DE19911209A1

DE19911209A1 - Halbzeuge aus biologisch abbaubaren Polymeren mit verbesserter Hydrolysestabilität und Spannungsrißbeständigkeit

Info

Publication number: DE19911209A1
Application number: DE1999111209
Authority: DE
Inventors: Michael Kleemis; Lutz Hoppe; Gunter Weber
Original assignee: Wolff Walsrode AG
Current assignee: Dow Produktions und Vertriebs GmbH and Co OHG
Priority date: 1999-03-13
Filing date: 1999-03-13
Publication date: 2000-09-14
Also published as: AU3553100A; WO2000055240A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren mit verbesserter Hydrolysestabilität und Spannungsrißbeständigkeit und deren Verwendung. Die Anfälligkeit gegenüber Hydrolyse wird dadurch vermindert, daß das Halbzeug auf mindestens vollflächig oder teilweise mit Celluloseestern beschichtet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Halbzeuge aus biologisch abbaubaren Polymeren mit verbesserter Hydrolysestabilität und Spannungsrißbeständigkeit und deren Ver wendung.

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 Modifizierung erhalten werden, bei spielsweise Polyhydroxyalkanoate wie Polyhydroxybutyrat, plastische Cellulosen, Celluloseester, Cellulosetherester, plastische Stärken, Chitosan und Pullulan. Eine gezielte Variation der Polymerzusammensetzung oder der Strukturen, wie sie von seiten der Polymeranwendung wünschenswert ist, ist aufgrund des natürlichen Synthesevorgangs nur schwer und oftmals nur sehr eingeschränkt möglich. Unter den Begriffen "biologisch abbaubare und kompostierbare Polymere bzw. Halbzeuge" werden im Sinne dieser Erfindung Güter verstanden, die entsprechend der Prüfung nach DIN V 54 900 von 1998 die "Bioabbaubarkeit" testiert bekommen.

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

Aus der DE-A-44 32 161 und der EP-A-641 817 sind in neuerer Zeit verschiedene biologisch abbaubare Polymere auf Polyester- bzw. Polyesteramid-Basis bekannt ge worden. 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 wird, beispielsweise durch Einwir kung von Mikroorganismen, wie sie in Kompost vorkommen, in einem Test gemäß der DIN V 54 900. Diese biologisch abbaubaren Materialien können aufgrund des thermoplastischen Verhaltens zu Halbzeugen wie z. B. Gieß- oder Blasfilmen verar beitet werden. Dennoch ist der Einsatz dieser Halbzeuge stark begrenzt, da die bio logisch abbaubaren Polymere zum Teil eine starke Anfälligkeit gegenüber Hydrolyse und Spannungsrißbildung zeigen. Diese Anfälligkeit kann sich auch in einem für viele Anwendungen zu schnellen biologischen Abbau äußern. Besonders bei aus Halbzeugen in Form von Folien hergestellten Folienbeuteln, die im Bereich der Abfallentsorgung organischer Substanzen eingesetzt werden, sollte eine Hydrolyse stabilität und Spannungsrißbeständigkeit von 1 bis 3 Wochen, bevorzugt 1 bis 2 Wochen, erreicht werden können, um einen problemlosen Transport zu ermöglichen. Bei der späteren Kompostierung des organischen Abfalls tritt dann durch die Hydrolyse und Rißbildung der Polymeren zugleich ein Zerfall des Folienbeutels ein, und der Folienbeutel wird gemeinsam mit dem Inhalt des Folienbeutels biologisch abgebaut und kompostiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Halbzeuge aus biologisch ab baubaren Polymeren, vorzugsweise durch Extrusion oder Spritzguß hergestellte Formkörper und insbesondere Folien mit verbesserter Hydrolysebeständigkeit und Spannungrißbeständigkeit bereitzustellen. Unter Hydrolyse wird dabei die Zersetzung durch wäßrige Medien verstanden, die durch zusätzliche Bestandteile gegebenenfalls auch einen sauren oder alkalischen pH-Wert aufweisen können. Der Begriff Spannungsrißbildung ist in der Literatur beschrieben (E. J. Kramer, Environmental Cracking of Polymers, in Developments in Polymer Fracture-1, Edited by E. H. Andrews, Science Publishers LTD London, 55-120 (1979).

Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine Beschichtung, insbesondere eine Be druckung oder Lackierung der Halbzeuge aus biologisch abbaubaren Polymeren mit mindestens einem Celluloseester unter Zusatz von geeigneten Weichmachern oder Weichmachergemischen, wie sie beispielsweise in Kraus, Handbuch der Nitro celluloselacke, Teil 3, Weichmachungsmittel, 1961, Westliche Berliner Verlagsge sellschaft Heenemann KG, Seiten 394-448 beschrieben wird, gegebenenfalls auch unter Zusatz von üblichen Lackharzen, Wachsen und Additiven, die Hydrolyse stabilität und Spannungsrißbeständigkeit der Halbzeuge aus biologisch abbaubaren Polymeren z. B. auf das 4- bis 8-fache verlängert. Die Auftragsmenge der Beschichtung (Lackauftrag) sollte vorzugsweise im Bereich von 1 bis 15 g/m², insbesondere von 1 bis 10 g/m² auf der Oberfläche des Halbzeuges betragen. Mit der Erhöhung der Auftragsmenge ist eine Verlängerung der Hydrolysestabilität und Spannungsrißbeständigkeit verbunden. Die Oberflächenbeschichtung mit Cellulose estern verzögert den hydrolytischen Abbau und bewirkt eine Hvdrophobisierung der beschichteten Oberfläche des Halbzeuges. Da in der Regel auch jeder biologische Abbau mit einer Hydrolyse des Materials verbunden ist, kann durch die Be schichtung auch der biologische Abbau verzögert bzw. gesteuert werden.

Ferner wird durch die Beschichtung erreicht, daß die Diffusion des permierenden umgebenden Mediums in das unter Spannungen bestehende Gefüge des Formkörpers so langsam erfolgt, daß ein Versagen des Formkörpers durch Kettenbruch, wenn nicht verhindert, so doch verzögert wird.

Eine entsprechende Steuerung kann auch dadurch erreicht werden, daß ein Halbzeug aus einem biologisch abbaubaren Polymer oder Gemische aus biologisch abbaubaren Polymeren vollständig oder nur teilweise mit Celluloseestern beschichtet, insbe sondere bedruckt oder lackiert wird.

Gegenstand der Erfindung sind Halbzeuge, vorzugsweise durch Extrusion oder Spritzguß hergestellte Formkörper oder insbesondere Folien, aus einem biologisch abbaubaren Polymer oder einer Mischung aus biologisch abbaubaren Polymeren, die an mindestens einer Oberfläche vollständig oder teilweise mit Celluloseestern be schichtet, insbesondere bedruckt oder lackiert sind, wobei in einer bevorzugten Form die beschichtete, bedruckte oder lackierte Oberfläche dem hydrolysierenden Medium ausgesetzt ist.

In einer besonders bevorzugten Form sind die für die Beschichtung eingesetzten Celluloseester ebenfalls biologisch abbaubar und kompostierbar.

Als Celluloseester werden erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt: Celluloseacetat, Celluloseacetobutyrat und -propionat und besonders bevorzugt Cellulosenitrat (Nitrocellulose mit einem N₂-Gehalt ≦12,6%).

Die Celluloseester werden in unterschiedlichen Viskositätsstufen angeboten, und die Auswahl der geeigneten Viskositätsstufe hängt von den Verarbeitungsbedingungen ab.

Die Celluloseester können auch in der mit Weichmacher plastifizierten Form (z. B. Nitrocellulose-Chips) eingesetzt werden. Als Weichmacher werden weichmachende Harze oder polymere Weichmacher verstanden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform einer Lackierung des Halbzeuges mit auf organischen Lösungsmitteln basierenden Celluloseesterlacken, bestehend aus dem Celluloseester als Bindemittel und dem geeigneten Weichmacher, können zusätzlich übliche Lackharze, wie vorzugsweise Alkydharze, Ketonharze, Harnstoffharze, Melaminformaldehydharze, Polyurethanharze oder Acrylatpolymerisate in Mengen von bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise von bis zu 25 Gew.-% (bezogen auf den Festkörpergehalt der Lacke) zugegeben werden.

Typische Lösungsmittel für derartige Celluloseesterlacke sind insbesondere Acetate, Ketone, evtl. unter Zusatz von Alkoholen und Aromaten (siehe hierzu Kraus: Hand buch der Nitrocelluloselacke, Teil 1, Lösungsmittel, 1955, Wilhelm Pansegrau Ver lag, Abt. der Westlichen Berliner Verlagsgesellschaft Heenemann KG).

