DE202005022027U1

DE202005022027U1 - Polymilchsäure-Blasfolie und System zu deren Herstellung

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Publication number: DE202005022027U1
Application number: DE202005022027U
Authority: DE
Original assignee: Plastic Suppliers Inc
Current assignee: Plastic Suppliers Inc
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2012-07-20
Anticipated expiration: 2015-08-30
Also published as: WO2006026546A2; EP1793994A4; DK1793994T3; CA2578635A1; US8133558B2; PL1793994T3; ATE529242T1; US7615183B2; US20100056689A1; US20070054073A1; US20060045940A1; EP1793994B1; EP1793994A2; MX2007002442A; CA2578635C; ES2374740T3; WO2006026546A3; US20080280081A1

Abstract

System zur Herstellung einer Polymilchsäure-(PLA)-Blasfolie, umfassend: (a) Einrichtungen zum Bereitstellen trockener Pellets aus PLA; (b) Einrichtungen zum Schmelzen der Pellets, um eine Schmelzmasse bei einem ersten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten zu bilden; (c) Einrichtungen zum Erhöhen der Viskosität der Schmelzmasse auf einen zweiten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten; (d) Einrichtungen zum Bilden einer Blase aus der sich ergebenden Schmelzmasse; und (e) Einrichtungen zum Flachlegen der Blase, um eine Folie zu bilden, wobei der Weichmacher Lactid ist und die PLA-Blasfolie weniger als 10 Prozent Weichmacher aufweist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Folien, deren Herstellung durch Blasfolienprozesse erfolgt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Polymilchsäure aufweisende Blasfolien und System zu deren Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den letzten Jahren hat das Interesse an kompostierbaren Polymeren, d. h. Biopolymeren, stark zugenommen, und etliche Unternehmen haben Anstrengungen unternommen, um beispielsweise Verpackungsmaterialien, Hygieneprodukte, Säcke und Folien mit kompostierbaren Polymeren zu vermarkten. Polymilchsäure (PLA), d. h. Polylactid- oder Kondensationspolymere, die auf Milchsäure beruhen, stellen aus vielerlei Gründen eine sehr attraktive Gruppe von Biopolymeren dar. Bei ihrem Hauptabbauprodukt, der Milchsäure, handelt es sich um ein Produkt, das in der Natur häufig vorkommt, nicht giftig ist und in Lebensmittel- und Pharmaindustrie weit verbreitete Anwendung findet.
Die Herstellung von Folien, insbesondere von PLA aufweisenden Blasfolien, hat sich als schwierig erwiesen. Tatsächlich erfordern derzeit erhältliche PLA-Blasfolien den Zusatz von Additiven, wie Weichmachern, um ihre Produktion zu ermöglichen. Allerdings sind Weichmacher für Folien mit lebensmittelbezogenen Anwendungen häufig unerwünscht, denn sie sind teuer, und falls sie überhaupt umweltfreundlich sind, dann selten in dem Maße wie PLA selbst. Um diese Probleme zu umgehen, haben sich einige Hersteller auf die Fertigung von PLA-Folie mittels Gusstechnik (z. B. Cast und Tenner) verlegt. Jedoch bringt die Gusstechnik nur Folien mit begrenzten Gebrauchsmöglichkeiten hervor und kann fünf- bis zehnmal teuerer sein als Blasfolienverarbeitung.
Dementsprechend besteht Bedarf an PLA-Blasfolien, die im Wesentlichen frei von Weichmachern sind. Außerdem besteht Bedarf an einem System zur Herstellung von PLA-Folien mittels Blasfolienverarbeitung.
Die US 5,502,158 offenbart eine extrusionsgeblasene Polymilchsäurefolie, die annähernd 20 Gewichtsprozent eines Lactidweichmachers aufweist.
Weitere Formteile aus Polymilchsäure sind aus der US 2002/0198332 A1 und WO 02/072335 A1 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehenden Erfordernisse werden soweit durch die vorliegende Erfindung erfüllt, die PLA-Blasfolien, welche im Wesentlichen frei von Weichmachern sind, sowie System zu deren Herstellung. und Verwendung bereitstellt.
In einer Ausführungsform dieser Erfindung wird ein System zur Herstellung einer PLA-Blasfolie bereitstellt, umfassend (a) Einrichtungen zum Bereitstellen trockener Pellets aus PLA, (b) Einrichtungen zum Schmelzen der Pellets, um eine Schmelze bei einem ersten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten zu bilden, (c) Einrichtungen zum Erhöhen der Viskosität der Schmelze auf einen zweiten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten, (d) Einrichtungen zum Bilden einer erhitzten Blase aus der resultierenden Schmelze, und (e) Einrichtungen zum Flachlegen der Blase, um eine Folie zu bilden, wobei die PLA-Folie weniger als 2 Gew.-% Weichmacher aufweist. Die Pellets lassen sich auf vielerlei verschiedene Arten trocknen, die beispielsweise das Trocknen in einem Trichtertrockner einschließen. Die Schmelztemperatur kann einen weiten Temperaturbereich umfassen. In einer Ausführungsform ist die Schmelztemperatur gewählt im Bereich von 163°C (325°F) bis 252°C (485°F), bevorzugt von 191°C (375°F) bis 218°C (425°F), und beträgt besonders bevorzugt 204°C (400°F). In einigen Ausführungsformen befindet sich der erste Viskositätswert im Bereich von 1000 P bis 5000 P bei 249°C (480°F) bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1, bevorzugt von 2000 P bis 4000 P bei 249°C (480°F) bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1, und beträgt besonders bevorzugt 3000 P bei 249°C (480°F) und bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1. In weiteren Ausführungsformen kann der zweite Viskositätswert in einem Bereich liegen von 14000 P bis 16000 P bei 191°C (375°F) bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1, bevorzugt von 15500 P bis 16500 P bei 191°C (375°F) bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1, und beträgt besonders bevorzugt 15000 P bei 191°C (375°F) und bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1. Der Schritt zur Viskositätserhöhung kann am zweckmäßigsten, aber nicht ausschließlich, in einer Polymerkühleinheit ausgeführt werden, und der Schritt zur Bildung einer erhitzten Blase kann einen Schritt des Reckens beinhalten, der die Folie orientiert. Als Alternative dazu lässt sich der Schritt zur Viskositätserhöhung ausführen durch internes Kühlen des Werkzeugdorns (mithilfe von Luft oder flüssigem Fluid), durch Regulieren der Temperatur des Werkzeugs (mithilfe von erhitztem oder gekühltem flüssigen Fluid) und/oder durch den Zusatz chemischer Viskositätserhöher, wobei Letztere vorzugsweise während oder vor dem Schmelzschritt zugesetzt werden.
In einigen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung kann das System weiterhin Einrichtungen zum Tempern der Folie umfassen. Der Schritt des Temperns lässt sich in einer Reihe von Temperaturbereichen vornehmen, z. B. bei einer Temperatur im Bereich von 49°C bis 141°C (120°F bis 285°F) und bevorzugt von 60°C bis 121°C (140°F bis 250°F). Falls gewünscht, kann die Blase auf eine Temperatur über 38°C (100°F) erhitzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, um die Herstellung einer Blasfolie zu ermöglichen, ein System zur Vorbehandlung eines PLA-Polymerblends bereitgestellt, umfassend (a) Einrichtungen zum Bereitstellen von Pellets eines PLA-Polymerblends, (b) Einrichtungen zum Schmelzen der Pellets, um eine Schmelze bei einem ersten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten zu bilden, und (c) Einrichtungen zum Kühlen der Schmelze auf einen zweiten erwünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten. Der zweite gewünschte Viskositätswert kann in einen Bereich fallen, in dem er sich auf das Zwei- bis Zehnfache des ersten gewünschten Viskositätswerts beläuft, und bevorzugt in einen Bereich, in dem er das Vier- bis Achtfache des ersten gewünschten Viskositätswerts beträgt. Die Kühlung kann erfolgen innerhalb einer Polymerkühleinheit sowie mittels Luft (oder Flüssigkeit), die den inneren Dorn des Werkzeugs kühlt, durch welches die Polymerfolie geblasen wird, ferner mittels der Verwendung von Viskositätserhöhern, wie zuvor erwähnt, mittels Kühlung des Werkzeugs durch Luft oder Flüssigkeit und mittels Kombinationen dieser Techniken.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein verpacktes Gut bereitgestellt, das ein Verbrauchsgut und eine PLA-Blasfolie umfasst, die zumindest einen Teil des Verbrauchsguts umhüllt. Das Verbrauchsgut kann Batterien, Dosen, Flaschen, Einwegfeuerzeuge, Schreibstifte und Dekorationselemente, Fensterschachteln für Lebensmittel (z. B. Gebäck wie Donuts), Spielzeuge und Fensterumschläge einschließen. Die PLA-Blasfolie kann klar, matt, durchscheinend oder opak sein und kann ein Verpackungsetikett umfassen, das gegebenenfalls auf die Folie gedruckt ist.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Blasfolie mit einem Polymilchsäure-(PLA)-Polymer bereitgestellt, die weniger als 2 Gew.-% Weichmacher aufweist. Das PLA-Polymer kann ein Molekulargewichtsmittel von 100000 bis 400000 aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Lactidkonzentration gegebenenfalls niedriger als 1 Prozent sein und/oder einen meso-Lactidanteil von 10 Prozent bis 20 Prozent haben.
