als auch Amidgruppen enthalten, wie beispielsweise Stearamid-Ethylstearat bzw. 2 Stear-Amido-Ethyl-Stearat.

Unter der Bezeichnung Montanwachse fallut ein Reihe von verschiedenen Ver- bindungen. Siehe hierzu Neumüller et al. in Römpps Chemie-Lexikon, Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart, 1974.

Als cyclische Wachse sind beispielsweise Komponenten wie cyclische Adipinsäure- tetramethylenester bzw. 1.6-Dioxa-2.7-dioxocyclododecan, oder das homologe Hexa- methylenderivat geeignet. Solche Stoffe sind als Handelsprodukte mit dem Namen Glycolube VL bekannt.

Geeignete Silikonöle sind Polydialkylsiloxane, vorzugsweise Polydimethylsiloxan, Polymethylphenylsiloxan, olefinmodifiziertes Silikon, mit Polyethern modifiziertes Silikon wie z. B. Polyethylenglykol und Polypropylenglykol sowie epoxyamino-und alkoholmodifiziertes Silikon. Die Viskosität der geeigneten Silikonöle liegt im Bereich von 5 000 bis 1 000 000 mm2/s. Polydimenthylsiloxan mit einer Viskosität von 10.000 bis 100.000 mm2/s ist bevorzugt.

Die Menge des zugesetzten Gleitmittels beträgt maximal 5 Gew.-%. In einer be- sonders 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 l Gew.-%. Bei einer mehr- schichtigen Folie kann eine, bzw. können mehrere oder alle Schichten Gleitmittel enthalten.

Geeignete Antiblockmittel sind sowohl anorganische als auch organische Zusatzstoffe, die als Erhebung aus der Folienoberfläche herausragen und somit einen Abstandshaltereffekt hervorrufen. Bei mehrschichtigen Folien enthalten bevorzugt die äußeren Deckschichten die Antiblockmittel. Die Nukleierungsmittel oder Antiblockmittel können zu den anorganischen Füllstoffen zählen und ebenfalls eine Verbesserung der Hydrolysestabilität hervorrufen.

In einer bevorzugten Form werden als anorganische Füllstoffe, die zur Hydrolyse- stabilisierung eingesetzt werden und auch als Antiblockmittel dienen können, die folgenden Substanzen oder Mischungen aus diesen Substanzen eingesetzt, wobei die Mischungen in der Regel die natürlichen Vorkommen darstellen (z. B. Kreide, Talkum, etc.) : Aluminiumhydroxid Aluminiumsilikate, beispielsweise Kaolin oder Kaolinton, Aluminiumoxide, beispielsweise O-Aluminiumoxid Aluminiumsulfat Keramiken aus Silica-Aluminiumoxiden Bariumsulfat natürliche und synthetische Kieselsäuren Schichtsilikate, Siliciumdioxid Calciumcarbonat vom Calcit-Typ Calciumphosphat Magnesiumsilikate Magnesiumcarbonat Magnesiumoxid

Titandioxid Zinkoxid Microglaskugeln, und als organische Antiblockmittel die folgenden Stoffe eingesetzt : mit dem biologisch abbaubaren Polymer unverträgliche organische Polymerisate wie Stärke Polystyrole Polyamide Polycarbonate vernetztes und unvernetztes Polymethylmethacrylat vernetztes Polysiloxan (z. B. Tospearl) polarmodifizierts Polyethylen (z. B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyethylen) polarmodifizierts Polypropylen (z. B. Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypro- pylen) statistische Copolymer auf Ethylen-oder Propylenbasis mit Vinylalcohol oder Vinyl- acetat oder Acrylsäure oder Acrylsäureester oder Methacrylsäure oder Methacryl- säureester oder Metallsalzen der Methacrylsäure oder Metallsalze der Methacryl- säureester Benzoguanamin Formaldehyd Polymere aliphatische und teilaromatische Polyester mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff aliphatische Polyesteramide mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff aliphatische Polyesterurethane mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate mit anderen Schmelzpunkten als der Folienrohstoff Die wirksame Menge an Antiblockmittel liegt im Bereich bis maximal 5 Gew.-%. In einer besonders bevorzugten Ausführung enthält die Folie 0,005 bis 4 Gew.-% Anti- blockmittel. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführung enthält die Folie 0,05 bis 1 Gew.-% Antiblockmittel. Die mittlere Teilchengröße liegt zwischen l und 6 u. m, insbesondere 2 und 5 pm, 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 Ab- standshaltersysteme.