Als biologisch abbaubare Polymere, aus denen Halbzeuge hergestellt und an schließend mit Celluloseestern beschichtet, insbesondere bedruckt oder lackiert wer den, sind geeignet: biologisch abbaubare aliphatische oder teilaromatische Polyester, bei denen die aromatischen Säuren einen Anteil von nicht mehr als 60 Gew.-%, be zogen auf alle Säuren, ausmachen, vorzugsweise gebildet aus

a) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂- bis C₁₀-Di alkoholen wie insbesondere Ethandiol, Hexandiol oder ganz besonders be vorzugt Butandiol und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie insbe sondere Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylen glykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und gegebenenfalls geringen Mengen von ver zweigten bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt C₃-C₁₂-Alkyldiolen, insbe sondere Neopentylglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionellen Alkoholen wie vorzugsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan als alkoholfunktionalisiertem Baustein sowie aus alipha tischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C₂-C₁₂-Alkyldicarbonsäuren, besonders bevorzugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie vorzugsweise Terephthalsäure, Iso phthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise Trimellitsäure als säure funktionalisiertem Baustein oder
b) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette vorzugsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxy valeriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, beispielsweise ε-Capro lacton oder Dilactid,

oder einer Mischung aus mehreren der genannten Polyester und/oder einem oder mehreren Copolymeren aus den Bausteinen a) und b).

Weiterhin sind als biologisch abbaubare Polymere geeignet von den vorstehenden biologisch abbaubaren aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern abgeleitete biologisch abbaubare, aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane, die zusätzlich zu den vorzugsweise aus den Bausteinen a) und/oder b) gebildeten Ester gruppen Urethangruppen enthalten, die vorzugsweise gebildet wurden aus

a) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen oder zusätzlich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphatischen Iso cyanaten, vorzugsweise Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder ver zweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunk tionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyldi- oder -polyole oder cyclo aliphatischen Alkoholen mit 5 bis 8 C-Atomen, vorzugsweise Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclohexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zu sätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bi funktionellen und/oder höherfunktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, vorzugsweise Ethylendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifi zierte Amine oder Alkohole insbesondere Ethylendiaminoethansulfonsäure als freie Säure oder als Salz,

wobei der vorzugsweise aus a) und b) gebildete Esteranteil mindestens 75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, beträgt.

Weiterhin sind als biologisch abbaubare Polymere geeignet von den vorstehenden aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern abgeleitete aliphatische oder teilaro matische Polyestercarbonate, die zusätzlich zu den Bausteinen a) und/oder b) Carbonatgruppen enthalten, die vorzugsweise gebildet werden aus:

a) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevor zugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, insbesondere Phosgen, hergestellt wird oder
einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie vorzugsweise Chlorkohlensäureestern oder aliphatischen Car bonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonat spendern, insbesondere Phosgen, hergestellt wird, wobei

der vorzugsweise aus a) und/oder b) gebildete Esteranteil mindestens 70 Gew.-% be zogen auf das Gesamtgewicht beträgt.

Besonders geeignet als biologisch abbaubare Polymere sind von den vorstehenden aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern abgeleitete aliphatische oder teilaro matische Polyesteramide, die zusätzlich zu den Bausteinen a) und/oder b) Amid gruppen enthalten, die vorzugsweise gebildet wurden aus

a) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Aminen, bevorzugt linearen aliphatischen C₂- bis C₁₀-Diaminen, insbesondere Isophorondiamin und ganz besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, wobei diese Amine gegebenenfalls geringe Mengen an verzweigten bifunktionellen Aminen und/oder höherfunktionellen Aminen enthalten können sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C₅- oder C₆-Ring im Falle von cycloali phatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und gegebenenfalls geringen Mengen an verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aroma tischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthal säure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
b) säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,

oder einer Mischung aus e) und f), wobei der vorzugsweise aus a) und/oder b) gebildete Esteranteil mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht beträgt, vorzugsweise der Esteranteil 20 bis 80 Gew.-%, und der Anteil der Amid strukturen 80 bis 20 Gew.-% beträgt.