Hiermit sind bestimmte Ausführungsformen der Erfindung in eher allgemeiner Weise umrissen worden, damit die detaillierte Beschreibung, die hierin von ihnen gegeben wird, besser verständlich ist und der jetzige Beitrag zum Stand der Technik besser gewürdigt werden kann. Selbstverständlich gibt es zusätzliche Ausführungsformen der Erfindung, die nachstehend beschrieben sein können und die in den Schutzbereich des Gegenstands der beigefügten Ansprüche fallen.
In dieser Hinsicht sollte, bevor eine detaillierte Erläuterung zumindest einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt, klar sein, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten des Aufbaus und der Anordnungen der Komponenten beschränkt ist, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Erfindung eignet sich nicht nur für die ausdrücklich hier beschriebenen, sondern auch für zusätzliche Ausführungsformen und kann auf diverse Arten ausgeübt und durchgeführt werden. Ferner wird vorausgesetzt, dass die sowohl hierin als auch in der Zusammenfassung gebrauchte Ausdrucksweise und Terminologie dem Zwecke der Beschreibung und Veranschaulichung dienen und nicht als Eingrenzung anzusehen sind.
Fachleuten ist als solchen klar, dass sich das offenbarte Konzept ohne weiteres als Basis für die Schaffung weiterer Strukturen, Verfahren und Systeme nutzen lässt, um die verschiedenen Zwecke der vorliegenden Erfindung zu realisieren. Deshalb ist es wichtig, die Ansprüche so aufzufassen, dass sie derartige äquivalente Konstruktionen einschließen, soweit diese nicht von dem Wesen und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abweichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Produktion von PLA-Blasfolien gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hierin werden detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Allerdings versteht sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die vorliegende Erfindung sind, die in diversen Systemen verkörpert werden kann. Deshalb sind hierin offenbarte konkrete Einzelheiten nicht als Eingrenzung auszulegen, sondern vielmehr als Basis, um den Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf diverse Weise ausgeführt wird.
Beschrieben werden Kunststofffolien, die Polymilchsäurefolien umfassen, und ein System zu ihrer Herstellung. Insbesondere liefert die vorliegende Erfindung Polymilchsäure aufweisende Blasfolien. Die Verwendung des Begriffs „Folie” schließt nicht nur „Folie”, sondern auch Bahnen ein.
Im Allgemeinen bezieht sich die Polymernomenklatur bei Polymeren manchmal auf das Monomer, aus dem das Polymer hervorgeht, und in anderen Fällen charakterisiert sie das Polymer auf Grundlage der kleinsten Wiederholungseinheit, die im Polymer vorzufinden ist. Beispielsweise ist die kleinste Wiederholungseinheit in Polylactid Milchsäure. Allerdings wird das kommerzielle Polylactid in typischen Fällen durch Polymerisation von Lactidmonomer hergestellt, das ein Dimer von Milchsäure ist.
Da sowohl Milchsäure als auch Lactid die gleiche Wiederholungseinheit hervorbringen können, beziehen sich die allgemeinen Begriffe „Polymilchsäure” „Polylactid” und „PLA” im Sinne dieser Beschreibung auf Polymere mit der Wiederholungseinheit der Formel I, und zwar ohne irgendeine Einschränkung hinsichtlich der Herstellungsweise des Polymers (z. B. aus Lactiden, Milchsäure und/oder Oligomeren davon), und ohne Bezugnahme auf den Polymerisationsgrad. Ebenso sollen die Begriffe in ihrem Bedeutungsumfang nicht nur auf Polymilchsäure basierende Polymere, sondern auch auf Polylactid basierende Polymere einbeziehen, wobei die Begriffe austauschbar gebraucht werden. Das bedeutet, dass die Begriffe „Polymilchsäure”, „Polylactid” und „PLA” keine Eingrenzung bezüglich der Weise bezwecken sollen, auf die das Polymer gebildet wird.
Das in der Erfindung verwendete Polylactid kann aus jedem beliebigen Lactid oder aus Blends daraus und durch jeden beliebigen Polymerisationsprozess geschaffen werden. Ein Polymer mit hohem Molekulargewicht lässt sich durch Ringöffnungspolymerisation aus Milchsäuredimer („Lactid”) herstellen. Milchsäure ist optisch aktiv, und so tritt ihr Dimer in vier verschiedenen Formen auf: als L,L-Lactid; D,D-Lactid; L,D-Lactid („meso-Lactid”); sowie als racemisches Gemisch aus L,L- und D,D-Lactid. Durch Polymerisieren derselben entweder als Reinverbindungen oder mit verschiedenen Blendanteilen werden Polymere erhalten, die unterschiedliche stereochemische Strukturen besitzen, was ihre Resilienz und Kristallinität und folglich auch ihre mechanischen und thermischen Eigenschaften beeinflusst. Die erhaltenen Polymere sind gewöhnlich hart und optisch klar.
Lactidpolymere können in entweder im Wesentlichen amorpher Form oder in halbkristalliner Form vorliegen. Für diverse Anwendungen kann das Polymer in halbkristalliner Form erwünscht sein. Halbkristalline Folien besitzen beispielsweise eine bessere Wärmeresistenz. Unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit und Wärme zerfallen außerdem Lactidpolymerfolien mit höherer Kristallinität im Allgemeinen langsamer als amorphe Folien, woraus sich eine längere Haltbarkeitsdauer der Folien ergibt.
Ein erwünschter Zusammensetzungsbereich für halbkristallines Poly(lactid) ist weniger als 15 Gewichtsprozent meso-Lactid, und die verbleibenden Gewichtsprozent entfallen auf entweder L-Lactid oder D-Lactid, wobei zumindest 85 Prozent entweder alle das L- oder alle das D-Lactidisomer umfassen. Eine bevorzugtere Zusammensetzung enthält weniger als 12 Gewichtsprozent meso-Lactid, und die am meisten bevorzugte Zusammensetzung weist weniger als 9 Gewichtsprozent meso-Lactid auf, wobei der Rest im Wesentlichen alles L-Lactid und/oder D-Lactid ist.
Die Zugabe selbst kleiner Mengen meso-Lactid zum Polymerisationsgemisch kann in einem Polymer resultieren, das langsamer zu kristallisieren ist als Polymerisationsgemische mit niedrigeren Mengen meso-Lactid. Bei einem meso-Gehalt über 15 Prozent bleibt das Polymer im Anschluss an den nachstehend erläuterten Vorgang des Temperns im Wesentlichen amorph.
Während für die Erfindung jedes beliebigen PLA-Polymer beliebiger Sorte und Zusammensetzung geeignet ist, kann vor allem die Konzentration von D-Lactid die physikalischen Eigenschaften des sich ergebenden PLA-Polymers beeinflussen. Beispielsweise verringert das Erhöhen des prozentualen Anteils von D-Lactid in einem Polymer oder Polymerblend die Fähigkeit des entstehenden Polymers zur Kristallisation, was wiederum den unerwünschten Abbau des Polymers bei höheren Temperaturen steigert. Anders ausgedrückt, erhöht eine Verringerung des prozentualen Gewichtsanteils von D-Lactid in einer Polymerzusammensetzung die Temperaturresistenz des Polymers und daher auch die Viskosität der entstehenden Schmelze bei einer gegebenen Temperatur.
Es ist erstrebenswert, für eine gegebene Anwendung eine Polylactidpolymer-Zusammensetzung mit erwünschten physikalischen Eigenschaften und erwünschten Stabilitätseigenschaften bereitzustellen. Zu den diversen Einsatzmöglichkeiten für die Polylactidpolymer-Zusammensetzung der Erfindung zählen Faserbildung, Papierbeschichtung, Folienbildung, Spritzgießen, Thermoformung, Spritzblasen, Herstellung mit Folie versehener Artikel und Herstellung von Garn. Es sollte klar sein, dass die Stabilitätsanforderungen für eine bestimmte Anwendung mehr oder weniger stringent sein können als die Stabilitätsanforderungen für eine andere Anwendung. Somit werden Fachleute verstehen, dass diesem großen Spektrum von Einsatzmöglichkeiten durch die Eigenschaften der PLA-Polymere entsprochen werden muss.
Während konkrete Polylactidpolymer-Zusammensetzungen für bestimmte Verwendungszwecke nachstehend beschrieben werden, gibt es allgemeine Charakteristiken, die für die Polylactidpolymer-Zusammensetzung erwünscht sind. Beispielsweise weisen die PLA-Folien der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Polylactidpolymerketten mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw). von 20000–400000, bevorzugt 30000–300000 und noch bevorzugter 40000–200000 auf. Dies entspricht einem zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von 10000–200000, vorzugsweise 10000–100000.