Nach den bisher angewandten Verfahren werden die Polymere für die mit Additiven versehene Folie bei der Rohstoffherstellung mit den gewünschten Gewichtsmengen an organischen und/oder anorganischen Füllstoffen ausgerüstet. Dies geschieht beim Granulieren des Rohstoffs beispielsweise in Zweischneckenextrudern, wo dem Roh- stoff die Additive zugegeben werden. Neben dieser Art der Additivierung besteht auch die Möglichkeit, daß ein Teil oder alle notwendigen Additive einem nicht oder teilweise ausgerüsteten Rohstoff in Form eines Masterbatches zugegeben werden.

Die bevorzugten Materialien, aus denen neben den Additiven die Masterbatche her- gestellt werden, sind Stoffe, die mit den in dieser Erfindung genannten Polymere ver- träglich sind.

In einer besonders bevorzugten Form sind die Materialien, aus denen neben den Ad- ditiven die Masterbatche hergestellt werden, ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar oder biologisch unbedenklich bzw. neutral.

Bei der Coronabehandlung wird zwecksmäßigerweise so vorgegangen, daß die Folie zwischen zwei als Elektroden dienenden Leiterelementen hindurchgeführt wird, wobei zwischen den Elektroden eine so hohe Spannung, meist Wechselspannung (etwa 5 bis 20 kV und 5 bis 30 kHz), angelegt ist, daß Sprüh-oder Coronaent- ladungen stattfinden können. Durch die Sprüh-oder Coronaentladung wird die Luft oberhalb der Folienoberfläche ionisiert und reagiert mit den Molekülen der Folien- oberfläche, so daß zusätzlich polare Einlagerungen in der Polymermatrix entstehen.

Für eine 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, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 500 bis 2 000 V. Durch die angelegte Spannung erhalten die ionisierten Atome eine erhöhte Beschleunigung und treffen mit größerer kinetischer Energie auf die Polymeroberfläche. Die chemischen Bindungen innerhalb des Polymermoleküls werden leichter aufgebrochen und die Radikalbildung geht schneller vonstatten. Die thermische Belastung des Polymeren ist hierbei weitaus geringer als bei der Standardflammbehandlung, und es können Folien erhalten werden, bei denen die Siegeleigenschaften der behandelten Seite sogar besser sind als diejenigen der nicht behandelten Seite.

Bei einer Plasmavorbehandlung werden in einer Niederdruckkammer Gase, z. B. Sauerstoff oder Stickstoff oder Kohlendioxid oder Methan oder Halogenkohlen- wasserstoffe 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 Anregungszustände Temperaturen von einigen zehntausend Grad Celsius entsprechen, obwohl das Plasma selbst sich nahezu auf Raumtemperatur befindet.

Dadurch besteht die Möglichkeit, chemische Bindungen aufzubrechen und Reaktionen in Gang zu setzen, die normalerweise erst bei hohen Temperaturen ablaufen können. Es bilden sich Monomerradikale und Ionen. Aus den entstandenen Monomerradikalen bilden sich-teilweise schon im Plasma-kurzkettige Oligomere, die dann auf der zu beschichtenden Oberfläche kondensieren und polymerisieren.

Auf dem Beschichtungsgut scheidet sich dadurch ein homogener Film ab.

Bevor sich jedoch die Monomerradikale bzw. Ionen auf dem Substrat abscheiden, besteht außerdem zusätzlich die Möglichkeit, in der sogenannten After-Glow-Zone einen weiteren Stoffstrom den angeregten Molekülen hinzuzufügen. Hierdurch ist es möglich, einen Stoff oder ein Stoffgemisch zu erzeugen, das bei dem Auftreffen auf der Polymerfilmoberfläche einen oxidativen Angriff bei den Substratpolymeren er- zeugt. 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.