Bei den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Halbzeuge eingesetzten 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, Polyesterurethane, Polyester carbonate, Polyesteramide) verwendet werden. Besonders bevorzugt werden Poly esteramide oder Mischungen aus verschiedenen Polyesteramiden verwendet.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung können darüber hinaus für die erfindungsgemäßen Halbzeuge Mischungen von biologisch abbaubaren Polymeren, bevorzugt eines oder mehrerer Polymere aus den vorgannnten Verbindungsklassen Polyester, Polyesterurethane, Polyestercarbonate oder insbesondere Polyesteramide mit weiteren biologisch abbaubaren Polymeren, insbesondere Gemischen aus thermoplastischer Stärke (z. B. MaterBi, Fa. Novamont) oder Polylactid (z. B. Eco Pla, Fa. Dow Cargill) oder Polycaprolacton (TONE, Fa. Union Carbide Corporation) eingesetzt werden.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Halbzeuge eingesetzten Polymere oder Polymergemische können zusätzlich übliche Additive und Hilfsstoffe in üblichen Mengen enthalten wie beispielsweise Nukleierungsmittel, Stabilisatoren, Neutralisa tionsmittel, Gleitmittel, Trennmittel, Antiblockmittel und/oder Pigmente.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung der erfindungs gemäßen hydrolysestabilisierten, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Halbzeuge. In einer besonders bevorzugten Form handelt es sich bei dem Halbzeug um eine ein- oder mehrschichtige, biologisch abbaubare und kompostierbare Folie, die ein- oder beidseitig mit Celluloseestern beschichtet, insbesondere bedruckt oder lackiert ist. Halbzeuge im Form derartiger Folien können vorteilhaft in vor behandelter oder unvorbehandelter sowie in bedruckter, unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln oder als hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvor behandelter Form für Schutz- und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln, beispielsweise für Babywindeln oder Damenbinden oder als veredelte Folie, die in vorbehandelter oder unvorbehandelter sowie bedruckter oder unbedruckter Form sowie mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen eingesetzt werden oder als hydrolysestabilisierte, ein- oder mehrschichtige Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter 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 die durch die Auftragsmenge der Celluloseester mögliche Steuerung der Spannungs rißbeständigkeit und der hydrolytischen und biologischen Abbaugeschwindigkeit besonders vorteilhaft ist.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen ein- oder beidseitig mit Celluloseestern beschichten Halb zeuge in Form von bedruckten oder lackierten mehrschichtigen Folie für die Her stellung 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.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie darauf zu beschränken.

Beispiele der Folienvarianten Folie 1

Aus den Polyesteramiden A: BAK 403-004 aufgebaut aus den Monomeren 23 Gew.-% Adipinsäure, 17 Gew.-% 1,4-Butandiol, 60 Gew.-% ε-Caprolactam (Bayer AG, MFR ≅ 7 g/10 min bei 190°C; 2,16 kg; gemessen nach DIN 53 735; Schmelzpunkt 125°C, gemessen nach ISO 3146/C2; Gehalt an Gleitmittel 1 Gew.-%, Gehalt an Antiblockmittel 0,1 Gew.-%) und B: BAK 404-002 aufgebaut aus den Monomeren 20 Gew.-% Adipinsäure, 15 Gew.-% 1,3-Butandiol, 65 Gew.-% ε- Caprolactam (Bayer AG, MFI ≅ 10 g/10 min bei 190°C; 2,16 kg; gemessen nach DIN 53 735; Schmelzpunkt 140°C, gemessen nach ISO 3146/C2; Gehalt an Gleitmittel 0,4 Gew.-%, Gehalt an Antiblockmittel 0,1 Gew.-%) wurden als Halb zeuge coextrudierte Blasfolien in einer Gesamtdicke von 40 µm mit einem ABA- Aufbau (10 µm/20 µm/10 µm) hergestellt. Die maximale Extrusionstemperatur betrug 175°C. Die Schmelze wurde über eine Ringdüse ausgetragen und durch Luft abgekühlt. Die maximale Düsentemperatur betrug 170°C.

Folie 2

Aus dem Material A der Folie 1 wurde eine einschichtige Blasfolie mit einer Dicke von 40 µm hergestellt. Die maximale Extrusionstemperatur betrug ebenfalls 175°C. Die Schmelze wurde über eine Ringdüse ausgetragen und durch Luft abgekühlt. Die maximale Düsentemperatur betrug 170°C.

Beispiele für Lackrezepturen

Beispielhaft wurden folgende Celluloselacke hergestellt:

Die Folien wurden anschließend bedruckt und mit den Celluloseesterlacken der Rezepturen 1 bis 5 einseitig vollflächig überlackiert. Nach der Trocknung des Lackes wurden aus den Folien Beutel hergestellt, wobei die lackierte Fläche innenseitig lag. Die Beutel aus der unlackierten Folie 1 und 2 dienten als Vergleichsversuche.