Polylactid ist im Gleichgewicht mit seinem Monomer, Lactid. Diese chemische Eigenschaft kann zur raschen Hydrolyse führen und Adhäsionsprobleme beim Verarbeiten des Polymers verursachen. Darüber hinaus kann das Vorhandensein jedweden Restmonomers die thermische Stabilität während der Schmelzbearbeitung mindern. Deshalb wird Restlactid typischer- und vorzugsweise aus dem Polymer entfernt. Der bevorzugte Monomergehalt liegt unter etwa 2% und noch bevorzugter unter etwa 1%. Ganz besonders bevorzugt beträgt der Lactidanteil weniger als etwa 0,5 Gewichtsprozent oder weniger als etwa 0,3 Gewichtsprozent. Obwohl es erwünscht wäre, das Lactid vollständig aus der Zusammensetzung zu entfernen, könnte sich dies als nicht durchführbar erweisen, weil sich geringe Mengen Lactid zurückbilden können. Dementsprechend ist zu erwarten, dass der Lactidanteil zumindest über 0,001 Gewichtsprozent liegt.
Während der Folienbearbeitungsschritte kann auch Wärme zum Polymerabbau beitragen. Diesbezüglich lässt sich die vorzeitige Hydrolyse von PLA durch Entfernen von Feuchtigkeit weiter reduzieren. Dementsprechend wird der Wassergehalt des Polymers bevorzugt unter 500 ppm und noch bevorzugter unter 200 ppm gehalten. Verfahren, um den Wassergehalt weiter zu reduzieren und/oder um den Wassergehalt gering zu halten, sind nachstehend beschrieben.
PLA ist von vielen Anbietern erhältlich, und die Polymere und/oder Polymerblends dieser Erfindung sind nicht auf irgendeine Sorte oder irgendeinen Anbieter derselben eingegrenzt. Allerdings werden NaturWorks^®-Polymere, wie sie von Cargill Inc. geliefert werden, in einigen Ausführungsformen dieser Erfindung bevorzugt (z. B. Sorte 4060D, 4042D, 4032D). Jede der Sorten 4060E, 4042D und 4032D weist ein Molekulargewichtsmittel von 200000 bis 400000 auf, und die Polymere weisen einen meso-Lactidanteil von 10 Prozent bis 20 Prozent und einen Feuchtigkeitsanteil unter 500 ppm auf.
Jede der Sorten unterscheidet sich bezüglich der prozentualen Anteile des in das Polymer eingeführten D-Lactids. Beispielsweise wird Sorte 4042D mit 3 bis 5 Gewichtsprozent D-Lactid hergestellt; Sorte 4060D weist 11 bis 13 Prozent D-Lactid auf; und Polymer der Sorte 4032D weist 1 bis Prozent D-Lactid auf. Diese Polymere haben, falls überhaupt, eine Gesamtkonzentration an Rest- (d. h. unpolymerisiertem) Lactid unter 1 Gewichtsprozent, und unter 0,5 Gewichtsprozent in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Verwendung der Polymersorte 4032D.
Copolymere oder Polymerblends können ebenfalls in PLA-Folien der vorliegenden Erfindung benutzt werden, was aber für das Funktionieren der Erfindung keinesfalls notwendig ist. Tatsächlich können in vielen Folien 100 Gewichtsprozent der Polymerkomponente der Zusammensetzung auf Polylactid entfallen. Allerdings kann die Polymerzusammensetzung in einigen Anwendungen weitere Polymere oder Komponenten in einem Blend mit einem Polymer, enthaltend zumindest 50 Gewichtsprozent Milchsäurerest-Wiederholungseinheiten, aufweisen. Bevorzugt wird die Zusammensetzung mindestens 70 Gewichtsprozent Polylactid und noch bevorzugter mindestens 90 Gewichtsprozent Polylactid beinhalten. Es sollte klar sein, dass die Menge des in einer bestimmten Zusammensetzung vorhandenen Polylactids von der erwünschten Eigenschaft abhängt, die dieser Zusammensetzung verliehen werden soll.
Bei dem für einen Blend mit Polylactid ausgewählten Polymer handelt es sich vorzugsweise um ein solches, das die für den bestimmten Bedarf benötigten Eigenschaften besitzt und mit PLA kompatibel ist. Inkompatibilität resultiert oft in einem Polymerblend, dessen Eigenschaften schlecht sind, das z. B. sehr geringe Zugfestigkeit, rheologische Eigenschaften, Abbaubarkeit und Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff, Feuchtigkeit oder Kohlenstoffdioxid besitzt.
Zu den Polymeren, die sich als nützlich zur Verbesserung der Folieneigenschaften von PLA erweisen können, gehören aliphatische Polyester oder Polyamide, die sowohl durch Ringöffnungs- als auch Kondensationspolymerisation hergestellt werden können, veresterte Celluloseharze, derivatisierte Stärke, Polyvinylacetat und jedes beliebige seiner teilweise hydrolysierten Produkte, einschließlich Polyvinylalkohol, Polyether, einschließlich Poly(ethylenoxid), Polycarbonate, Polyurethane, einschließlich den auf aliphatischen Isocyanaten beruhenden, Polyanhydride, Kautschuk und seine Derivate, einschließlich epoxidierten Kautschuks, Blockcopolymere aus Styrol und Isopren oder Butadien und die hydrierte Version dieser Polymere; Polyacrylate und Methacrylate, Polyolefine und Polystyrol.
Diese Polymere können mit Poly(lactid) in Anteilen von 1 bis 95 Gewichtsprozent verschnitten werden, um Folien mit verbesserten Eigenschaften zu schaffen. Besonders interessante Beispiele sind Polymere, die auch abbaubar sind, einschließlich Poly(caprolacton), Poly(hydroxybutyrat-hydroxyvalerat), Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat und Poly(vinylalkohol).
Weichmacher
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglichen die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Systeme die Herstellung von PLA-Blasfolien, die weniger als 2 Gew.-% allgemein bekannter, erhältlicher und vom Durchschnittsfachmann verwendeter Weichmacher aufweisen. Zu den im Handel allgemein erhältlichen Weichmachern gehören beispielsweise Mono- und Polycarbonsäureester, polymere Polyester, Polyalkylether und Glylcerol, Glycolester (z. B. Glyceroltriacetat und Glyceroltripropionat) und Blends davon. Weiterhin geeignet sind diverse polymere Weichmacher, wie Citratester, Adipatester, epoxidierte Sojaöle, acetyliertes Kokosnussöl, Leinöl und Gemische daraus. Außerdem ist allgemein bekannt, dass Milchsäure, Lactide (einschließlich D- und L-Lactid, meso- und racemisches D,L-Lactid), Oligomere von Milchsäure, Oligomere von Lactid und Gemische daraus, nach Zugabe in einem PLA-Blend als Weichmacher des Polymers fungieren können.
Alternativ ermöglicht die Lehre der vorliegenden Erfindung, wenn dies erwünscht ist, dass PLA-Folien mit wesentlich weniger Weichmacher als gemeinhin vom Durchschnittsfachmann eingesetzt wird, geblasen werden können. Die PLA-Blasfolien der vorliegenden Erfindung weisen einen Weichmacher in weniger als 2 Gewichtsprozent und noch bevorzugter weniger als 1 Gewichtsprozent auf. Wenn ein Lactid (oder Milchsäure) zwecks Plastizität ausgewählt wird, weist die Zusammensetzung vorzugsweise weniger als 2 Gewichtsprozent Lactidmonomere auf.
Die Folien dieser Erfindung umfassen PLA und können gegebenenfalls im Stand der Technik bekannte Additive enthalten, z. B. Antiblockadditive, Gleitadditive und „Viskositätserhöher”. Es sollte beachtet werden, dass diese Additive für das Blasen der PLA-Folien per se nicht wesentlich sind, aber vorzugsweise eingesetzt werden können, um die Verarbeitung, die Leistung und das Aussehen des Endprodukts zu verbessern, wie nachstehend dargelegt. In jede der zuvor erwähnten Klassen sind selbstverständlich diverse Sorten der jeweiligen Polymere einbezogen. Jede dieser Klasse von Polymeren und Additiven wird nun der Reihe nach entsprechend ihrer Relevanz für diese Erfindung erläutert.
Antiblockadditive
Antiblockadditive (auch „Antitack-Additive” genannt) dienen dazu, die Verarbeitung und Anwendung von Polymerfolien zu verbessern. Insbesondere wird diese Klasse von Additiven zur Verringerung der Adhäsion zwischen Folien genutzt. Antiblockmittel – typischerweise fein zerteilte, feste Mineralien – wirken durch Erzeugen einer geringfügigen Aufrauung der Oberfläche. Verwendet werden Antiblockmittel hauptsächlich in der Folienextrusion, und sie schließen natürliche Kieselsäure, synthetische Kieselsäure, Talk und Calciumcarbonat ein.