Gegenstand der Erfindung ist darüberhinaus das Verfahren zur Herstellung einer hydrolysestabilisierten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren ein-oder mehr- schichtigen Folie.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen hydrolysestabilisierten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren ein-oder mehrschichtigen Folie geschieht zweckmäßig über ein Extrusionsverfahren. Die in Granulatform vorliegenden gefüllten oder bei einer mehrschichtigen Folie gegebenenfalls ungefüllten Polymere werden in Extrudern aufgeschmolzen, homogenisiert, komprimierert und über eine Ein-oder Mehrschichtdüse ausgetragen. Dabei kann es sich bei der Düse um eine Ringdüse zur Herstellung eines nahtlosen Schlauchfilms handeln. Der so ausgetragene bzw. z. B. mittels Walzenpresseuren ausgezogene Film 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 nur außenseitig erfolgen. Die Schlauchfolie kann zudem einseitig oder beidseitig geschnitten werden, so dal3 man eine ein-oder mehrschichtige Flachfolie erhält.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Extrusionsverfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen hydrolysestabilisierten Folie, bei dem die Ein-oder Mehr- schichtdüse als Flachdüse zur Herstellung eines ein-oder mehrschichtigen Flachfilms ausgeführt ist. Der ausgetragene Film wird anschließend bis zur Verfestigung abge- kühlt. Die Kühlung kann über Wasser mittels Kühlwalzen erfolgen. Nach der Ver- festigung kann der gefertigte Film eventuell in-line ein-oder beidseitig oberflächen- vorbehandelt werden.

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 1000 um ist.

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 500 um ist.

In einer noch mehr bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Folie besitzt diese eine Dicke, die kleiner als 80 um ist.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen Folie. Als Anwendung kommt der Einsatz dieser Folie als hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie in be- druckter, unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln oder als hydrolysestabilisierte, ein-oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter Form für Schutz-und Trennfunktionen im Zu- sammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln, beispielsweise für Babywindeln oder Damenbinden oder als hydrolysestabilisierte, ein-oder mehrschichtige Folie 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 bedruckter oder unbedruckter Form sowie mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen eingesetzt werden kann, in Betracht.

Weiterhin kann die hydrolysestabilisierte, ein-oder mehrschichtige Folie aus biolo- gisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren in vorbehandelter oder unvorbe- handelter Form für Treibhausabdeckungen, Mulchfolien oder zur Auskleidung von Pflanzaufzuchtkästen (z. B. für die Champignon-Zucht) in den Bereichen Gartenbau bzw. Landwirtschaft oder zu Säcken veredelt zur Lagerung und Transport von Gütern, beispielsweise Biomüll ihre Anwendung finden, wobei durch die Konzentration und/oder die Art der anorganischen Füllstoffe, den mehrschichtigen

Aufbau und der Orientierung der Moleküle/Kristalle eine Steuerung der hydro- lytischen und biotischen Abbaugeschwindigkeit erzielt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie als beschichtete Folie oder in einem Folienverbund. Dabei werden in einer besonders bevorzugten Form nur solche Stoffe eingesetzt, daß der Gesamtverbund ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar gemäß der DIN V 54 900 ist.

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

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Anwendung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie oder Verbunde als Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Verpackungs-oder Trenn-oder Oberflächenschutzfolie mit sehr hoher Wasserdampf- durchlässigkeit, indem diese Folie mit einer kalten oder temperierten Nadelwalze durchstochen wird. Der Einsatzzweck dieser Folie ist die Verpackung von Feuchtig- keit abgebenden Gütern, beispielsweise Brot oder verschiedene Obst-oder Gemüse- sorten, oder als Trenn-und Schutzfolie im Hygienebereich.

Beispiel 1 Aus einem ungefüllten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polyesteramid wurde eine einschichtige Blasfolie hergestellt. Das Material hatte einen MFI von 7 (in g/lOmin bei 190°C, 2,16kg, gemessen nach DIN 53 735), einen Schmelzpunkt von 125°C, gemessen nach ISO 3146/C2, einen Anteil an Gleitmittel von 1 Gew.- % und einen Antiblockanteil von 0,1 Gew.-%. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 175°C. Die Schmelze wurde über eine Ringdüse ausgetragen und durch Luft abgekühlt. Die maximale Düsentemperatur betrug 170°C. Es konnte ein Film mit einer Dicke von 40 jm hergestellt werden.