Die Beutel wurden den folgenden Abbaubedingungen unterworfen:

- Die Beutel wurden mit frischen organischen Haushaltsabfällen (Biomüll) befüllt. Die Abfälle wurden von einer Kompostierungsanlage bezogen und gemischt, um sicherzustellen, daß die Schwankungen in der Zusammen setzung der Abfälle möglichst gering blieben. Von jeder Folienvariante und Lackrezeptur wurden jeweils fünf Beutel befüllt, um auch die statistischen Schwankungen zu minimieren.
- Die befüllten Beutel wurden bei durchschnittlich 13°C Außentemperatur gelagert und täglich auf Schädigung bzw. Fraß- oder Abbaulöcher untersucht. Als maximale Haltbarkeit wurde der Zeitpunkt bestimmt, wenn die Löcher eine Größe von 2 cm überschritten.

Die lackierten Folienbeutel, deren Produktparameter und die Abbauzeit sind in folgender Tabelle zusammengefaßt:

Claims

1. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzeuge auf mindestens einer Oberfläche eine Beschichtung aus mindestens einem Celluloseester und einem geeigneten Weichmacher oder Weichmachergemisch aufweisen.

2. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsmenge der Beschich tung 1 bis 15 g/m², vorzugsweise 1 bis 10 g/m² beträgt.

3. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Halbzeugen um durch Extrusion oder Spritzguß hergestellte Formkörper oder insbe sondere um Folien handelt.

4. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Halbzeugen um ungereckte, monoaxial gereckte oder biaxial gereckte, ein- oder mehrschichtige, vorbehandelte oder unvorbehandelte Blasfolien oder Flachfolien handelt.

5. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzeuge vollständig oder nur teilweise beschichtet, insbesondere bedruckt oder lackiert sind.

6. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Celluloseestern um Celluloseacetat, Celluloseacetobutyrat oder -propionat und insbesondere um Cellulosenitrat handelt.

7. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Beschichtung um einen auf organischen Lösungsmitteln basierenden Celluloseester-Weichmacher oder Weichmachergemisch, dem Lösungsmittel sowie gegebenenfalls üblichen Lackharzen in Mengen von bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise von bis zu 25 Gew.-% (bezogen auf den Festkörperanteil des Lackes) handelt.

8. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als biologisch abbaubare Polymere biologisch abbaubare aliphatische Polyester oder teilaromatische Polyester mit einem Anteil der aromatischen Säuren von nicht mehr als 60 Gew.-%, bezogen auf alle Säuren oder aus diesen Polyestern abgeleitete funktionelle Derivate in Form von Polyesterurethanen mit einem Esteranteil von mindestens 75 Gew.-%, oder Polyestercarbonaten mit einem Esteranteil von mindestens 70 Gew.-% oder Polyesteramiden mit einem Esteranteil von mindestens 20 Gew.-% oder deren Mischungen oder Co polymere aus den diese Polymere bildenden Monomeren eingesetzt werden.

9. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als biologisch abbaubare Polymere Polyester aus

a) aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt linearen C₂- bis C₁₀-Dialkoholen insbesondere Ethandiol, Hexandiol oder ganz beson ders bevorzugt Butandiol und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen Ring, wie insbesondere Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise oder vollständig statt der Diole monomere oder oligomere Polyole auf Basis Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und ge gebenenfalls geringen Mengen von verzweigten bifunktionellen Alko holen, bevorzugt C₃-C₂-Alkyldiolen, insbesondere Neopentyglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen Mengen von höherfunktionel len Alkoholen wie vorzugsweise 1,2,3-Propantriol oder Trime thylolpropan als alkoholfunktionalisiertem Baustein sowie aus alipha tischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C₂-C₁₂-Alkyldicarbon säuren, besonders bevorzugt Bernsteinsäure oder Adipinsäure und ge gebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie vorzugsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätz lich gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren wie beispielsweise Trimellitsäure als säurefunktionalisiertem Baustein oder
b) aus säure- und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, vorzugsweise Hydroxybutter säure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder deren Derivaten, bei spielsweise ε-Caprolacton oder Dilactid,
oder einer Mischung aus mehreren der genannten Polyester und/oder einem oder mehreren Copolymeren aus den Bausteinen a) und b) ein gesetzt worden.

10. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als biologisch abbaubare Polymere aliphatische oder teilaromatische Polyesterurethane mit Urethangruppe gebildet aus

a) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und zusätz lich gegebenenfalls höherfunktionellen Isocyanaten, mit vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bzw. 5 bis 8 C-Atomen im Falle von cycloaliphati schen Isocyanaten, vorzugsweise Tetramethylendiisocyanat, Hexa methylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, gegebenenfalls zusätzlich mit linearen und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bi funktionellen und/oder höherfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise C₃-C₁₂-Alkyldi- oder -polyole oder cycloaliphatischen Alkoholen mit 5 bis 8 C-Atomen, vorzugsweise Ethandiol, Hexandiol, Butandiol, Cyclohexandimethanol, und/oder gegebenenfalls zusätzlich mit linea ren und/oder verzweigten und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen und/oder höherfunktionellen Aminen und/oder Aminoalkoholen mit vorzugsweise 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette, vorzugsweise Ethylendiamin oder Aminoethanol, und/oder gegebenenfalls weitere modifizierte Amine oder Alkohole wie insbesondere Ethylen diaminoethansulfonsäure, als freie Säure oder als Salz eingesetzt wer den.

11. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren Polymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als biologisch abbaubare Polymere aliphatische oder aliphatisch-aromatische Polyestercarbonate mit

a) einem Carbonatanteil, der aus aromatischen bifunktionellen Phenolen, bevorzugt Bisphenol-A, und Carbonatspendern, insbesondere Phos gen, hergestellt wird oder
einem Carbonatanteil, der aus aliphatischen Kohlensäureestern oder deren Derivaten wie beispielsweise Chlorkohlensäureestern oder ali phatischen Carbonsäuren oder deren Derivaten wie beispielsweise Salzen und Carbonatspendern, beispielsweise Phosgen, hergestellt wird, eingesetzt werden.

12. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren Polymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als biologisch abbaubare Polymere aliphatische oder teilaromatische Polyesteramide mit Amidgruppen gebildet aus

a) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen bifunktionellen Aminen, bevorzugt linearen aliphatischen C₂- bis C₁₀-Diaminen, insbesondere Isophorondiamin und ganz besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, wobei diese Amine gegebenenfalls geringe Mengen an verzweigten bifunktionellen Aminen und/oder höherfunktionellen Aminen enthal ten können, sowie aus linearen und/oder cycloaliphatischen bifunktio nellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C₅- oder C₆-Ring im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevor zugt Adipinsäure, und 5 bis 8 C-Atomen gegebenenfalls geringen Mengen an verzweigten bifunktionellen und/oder gegebenenfalls aro matischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenen falls geringen Mengen von höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
b) säure- und aminfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen Kette, bevorzugt ω-Laurin lactam, besonders bevorzugt ε-Caprolactam,

oder einer Mischung aus e) und f) eingesetzt werden.

13. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den biologisch abbaubaren Polymeren sowohl um reine Polymere als auch um Mischungen aus verschiedenen der genannten Polymere handeln kann.

14. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den biologisch abbaubaren Polymeren um Polyesteramid oder ein Gemisch aus verschiedenen Polyesteramiden handelt.

15. Halbzeuge aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Polymeren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den biologisch abbaubaren Polymeren um ein Gemisch handelt, bei dem ein Mischungspartner aus Polycaprolacton oder Polylactid oder einem Blend aus thermoplastischer Stärke und Polycaprolacton besteht.

16. Verwendung eines Halbzeuges aus biologisch abbaubaren und kompostier baren Polymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß es in Form einer ein- oder mehrschichtigen, biologisch abbau baren und kompostierbaren Folie in vorbehandelter oder unvorbehandelter, bedruckter oder unbedruckter Form für die Verpackung in den Bereichen Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln oder für Schutz- und Trennfunktionen im Zusammenhang mit Kosmetik und Hygieneartikeln, mit Kleber versehen als Etikett oder Klebestreifen oder für Treibhausabdeckungen, Mulchfolien oder zur Auskleidung von Pflanzaufzuchtkästen in den Bereichen Gartenbau bzw. Landwirtschaft oder für Säcke zur Lagerung und Transport von Gütern.

17. Verwendung eines Halbzeuges aus biologisch abbaubaren Polymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form einer ein- oder mehrschichtigen, biologisch abbaubaren und kompostierbaren Folie, die ein- oder beidseitig beschichtet, bedruckt oder lackiert werden kann, für die Herstellung eines Beutels, der nach dem Zerfall durch den biologischen Abbauprozeß seinen Inhalt freisetzt, wobei der Beutel durch Verklebung sowie durch Versiegelung der Folie hergestellt werden kann und sowohl geschlossen sein als auch eine Öffnung mit einem entsprechenden Verschluß oder Anschluß besitzen kann.