Antiblockadditive werden typischerweise mit einer Trägerverbindung „geladen”. Obwohl es keinesfalls ein Erfordernis darstellt, ist es vorzuziehen, dass das Trägerpolymer zu einem oder allen der Polymere im Master-PLA-Blend ähnlich oder äquivalent ist. In dieser Erfindung wird beispielsweise ein PLA-Polymer als Trägerpolymer vorgezogen. Da der „Wirkstoff” in einem Antiblock nur eine kleine Fraktion der endgültigen Zusammensetzung darstellt, wird durch das Zugeben einer Trägerverbindung das Abmessen leichter und konsistenter. Einem Durchschnittsfachmann ist klar, dass die Konzentration des Füllstoffs beim Berechnender endgültigen Konzentration des Antiblocks im Endprodukt zu berücksichtigen ist. Falls beispielsweise eine 10 Prozent Antiblock aufweisende Zusammensetzung aus 10 Prozent Wirkstoff besteht, beläuft sich die endgültige Konzentration des „Wirkstoffs” auf 1,0 Prozent des Gesamten. Die nachstehend aufgeführten Werte, einschließlich jener in Tabelle 1, sind als Prozentanteil des Wirkstoffs in der endgültigen Formulierung angegeben.
In dieser Erfindung beträgt die endgültige Antiblockkonzentration weniger als 3 Gewichtsprozent, bevorzugt weniger als 2 Gewichtsprozent und noch bevorzugter weniger als 1 Gewichtsprozent. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Antiblock 2100D von Cargill der Vorzug gegeben. 2100D aufweist 10 Prozent Talkgefülltes Magnesiumsilicat in einem PLA-Träger der Sorte 4032D auf und hat eine mittlere Partikelgröße von weniger als 1 μm.
Bei der Auswahl eines zweckmäßigen Antiblockmittels stellt dessen Teilchengröße einen Faktor dar, der zu berücksichtigen ist. Tatsächlich kann die Teilchengröße eines Antiblockmittels unmittelbar zur Gesamtglattheit der resultierenden Folie beitragen. Dies bedeutet, dass bei Gleichheit aller anderen Faktoren eine geringere Antiblockteilchengröße eine glattere Folie ergibt. Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor besteht in der Konzentration des Antiblocks. In einigen Fällen wird die Antiblockkonzentration vorzugsweise in besonderem Maße minimiert, da Antiblockadditive eine Trübung der Folie verursachen können. Daher kann die Konzentration des Antiblocks vor allem bei Anwendungen minimiert werden, bei denen eine Trübung nicht erwünscht ist (z. B. bei Umschlagsfenstern, etc.).
Gleitadditive
Gleitadditive sind Modifiziermittel, die als internes Gleitmittel wirken, um den Reibungskoeffizienten (COF) zwischen zwei sich überlagernden Folien zu senken, beispielsweise bei nach Herstellung gerollten Folien. In der Tat sind niedrigere COFs für Folienanwendungen besonders erwünscht. Während und sofort nach der Bearbeitung wandern diese Additive zur Oberfläche des Kunststoffs. Das heißt, dass eine nicht sichtbare Beschichtung zur Oberfläche hin „ausblüht”, um eine mikroskopische „Schicht” aus „Gleitmittel” zwischen zwei benachbarten Folienbahnen zu verschaffen. Auf diese Weise werden verbesserte Lubrizität und Gleitcharakteristiken verliehen.
Dementsprechend lassen sich Gleitadditive dahingehend als Antiblockadditiven ähnlich einstufen, als beide zur Senkung des COF zwischen zwei sich überlappenden Folien dienen. Folien dieser Erfindung können eine, beide oder weder die eine noch die andere Additivklasse aufweisen. Typische Gleitmittel sind beispielsweise Oleamid, Erucamid, Stearamid, Behenamid, Oleylpalmitamid, Stearylerucamid, Ethylen-bis-oleamid, N,N'-Ethylenbis(stearamid) (EBS), einschließlich der meisten ihrer jeweilig verfeinerten Sorten. In einigen Ausführungsformen stellt EBS ein bevorzugtes Gleitmittel dar, und EBS mit einem 4032D-Träger ist besonders bevorzugt. EBS wird unter den Handelsnamen Advawax, Lubrol EA und Micotomic 280 vertrieben.
Wie bei Antiblockmitteln wird der „Wirkstoff” von Gleitadditiven im Allgemeinen mit einem Träger zugeführt. Folien dieser Erfindung weisen weniger als etwa 1 Gewichtsprozent eines Gleitadditivs auf (bezogen nur auf den „Wirkstoff”) und noch bevorzugter weniger als etwa 0,5 Gewichtsprozent. Es sollte beachtet werden, dass überschüssige Mengen Gleitadditiv Folien hervorbringen können, die übermäßig glatt sind, was die Fähigkeit von Substanzen (wie Tinte, Aufkleber, etc.) beeinträchtigen kann, an einer Oberfläche zu haften. Folglich kann es zur Verbesserung z. B. der Druckeigenschaften von Schrumpffolien dieser Erfindung erforderlich sein, die Menge des Gleitadditivs entsprechend anzupassen.
Viskositätserhöher
Obgleich zahlreiche Verfahren bekannt und verfügbar sind, um die Viskosität von Polymeren während der Bearbeitung von Blasfolien zu erhöhen, ist der Begriff „Viskositätserhöher” hierin so definiert, dass er jedes beliebige chemische Mittel umfasst, das die Viskosität eines Polymers bei einer gegebenen Temperatur erhöht oder aufrechterhält. Viskositätserhöher können jederzeit in den Polymerblend eingebracht werden bis das Polymer in das Werkzeug gelangt (wie nachstehend beschrieben); allerdings werden Viskositätserhöher bevorzugt vor der Extrusion und besonders bevorzugt während des Blending der Polymerpellets eingebracht.
Viskositätserhöher sind in der Lage, die Endeigenschaften von Folien zu verbessern, indem sie dem während der Bearbeitung von Polymerfolien anzutreffenden Abbau vorbeugen und/oder diesen umkehren. Einige Viskositätserhöher sind „Stabilisatoren”. Das bedeutet, dass sie in dem fabrikneuen Kunststoff benutzt werden, um entweder (1) gegen Abbau bei Bearbeitung zu schützen und/oder (2) den durch Recycling verursachten Abbau umzukehren und den Kunststoff beinahe zu seinen ursprünglichen Leistungseigenschaften zurückzuführen. Eine weitere Gruppe von Viskositätserhöhern, wie „Kopplungsmittel”, verbessern die Bearbeitungsfähigkeit von extrudiertem Polymer durch „Koppeln” individueller Polymerstränge, wodurch die Festigkeit der Kunststoffschmelze gesteigert wird.
Viskositätserhöher sind dem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt und allgemein erhältlich, und sie haben ihr breitestes Anwendungsfeld bei Polyestern, Polyamiden (Nylon) und Polycarbonaten. Es wird angenommen, dass Viskositätserhöher bisher nie erfolgreich auf die PLA-Folien-Technologie angewandt worden sind. Obgleich die chemische Identität von Viskositätserhöhern gewöhnlich geschützt ist, sind Produkte von Lieferanten wie Johnson Polymer LLC (USA) und Clariant International Ltd. (Schweiz) erhältlich. Die in dieser Erfindung geeigneten Viskositätserhöher beschränken sich nicht auf jene, die beispielhaft angeführt sind, und/oder solche mit ähnlichen Wirkungsweisen. In der Tat ist jedes beliebige chemische Mittel geeignet, das die Viskosität eines Polymers bei einer gegebenen Temperatur erhöht oder aufrechterhält.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Folien erzeugt, die ein Kopplungsmittel zur Viskositätserhöhung umfassen. Ein solches Kopplungsmittel, nämlich CESA^®-extend, ist von Clariant erhältlich. Diese Viskositätserhöher enthalten ein geschütztes Copolymer aus Styrol, Methylmethacrylat und Glycidylmethacrylat. Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird von CESA^®-extent-Viskositätserhöhern angenommen, dass sie die Schäden (z. B. Polymer-Abbau), die Wärme und Feuchtigkeit an PLA-Harzen verursachen können, durch Koppeln individueller PLA-Polymere beheben. Auf diese Weise kann der Viskositätserhöher Polymerketten bei Vorhandensein eines gewissen Abbaus „verlängern” und dadurch den Gesamtverlust an Molekulargewicht und Viskosität der Polymerschmelze mindern.
Die optimale Reaktionsfähigkeit von CESA^®-extend lässt sich mit einem bevorzugten Verwendungsanteil von weniger als 0,5 Gewichtsprozent und bevorzugt weniger als 0,25 Gewichtsprozent erzielen. Wiederum wird der „Wirkstoff” von Viskositätserhöhern gewöhnlich mit einem Träger zugeführt. In Abhängigkeit von der Anfangsfeuchtigkeit und/oder der inhärenten Anfangsviskosität des Polymers können CESA^®-extend-Viskositätserhöher im Prozess eine Verweildauer von 2 bis 20 Minuten haben. Ebenso werden Prozessverweildauern vorzugsweise minimiert, um einen durch die im Prozess notwendige Wärme bedingten Polymerabbau abzuschwächen. Eine detaillierte Erläuterung der Bearbeitungsbedingungen wird nachstehend dargelegt. Auf jeden Fall ist dem Durchschnittsfachmann klar, dass die Notwendigkeit bestehen kann, die Konzentration eines beliebigen Polymer-Enhancers auf Grundlage zumindest einiger der oben aufgelisteten Faktoren anzupassen.