Beispiel 2 Aus einem ebenfalls ungefüllten biologisch abbaubaren und kompostierbaren Poly- esteramid wurde eine einschichtige Blasfolie hergestellt. Das Material hatte einen MFI von 10 (in g/lOmin bei 190°C, 2,16kg, gemessen nach DIN 53 735), einen Schmelzpunkt von 140°C, gemessen nach ISO 3146/C2, einen Anteil an Gleitmittel von 0,4 Gew.-% und einen Antiblockanteil von 0,1 Gew.-%. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 190°C, die maximale Düsentemperatur betrug 175°C.

Es konnte nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 ein Film mit einer Dicke von 40 u. m hergestellt werden.

Beispiel 3 Aus dem gleichen biologisch abbaubaren Polyesteramid aus Beispiel 1, das jedoch mit 40 Gew.-% Kreide (OMYA BL, OMYA GmbH Köln, Gehalt an CaC03 > 98%, MgCO3 < 0,52%, Fe203 < 0,02%) gefüllt war, wurde an einer Blasfolienanlage ein einschichtiger Film hergestellt. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 175°C. die maximale Düsentemperatur betrug 160°C. Es wurde in diesem Fall eine Folie mit einer Dicke von 40, um hergestellt.

An den gefertigten Mustern wurden die mechanischen Größen Reißfestigkeit und Reißdehnung in Längsrichtung gemäß DIN 53 455 bestimmt. Der E-Modul in Längs- richtung wurde entsprechend der DIN 53 457 bestimmt. Die Dicke der einzelnen Muster wurde nach DIN 53 370 bestimmt. Anschließend wurden die Muster in einer Pufferlösung (Titrisol pH 2, Fa. Merck, Salzsäure-Lösung mit Natriumcitrat-Puffer) eingelagert und in bestimmten Zeitabständen die Messung der oben genannten mechanischen Eigenschaften wiederholt. Durch die Abnahme der Reißfestigkeit und Bruchdehnung in Abhängigkeit von der Einlagerungszeit läßt sich der hydrolytische Abbau des Polymers untersuchen.

Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Proben aus Beispiel 1,2 und 3 sind in Tabelle 1 aufgeführt und in Figur 1 und 2 dargestellt.

Figur 1 zeigt die zeitliche Abnahme der Reißfestigkeit (cs) und Figur 2 die der Reißdehnung (E) nach Einlagerung der Folien in saurer (pH = 2) Pufferlösung. Die Werte o und e entsprechen den Meßwerten vor der Einlagerung.

Tabelle 1 (Werte cro und sp entsprechen den gemessenen Anfangswerten nach 0 Tagen Beispiel 1 Zeit Zug-Modul Zug-Festigkeit (a) # % Bruchdehnung (#) #/#o Tagen MPa MPa % 0 281 70 1, 000 483 1, 000 3 200 57 0, 814 508 1,052 4 186 45 0, 643 453 0,938 5 193 42 0, 600 442 0,915 6 193 26 0, 371 195 0,404 7 0 0 0, 000 0 0, 000 Beispiel 2 Zeit Zug-Modul Tagen MPa MPa % 0 266 41 1, 000 534 1, 000 3 227 32 0, 780 474 0,887 4 207 29 0, 707 455 0,851 5 212 22 0, 537 278 0,520 6 216 24 0, 585 385 0,720 7 0 0 0, 000 0 0, 000 Beispiel 3 ZeitZug-ModulZug-Festigkeit (o) o/OQBruchdehnung (e) 8/SQ Tagen MPa MPa % 0 187 16 1, 000 277 1,000 3 186 13 0, 813 236 0,852 5 162 15 0, 938 251 0,906 7 111 10 0, 625 196 0,708 10 131 13 0, 813 224 0,809 12 133 13 0, 813 257 0,928 14 148 14 0, 875 234 0,845 19 156 15 0, 938 258 0, 931