In einigen Ausführungsformen können Polymere für Folien aus einer, zwei oder jeder der vier Gruppen (d. h. PLA, Antiblock- und Gleitadditive sowie Viskositätserhöher) ausgewählt und kombiniert werden, um Polymerblendfolien zu erzeugen. In der folgenden Tabelle 1 sind nicht einschränkende Beispiele für Formulierungen aufgeführt, die bei der Herstellung von Folien der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sein können. Um deutlich darauf hinzuweisen: einem Fachmann sollte anhand der hierin gegebenen Lehren klar sein, dass der berechnete prozentuale Anteil von Additiven nur dem „Wirkstoff” entspricht. Mit anderen Worten, es sollte klar sein, dass die Additive zwar im Allgemeinen als Kombination von „Wirkstoff” und Träger zugeführt werden, der prozentuale Anteil des gegebenenfalls vorhandenen Trägers aber nicht angegeben ist. Tabelle 1. Polymerformulierungen

Nr.	Zusammensetzung (Gewichtsanteil in Prozent)
	4060D	4042D	4032D	Antiblockadd.	Gleitadd.	Viskositätserh.
1	69,58%	0%	30%	0,15%	0,18%	0,09%
2	97,50%	0%	0%	1,50%	0,50%	0,50%
3	0%	0%	99,58%	0,15%	0,18%	0,09%
4	0%	0%	97,50%,	1,50%	0,50%	0,50%
5	0%	98,58%	0%	0,15%	0,18%	0,09%
6	0%	98%	0%	1,50%	0,50%	0,50%
7	98,58%	0%	0%	0,15%	0,18%	0,09%
8	59,58%	10%	30%	0,15%	0,18%	0,09%
9	49,58%	20%	30%	0,15%	0,18%	0,09%
10	39,58%	30%	30%	0,15%	0,18%	0,09%
11	48,61%	30%	20%	1,12%	0,18%	0,09%
12	48%	30%	20%	1,00%	0,50%	0,50%
13	30%	20%	48%	1,00%	0,50%	0,50%
14	30%	30%	39,58%	0,15%	0,18%	0,09%
15	30%	0%	68,85%	0,15%	0,50%	0,50%
16	68,85%	0%	30%	0,15%	0,50%	0,50%
17	0%	68,85%	30%	0,15%	0,50%	0,50%
18	30%	68,85%	0%	0,15%	0,50%	0,50%
19	29,58%	30%	40%	0,15%	0,18%	0,09%
20	70%	0%	29%	0,50%	0,25%	0,25%
21	29%	0%	70%	0,50%	0,25%	0,25%
22	99%	0%	0%	0,50%	0,25%	0,25%
23	0%	99%	0%	0,50%	0,25%	0,25%
24	0%	0%	99%	0,50%	0,25%	0,25%
25	100%	0%	0%	0%	0%	0%
26	0%	100%	0%	0%	0%	0%
27	0%	0%	100%	0%	0%	0%
28	0%	0%	0%	100%	0%	0%
29	99,63%	0%	0%	0,10%	0,18%	0,09%
30	0%	99,63%	0%	0,10%	0,18%	0,09%
31	0%	0%	99,63%	0,10%	0,18%	0,09%
32	99,68%	0%	0%	0,05%	0,18%	0,09%
33	0%	99,68%	0%	0,05%	0,18%	0,09%
34	0%	0%	99,68%	0,05%	0,18%	0,09%
35	30%	30%	39,68%	0,05%	0,18%	0,09%
36	39,68%	30%	30%	0,05%	0,18%	0,09%
37	0%	39,68%	30%	0,05%	0,18%	0,09%

Die Blends in Tabelle 1 können so gewählt oder zubereitet werden, dass jene „Griffigkeit” oder Flexibilität der Folie erzeugt wird, die auf eine Endgebrauchsanwendung abgestimmt ist. In Fällen, wo alle anderen Bearbeitungsparameter gleich sind, kann das Verhältnis von PLA-Polymeren gemäß den Lehren dieser Erfindung so eingestellt werden, dass sich Folien mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften ergeben. Beispielsweise ergeben sich durch die Verringerung der Konzentration von D-Lactid (z. B. durch Erhöhung der Gewichtsprozent von 4032D) Polymere mit einem höheren Erweichungspunkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Folien mit einem Blend aus 95,5 Gewichtsprozent 4032D-PLA-Polymer und 1,5 Gewichtsprozent Additiven hergestellt. In dieser Ausführungsform umfassen die Additive 3 Gewichtsprozent Gleitadditiv und 1,5 Gewichtsprozent eines Antiblockadditivs.
Verarbeitung
Gewöhnlich werden Blasfolien erzeugt, indem ein Kunststoffblend in einen Extruder gegeben wird, wo er geschmolzen und homogenisiert wird, bevor er durch ein ringförmiges Blasfolienwerkzeug gepumpt wird. Siehe 1. Der geschmolzene Kunststoff bildet einen kontinuierlichen Schlauch, der aus dem Werkzeug gezogen und durch sich schnell bewegende Luft aufgeblasen wird. Dann wird der Schlauch zwischen Walzen flachgelegt und danach auf Rollen gewickelt. Alternativ dazu gehen auch Gießfolien aus einem Kunststofftrockenblend oder -granulat hervor, der bzw. das einem Extruder zugeführt wird, wo ebenfalls das Schmelzen stattfindet. Der Unterschied besteht darin, dass der geschmolzene Kunststoff durch ein flaches Werkzeug auf eine gekühlte Walze aufgebracht wird, so dass er äußerst schnell abkühlt, bevor er gereckt (d. h. orientiert) und dann auf eine Rolle gewickelt wird.
PLA-Polymere werden typischerweise in Form von Pellets oder Körnern bereitgestellt. In Fällen, wo mehrere Polymere einzubeziehen sind, wird aus den Polymerpellets zunächst ein Trockenblend gemacht. Das heißt, die Pellets werden miteinander vermischt. Die weitere Verarbeitung lässt sich im Wesentlichen auf sechs Schritte reduzieren: Trocknung, Extrusion, Temperaturkonditionierung, Orientierung, Flachlegung und Tempern. Jeder Verarbeitungsschritt ist in 1 allgemein dargestellt und wird nun im Einzelnen beschrieben.
Trocknung
PLA absorbiert Feuchtigkeit aus der Atmosphäre rasch, weshalb der Blend aus Polymerpellets vorzugsweise zunächst durch Erhitzen in einem Trockner getrocknet wird, um Oberflächenfeuchtigkeit zu entfernen. Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird angenommen, dass die Entfernung des Feuchtigkeitsgehalts dazu beitragen kann, den durch Hydrolyse bedingten relativen Viskositätsverlust zu kontrollieren. Wie vorstehend erwähnt, sind höhere Temperaturen und das Vorhandensein selbst kleiner Feuchtigkeitsmengen imstande, PLA in der darauffolgenden Schmelzphase zu hydrolysieren.
Die Herstellung von PLA erfolgt gemeinhin durch eine reversible Kondensationsreaktion, die Wasser erzeugt; bei Erhitzen nicht getrockneter PLA ist das Auftreten von Hydrolyse möglich und entscheidende mechanische Eigenschaften der PLA können beeinträchtigt werden. Beispielsweise ist die Viskosität des Polymers, sobald es geschmolzen ist, umgekehrt proportional zum Prozentanteil des freien Monomers in demselben. Deshalb wird beim Versuch, ein Variieren der Viskosität von einem Batch zum anderen zu minimieren, vorzugsweise erhebliche Feuchtigkeit aus den Polymerpellets entfernt. In einigen Ausführungsformen wird ein Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 200 ppm bevorzugt und von weniger als 50 ppm besonders bevorzugt (gemessen nach dem Karl-Fischer-Verfahren).
Es besteht die Möglichkeit, einen Trichtertrockner mit heißer Luft bei verhältnismäßig niedrigem Taupunkt einzusetzen; jedoch sind vielerlei Lufttrockner aus dem Stand der Technik bekannt, und eine große Anzahl von ihnen kann sich zum Trocknen eignen. Die vorliegende Erfindung muss sich nicht nur auf Lufttrockner beschränken, sondern kann andere Trocknertypen umfassen, einschließlich Trocknungsöfen. Ein Trichtertrockner kann in einigen Ausführungsformen deshalb erwünscht sein, weil entfeuchtete Luft ein PLA-Bett durchströmt, um dem Harz Feuchtigkeit zu entziehen. Ein Trocknungsmaterial, wie Kieselsäure, absorbiert Feuchtigkeit aus der zirkulierenden Luft. Duale Trockenmittel-Bett-Systeme sind gängig, so dass ein Bett in Betrieb ist, während das Bett in Warteposition regeneriert wird. Die Umleitung des Luftstroms von einem Bett zum anderen erfolgt entweder nach einem zeitlichen Zyklus oder bei einer vorgegebenen Abnahme des Lufttaupunkts. Von einer solchen Methode wird angenommen, dass sie effizient zum Entfernen gewisser Feuchtigkeit ist, die sich zusätzlich zur Oberflächenfeuchtigkeit unter der Oberfläche der Polymerpellets befinden kann.
Bevorzugte Trockner nach dieser Erfindung zum Trocknen von PLA können eine oder mehrere der folgenden Charakteristiken aufweisen:

1. Trockenmittelbetten, die in der Lage sind, einen Taupunkt von –40°C in der Versorgungsluft zu erreichen,
2. Mittel, z. B. eine Nachkühleinheit, um das Risiko einer Temperaturspitze in der Versorgungsluft auszuschließen oder zu verringern,
3. exzellente Temperaturkontrolle im PLA-Trocknungsbereich.

Temperatur und Dauer des Trocknens können von der Gesamtmenge und dem Zustand des Polymers bzw. der Polymere abhängen (d. h. der Menge anfänglicher Oberflächenfeuchtigkeit) und müssen möglicherweise auf einer Basis von Batch zu Batch reguliert werden. Vorzugsweise schmelzen die Polymere in diesem Schritt kaum oder gar nicht. Beispielsweise verlangen typische Trocknungsbedingungen, dass sich die Temperaturen im Bereich von 13°C bis 110°C (110°F bis 230°F) und bevorzugt von 54°C bis 88°C (130°F bis 190°F) befinden, und zwar über variable Zeiträume. Beispielsweise ist bei einer Flussrate über 0,236 l/s (0,5 ft³min.) eine Verweildauer zum Trocknen von Polymer mit Luft (Taupunkt –40°C (–40°F)) von 4 Stunden bei 43°C (110°F) und 2 Stunden bei 88°C (190°F) erforderlich. Höhere Trocknungstemperaturen können zu Polymererweichung und -blockierung führen, wohingegen niedrigere Trocknungstemperaturen zu längeren Trocknungszeiten und/oder unvollständiger Trocknung führen.
Der Taupunkt stellt ein absolutes Maß für Luftfeuchtigkeit dar und ist von der Lufttemperatur unabhängig. Der Taupunkt lässt sich zur Kontrolle der Trocknerleistung nutzen. Eine weitere Komponente des Trocknens bildet der Luftstrom, da er das Harz erhitzt und seine Feuchtigkeit absorbiert. Ein ausreichender Luftstrom kann das Harz während dessen gesamter Verweildauer auf der richtigen Temperatur halten. In Ausführungsformen, in denen zusätzliche Farbmittel, Additive oder sonstige Inhaltsstoffe verwendet werden, kann es vorzuziehen sein, den feuchtigkeitsbedingten Abbau durch weiteres Trocknen derselben zu minimieren.
Extrusion
Durch die Extrusion, den zweiten Verarbeitungsschritt, werden die Pellets zu einer Schmelzmasse mit geringer Viskosität geschmolzen, wodurch die bisher individuellen Polymerkugeln oder -körner zu einer einzigen Schmelzmasse kombiniert werden. Die Viskosität der Schmelze wird von der Temperatur abhängen. Die Temperaturen können in einem Bereich liegen, der von etwa jener Temperatur, bei der die Polymere geschmolzen bleiben, bis zu etwa jener Temperatur reicht, bei welcher der Abbau der Polymere einsetzt. Beispielsweise können die Extrusionsschmelztemperaturen zwischen 163°C bis 252°C (325°F bis 485°F) für gewisse PLA-Polymerblends gehalten werden, hängen aber letztlich von den verschiedenen Polymeren im Blend und deren jeweiligen Schmelzpunkten ab. In einigen Ausführungsformen werden 204°C (400°F) bevorzugt.
Beispielsweise kann die Viskosität von PLA bei 249°C (480°F) und einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 5,5 Sekunden^–1 in einem Kapillar-Rheometer im Bereich von 100 Pa·s (1000 Poise (P, dyn/cm²)) bis 800 Pa·s (8000 P), bevorzugt von 300 Pa·s (3000 P) bis 600 Pa·s (6000 P), liegen und liegt noch bevorzugter bei 450 Pa·s (4500 P). Bei einer Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1 kann das gleiche Polymer bei 249°C (480°F) eine scheinbare Viskosität haben, die im Bereich liegt von 100 Pa·s (1000 P) bis 500 Pa·s (5000 P), bevorzugt von 200 Pa·s (2000 P) bis 400 Pa·S (4000 P), und die noch bevorzugter etwa 3000 P beträgt.
Temperaturkonditionierung
Der dritte Schritt, die Temperaturkonditionierung, erfolgt, um die Viskosität der geschmolzenen Polymere zu erhöhen, was die Schmelze für die weitere Verarbeitung handhabbar macht. Das Kühlen bewirkt die Senkung der Temperatur des extrudierten Polymers auf ein Niveau, bei dem die entsprechende Viskosität hoch genug ist, um das Blasen einer Blase zuzulassen. Weiterhin wird angenommen, dass durch Erhöhen der Viskosität eine glattere Folienoberfläche erzeugt wird als ohne diesen Schritt. Eine glattere Oberfläche unterstützt den Druckvorgang, z. B. von Etiketten, der in etlichen Endanwendungen durchgeführt wird.
Der Kühlungsschritt kann mit einer Anzahl aus dem Stand der Technik bekannter Verfahren durchgeführt werden, und eine Reihe von Kühlern ist ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt und kann vom Durchschnittsfachmann auf Grundlage der hierin gegebenen Lehre genutzt werden. Beispielsweise lässt sich die Viskosität der Polymerschmelze einstellen, und zwar allein oder in Kombination, mittels z. B. Luftkühlung des inneren Dorns des Werkzeugs, durch das die Polymerfolie geblasen wird, mittels der vorgenannten Anwendung von Viskositätserhöhern, mittels Kontrollieren der Werkzeugtemperatur mit Luft oder Flüssigkeiten oder mittels Polymerkühler. Eine Koch-Engineering-SMR-Polymerkühleinheit, die von Sulzer Chemtech, USA, Tusla, Oklahoma erhältlich und für die Verwendung mit PLA angepasst ist, kann für einige Anwendungen bevorzugt sein. Unter „angepasst ist zu verstehen, dass ein Polymerkühler möglicherweise für eine Kühlkapazität unter jener für Z. B. Polystyrol eingestellt werden muss.
Der Betriebstemperaturbereich des Polymerkühlers liegt vorzugsweise zwischen 138°C bis 232°C (280°F bis 450°F). Zwar sind höhere Temperaturen anrwendbar, aber solche höheren Temperaturen können auch zum Abbau des Polymers beitragen. Die Temperatur und die Dauer der Kühlung können wiederum von sowohl der Polymermenge, die gekühlt wird, als auch den Folieneigenschaften abhängen, die erwünscht sind. Anders ausgedrückt, beträgt der Druck in der Primärschleife für Polystyrolkühlung gewöhnlich 145 bis 1015 kPa (1000 psi bis 7000 psi) und in einigen Fällen 725 kPa (5000 psi). Hingegen kann der Druck in der gleichen Schleife, eingestellt für die Verwendung mit PLA, in einem Bereich von 44 bis 580 kPa (300 psi bis 4000 psi) liegen.
In einem Beispiel kann die Viskosität von PLA bei (375°F) und einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 5,5 Sekunden^–1 in einem Kapillar-Remoter im Bereich liegen von (15000 P bis 17000 P), bevorzugt von 15500 Pa·s, (15500 P bis 16500 P), und kann noch bevorzugter 1600 Pa·s (16000 P) betragen. Bei einer Schwergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1 kann das gleiche Polymer bei 191°C (375°F) eine scheinbare Viskosität aufweisen, die im Bereich liegt von 1400 Pa·s bis 1600 Pa·s (14000 P bis 16000 P), bevorzugt von 1600 bis 1650 Pa·s. (16500 P bis 15500), 1400 bis 1600 Pa·s, und kann noch bevorzugter 1600 Pa·s (15000 P) betragen. Aus den hierin vorgelegten Daten geht hervor, dass der Polymerkühlungsschritt die Viskosität um das Zwei- bis Zehnfache im Vergleich zu der des aus dem Extruder kommenden Polymers erhöhen kann. In weiteren Ausführungsformen kann die Viskosität um das Fünf- bis Neunfache erhöht werden.
Nach ihrer Kühlung im Polymerkühler zeigen die Polymere eine erhebliche Zunahme der Viskosität, und von diesem Kühlvorgang wird angenommen, dass er zum Teil das anschließende Blasen der Folie ermöglicht. Weiterhin ist ersichtlich, dass die Viskosität der PLA-Polymere eine konsistente Scherviskosität mit einem verhältnismäßig großen Bereich von Schergeschwindigkeiten bei jeder beliebigen gegebenen Temperatur aufweist.
Orientierung
Der vierte Schritt bei der Herstellung von Folien der vorliegenden Erfindung besteht im Orientieren, auch bekannt als Recken. Das Orientieren lässt sich durch viele Verfahren und zugehöriges Gerät ausführen, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, einschließlich z. B. der Orientierung in Maschinen-/Querrichtung und der Blasfolienorientierung. Alle Verfahren sind vorzugsweise so gestaltet, dass zunächst die Temperatur des Polymers reguliert wird, gefolgt von einem kontrollierten Reckvorgang. Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen wird angenommen, dass der Orientierungsprozess dem Folienprodukt Stärke und Flexibilität verleiht. Obgleich sich Orientierungsblasen vom Werkzeug aus sowohl nach oben als auch nach unten ziehen lassen, kann ein Ziehen der Blase nach oben bevorzugt sein, um die Regulierung und Beibehaltung der Polymertemperatur während der Orientierung zu erleichtern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Polymerschmelze bereits vorgekühlt, vorzugsweise in einem Polymerkühler, und wird dann einem Blasfolienorientierungsprozess unterzogen. Allerdings lässt sich auch die Viskosität der Polymerschmelze einstellen, allein oder in Kombination, z. B. durch Luftkühlung des inneren Dorns des Werkzeugs, durch die Verwendung von Viskositätserhöhern und durch Flüssigkeitsthermoregulierung des Werkzeugs. Die Vorkühlung von PLA-Polymer in einem Polymerkühler vor der Blasfolienorientierung wird für einzigartig gehalten. Der Prozess der vorliegenden Erfindung besitzt zumindest einen signifikanten Vorteil dahingehend, dass sich vor der Bildung einer Blase eine stark kontrollierte Temperatur – von der Temperaturkonditionierung nach Extrusion an – erzielen lässt. Beim Blasfolienextrusionsprozess wird geschmolzenes Kunststoffpolymer durch ein Werkzeug mit ringförmigem Querschnitt extrudiert und eine Luftdüse eingesetzt, um es zu einer Blase aufzublasen.
Die Werkzeugparameter können im Bereich von 1:0,75 BUR (Blown-Up-Ratio) bis 1:7,0 BUR liegen, wobei 1:4 BUR in Richtung quer zur Bahn bevorzugt ist. In der Längen- (bzw. Maschinen-)Richtung können die Werkzeugparameter im Bereich von 1:1 Draw-down-Verhältnis bis 1:300 Draw-down-Verhältnis liegen, wobei 1:130 Draw-down-Verhältnis bevorzugt ist. Die Temperaturen der vorliegenden Erfindung beim Recken liegen im Bereich von 38°C bis 82°C (100°F bis 180°F), und betragen noch bevorzugter 60°C (140°F).
In der bevorzugten Ausführungsform wird aufgrund der Vorkühlung des geschmolzenen Polymers lediglich eine letzte Feineinstellung der Recktemperatur während des Reckprozesses vorgenommen, falls gewünscht. Mit anderen Worten, der größere Teil der Temperaturkonditionierung findet vor dem Recken und nicht während des Reckens statt. Wo eine Feineinstellung der Temperatur gewünscht wird, lässt sich diese verhältnismäßig einfach durch einen temperaturkontrollierten Luftring erzielen, der an der Basis der Blase gekühlte Luft bläst.
Flachlegung
Sobald das Extrudat zu einer kugelförmigen Blase aufgeblasen worden ist, wird es zu einer Folie doppelter Stärke „flachgelegt”. Der Flachlegungsprozess wird durch Verwendung eines „A-Rahmens” vorgenommen, auch bekannt als Rahmen zur Flachlegung. Dieser Rahmen nutzt Haltewalzen, Platten und/oder flache Stäbe, um die Blase zu einer Bahn aus Folie doppelter Stärke flachzulegen (1). Diese Bahnen werden schließlich zugeschnitten und auf zwei Rollen oder Spulen für fertiggestellte PLA-Folie gewickelt. Die Folienbahnen können auch auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden.
Gemäß einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung wurde auch festgestellt, dass die Regulierung der Temperatur der blasenförmigen Folie die Bildung von unerwünschten Falten und/oder Folienschichten, die nach Passieren der Haltewalzen zur Flachlegung zusammenkleben, verhindern kann. Unter Regulierung ist zu verstehen, dass die Temperatur der Polymerblase bevorzugt auf einer Temperatur über 38°C (100°F) gehalten wird, und noch bevorzugter wird die Temperatur gehalten in einem Bereich von 38°C bis 93°C (100°F bis etwa 200°F) und noch bevorzugter von 49°C bis 60°C (120°F bis 140°F). Die Temperatur der Polymerblase lässt sich durch viele Verfahren, einschließlich des internen Zirkulierenlassens warmer Luft, regulieren (z. B. auch durch interne Blasenkühlung (IBC)).
Bei einer Ausführungsform wurde gefunden, dass es vorteilhaft sein kann, eine Heizofeneinhausung (1), die um den Rahmen zur Flachlegung konstruiert ist – und sich im Allgemeinen um einen Abschnitt der Blase erstreckt –, einzubeziehen, um die Temperatur zu kontrollieren, bei der die Flachlegung der Blase erfolgt. Die Ofeneinhausung kann sich gegebenenfalls zum oberen Teil der Blase erstrecken und bei oder nahe diesem abgedichtet sein, um Isolierung und Temperaturkontrolle besser aufrechtzuerhalten. Der „Ofen” kann im Allgemeinen jede beliebige Vorrichtung umfassen, die verhindert, dass sich die Polymerblase unter eine vorgegebene Temperatur abkühlt, und kann Heizplatten und/oder nur eine Isolierung einschließen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Ofen eine Wärmequelle, die sich vorzugsweise an oder nahe dem oberen Teil des Rahmens zur Flachlegung befindet. Die dadurch erzeugte Wärme wird mittels der die Blase umgebenden Isolierung im Ofen gehalten und zirkuliert.
Tempern
Das Tempern, auch als Kristallisation bezeichnet, stellt den letzten Schritt in der Herstellung von Folien dieser Erfindung dar. Das Tempern wird im Allgemeinen nach dem Recken erledigt und in einigen Ausführungsformen bei Temperaturen zwischen 49°C und 191°C (120°F bis 285°F) vorgenommen.
Beispielhafte Anwendungen
Die hier erläuterten Zusammensetzungen und Folien bieten in Bezug auf die Umwelt akzeptable Materialien, weil ihr materieller Abbau und Zerfall schneller und vollständiger ist als der herkömmlicher, nicht abbaubarer Kunststoffe (wie Polyethylen), die sie ersetzen können. Dies bedeutet, dass die Zwischenprodukte des Abbaus, also Milchsäure und kurze Polymere davon, weit verbreitete, natürlich auftretende Substanzen sind, die von einer großen Vielfalt von Organismen ohne weiteres im Stoffwechsel zu Kohlenstoffdioxid und Wasser umgesetzt werden. Somit können diese PLA-Folien ein erstrebenswerter Ersatz für viele herkömmliche Kunststofffolien sein. Zu derartigen Gebrauchsmöglichkeiten gehören, jedoch nicht ausschließlich, Batterien, Dosen, Flaschen, Einwegfeuerzeuge, Schreibstifte und Dekorationselemente, Fensterschachteln für Lebensmittel (z. B. für Backwaren wie Donuts), Lebensmittelhüllen (z. B. Produktverpackungen und -tüten, Hüllen für Fleisch, Fisch und Gemüse), Spielzeuge, Blumentüten und Fensterumschläge.
PLA-Blasfolien der vorliegenden Erfindung lassen sich auch in Anwendungen nutzen, bei denen herkömmlich Papier zum Einsatz kommt, beispielsweise bei Umschlägen und Beschilderungen (wie nachstehend erläutert). In einer Ausführungsform der Erfindung können Umschläge gänzlich aus den hier beschriebenen erfindungsgemäßen PLA-Folien gestaltet sein. Derartige Umschläge können klare, matte oder opake PLA-Folien umfassen. Ebenso können im Fall von Umschlägen mit Fenstern sowohl die Vorder- als auch die Rückseite Papier umfassen, wobei das Umschlagsfenster PLA-Folie aufweist. In noch weiteren Ausführungsformen können die Vorder- und die Rückseite des Umschlags eine klare, matte oder opake PLA-Folie aufweisen, während das Fenster eine klare oder matte PLA-Folie aufweisen kann.
Wie oben erwähnt, können sich Folien dieser Erfindung besonders für Druckanwendungen eignen. In der Tat macht die verhältnismäßig hohe Oberflächenspannung von PLA-Folien diese aufnahmefähig für (gedruckte) Tinte, und zwar häufig ohne irgendeine Zusatzbehandlung der Oberfläche. Beispielsweise beträgt die Oberflächenenergie im Wesentlichen reiner Polylactidfolien der vorliegenden Erfindung 0,045 bis 0,048 g/cm (38 bis 40 dyn/cm). Dies führt zu einer Oberfläche mit zufriedenstellenden Druckcharakteristiken ohne Oberflächemodifikation. Folglich lassen sich Tinten, die typischerweise schwerer auf Folien aufzutragen sind, etwa wasserbasierte Tinten, direkt auf PLA-Folien aufbringen.
Die bedruckten oder in sonstiger Weise bearbeiteten Folien können auf einer Fläche mit einem Haftmittel versehen hergestellt werden, um Selbstklebeetiketten bereitzustellen. Diese Etiketten lassen sich auf vielerlei Verbraucherprodukten anbringen, wie auf Flaschen (z. B. für Getränke, Shampoos, etc.) und den üblichen Verpackungen. Zu weiteren Verwendungsmöglichkeiten können Kaufpunktetiketten und „Huckepack-Etiketten” (wie Abziehcoupons auf Verbraucherprodukten) zählen.
Aufgrund der hierin offenbarten Lehren sollte weiterhin klar sein, dass die erfindungsgemäßen Folien nicht auf irgendeine Stärke beschränkt sind. Das heißt, dass sich die Dicke der erfindungsgemäßen Folien in Übereinstimmung mit nach im Stand der Technik allgemein bekannten und ausgeübten Techniken einstellen lässt. Beispielsweise kann die Abzugsgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass sie die Stärke bestimmt. Die Abzugsgeschwindigkeit ist jene Geschwindigkeit, mit der die Blase durch das Werkzeug gezogen wird; je höher die Geschwindigkeit, desto geringer die Stärke.
Es kann erwünscht sein, die Folienstärke so einzustellen, dass sie zu einer bestimmten Anwendung passt. Beispielsweise können sich Folien dieser Erfindung als Papierersatz für Innen- und Außenbeschilderungen eignen (z. B. Pflanzstöcke, Schilder, Faltkartons, etc.). Bei Einsatzmöglichkeiten, wo sich die Beschilderung in Bodennähe befindet, können PLA-Folien dieser Erfindung aufgrund ihrer „umweltfreundlichen” Zerfallscharakteristiken in besonderem Maße geeignet sein.
Ferner können Pigmente, Farbstoffe oder Färbemittel nach Bedarf zugesetzt werden. Beispiele umfassen Titandioxid (TiO₂), Ton, Calciumcarbonat, Talk, Glimmer, Kieselsäure, Silicate, Eisenoxide und Hydroxide, Ruß, Magnesiumoxid, Chinacridon, Kupferphthalocyanin, Ultramarinblau, Anthrachinon, Pyrazolon, Violett B, Azofarbstoffe, 2,2'-(1,2-Ethendiyldi-4,1-phenylen)bisbenzoxazol und 2,2'-(2,5-Thiophendiyl)bis(5-tert-butylbenzoxazol). In einer Ausführungsform dieser Erfindung kann den PLA-Folien dieser Erfindung Weißpigment zugesetzt werden, um gefärbte oder weiße Folien bereitzustellen.
PLA-Folien der vorliegenden Erfindung können auch als „weißes PLA” hergestellt werden. In solchen Ausführungsformen stellt TiO₂ ein bevorzugtes Färbemittel dar, dessen Konzentration im Bereich von 1 bis 20 Gewichtsprozent liegen kann und vorzugsweise an eine gewünschte optische Dichte (je nach Foliendicke) angepasst wird. Die optische Dichte lässt sich in einem X-Rite-301-Lesegerät bestimmen. Für viele Anwendungen (z. B. Cut & Stack-Etiketten oder Selbstklebeetiketten) ist eine Dichte im Bereich von 0,40 bis 0,60 Absorptionseinheiten vorzuziehen, wobei eine Dichte von 0,50 Absorptionseinheiten noch bevorzugter ist. Ein Antiblock (wie Talk) kann benutzt werden, um einen beliebigen inhärenten Glanz auf zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 50 und 80 einzustellen, nach Messung in einem Winkel von 60 Grad (ASTM D523). Wie bei anderen hierin beschriebenen Anwendungen erhält Sorte 4032D den Vorzug, obgleich sich jede PLA-Sorte (z. B. 4060D, 4042D, 4032D) eignen kann. Eine Ausführungsform von „weißem PLA” kann auf das Gewicht bezogen beispielsweise 92 Prozent PLA, 1,5 Prozent Antiblock, 0,20 Prozent Gleitadditiv und 6,3 Prozent TiO₂ aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Haltewalzen
5: Wärmequelle
10: Ofen
15: Wickler
20: Werkzeug
25: Polymerkühler
30: Extruder
35: Luftring
40: Blase
45: Rahmen zur Flachlegung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5502158 [0005]
US 2002/0198332 A1 [0006]
WO 02/072335 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D523 [0084]

Claims

System zur Herstellung einer Polymilchsäure-(PLA)-Blasfolie, umfassend: (a) Einrichtungen zum Bereitstellen trockener Pellets aus PLA; (b) Einrichtungen zum Schmelzen der Pellets, um eine Schmelzmasse bei einem ersten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten zu bilden; (c) Einrichtungen zum Erhöhen der Viskosität der Schmelzmasse auf einen zweiten gewünschten Viskositätswert oder Bereich von Werten; (d) Einrichtungen zum Bilden einer Blase aus der sich ergebenden Schmelzmasse; und (e) Einrichtungen zum Flachlegen der Blase, um eine Folie zu bilden, wobei der Weichmacher Lactid ist und die PLA-Blasfolie weniger als 10 Prozent Weichmacher aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei die Pellets in einem Trichtertrockner getrocknet werden.
System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Schmelzschritt in einem Temperaturbereich von 163°C (325°F) bis 252°C (485°F), vorzugsweise von 191°C (375°F) bis 218°C (425°F), ausgeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der erste Viskositätswert im Bereich von 100 Pa·s (1000 P) bis 500 Pa·s (5000 P) bei 249°C (480°F) bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1, vorzugsweise von 200 Pa·s (2000 P) bis 400 Pa·s (4000 P), liegt.
System nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der zweite Viskositätswert im Bereich von 1400 Pa·s (14000 P) bis 1600 Pa·s (16000 P) bei 191°C (375°F) bei einer scheinbaren Schergeschwindigkeit von 55 Sekunden^–1, vorzugsweise von 1550 Pa·s (15500 P) bis 1650 Pa·s (16500 P), liegt.
System nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Viskositätserhöhungsschritt in einer Polymerkühleinheit ausgeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 1–6, wobei der Schritt des Bildens einer erhitzten Blase einen Schritt des Reckens einschließt, der die Folie orientiert.
System nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Reckens mittels einer Einrichtung zur Blasfolienorientierung ausgeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 1–8, das weiterhin Einrichtungen zum Tempern der Folie einschließt.
System nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Temperns bei einer Temperatur im Bereich von 49°C (120°F) bis 141°C (285°F), vorzugsweise von 60°C (140°F) bis 121°C (250°F), ausgeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 1–9, wobei die Blase erhitzt wird bei einer Temperatur über 38°C (100°F), bevorzugt 38°C (100°F) bis 93°C (200°F), stärker bevorzugt 38°C (100°F) bis 79°C (175°F), noch stärker bevorzugt 38°C (100°F) bis 71°C (160°F), noch stärker bevorzugt 38°C (100°F) bis 60°C (140°F) und am stärksten bevorzugt 49°C (120°F) bis 60°C (140°F).
System nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das PLA-Polymer mindestens 70 Gewichtsprozent Polylactid aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1–12, wobei die Blasfolie im Wesentlichen aus dem PLA-Polymer und weniger als 2 Gew.-% Weichmacher besteht.
PLA-Blasfolie, erhältlich mit dem System nach einem der Ansprüche 1–13.
PLA-Blasfolie nach Anspruch 14, wobei das PLA-Polymer ein Molekulargewichtsmittel von 100000 bis 400000 aufweist.
Blasfolie nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei das PLA-Polymer mindestens 70 Gewichtsprozent Polylactid aufweist.
Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–16, wobei die Blasfolie im Wesentlichen aus dem PLA-Polymer und weniger als 2 Gew.-% Weichmacher besteht.
Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–17, wobei die Blasfolie weiterhin ein zweites PLA-Polymer aufweist.
Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–18, wobei das PLA-Polymer einen meso-Lactidanteil von 10 Prozent bis 20 Prozent aufweist.
Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–19, wobei die Blasfolie im Wesentlichen aus dem PLA-Polymer besteht.
Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–20, wobei die Folie weiterhin ein Färbemittel aufweist, wobei das Färbemittel vorzugsweise in einer Konzentration zwischen 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% vorhanden ist.
Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–21, wobei die Blasfolie ein Polymilchsäure-(PLA)-Polymer und weniger als 10 Gew.-%, bevorzugt weniger als 5 Gew.-%, stärker bevorzugt weniger als 2 Gew.-%, eines Lactids aufweist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus D-Lactid, L-Lactid, meso-D,L-Lactid und racemischem D,L-Lactid besteht.
Verwendung der PLA-Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–22 bei Fensterschachteln für Lebensmittel, Lebensmittelhüllen, Spielzeugen, Blumenbeuteln, Umschlägen, Beschilderungen, Druckanwendungen.
Verpacktes Gut, umfassend ein Verbrauchsgut und eine PLA-Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–22.
Umschlag mit einer vorderen Wand und einer hinteren Wand, wobei eine der Wände mit mindestens einem Fenster versehen ist, und wobei das Fenster eine PLA-Blasfolie nach einem der Ansprüche 14–22 aufweist.