[發明專利]含有無序結構淀粉的以聚合物為基料的混合組合物

無效

• 申請號: 90103323.5
• 申請日: 1990-06-29
• 公開（公告）號: CN1048549A
• 公開（公告）日: 1991-01-16
• 發明（設計）人: 讓-皮埃爾·薩凱托;約翰內斯·雷姆
• 申請（專利權）人: 沃納-蘭伯特公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L39/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 姜建成,羅才希

本發明涉及聚合物組合物，該聚合物組合物能夠通過加熱和加壓而形成尺寸穩定且增強了物理性質的制品，本發明也涉及用于制備這些組合物的預混合物。這些組合物和預混合物含有無序結構淀粉和這里所述的其它聚合物。

已知存在于植物產品中的含有一定量水分的天然淀粉，可以在一個密閉容積中在高溫，從而也在高壓下進行處理而形成一個熔化物。這一過程通常在注塑機或擠壓機中進行。淀粉通過料斗加入到一個旋轉的、往復的螺桿上。進料沿螺桿向末端移動。在此過程中，通過圍繞套筒外的外加熱器或螺桿的剪切作用使進料的溫度升高。從進料區開始并在壓縮區繼續，顆粒狀進料逐漸熔融。然后經計量區（熔化物在此開始均質化）將其傳送到螺桿的末端。螺桿末端的熔融物料可以進一步用注塑或擠壓或任何其它已知的技術進行處理，從而將熱塑性熔化物處理成成形制品。

這一處理方法在歐洲專利申請84??300??940.8（公開號118??240）中有闡述，該專利在這里引用作參考。這種處理方法產生一種基本為無序結構的淀粉。如上述專利中所述，形成無序結構淀粉的原因是淀粉被加熱到高于它的各組分的玻璃化轉變溫度和熔化溫度。其結果是淀粉顆粒熔化，分子結構產生了無序化，由此得到了基本為無序結構的淀粉。“無序結構淀粉”這一名詞定義為通過這種熱塑性熔化物形成作用得到的淀粉。可提供參考的還有歐洲專利申請88810455.1（公開號298，920）、88810548.3（公開號304，401）和89810046.6（公開號326，517），在這些申請中進一步闡述了無序結構淀粉、其制造方法和用途。這些申請也在這里列為參考。

本發明中所用的無序結構淀粉最好已經加熱到足夠高的溫度和足夠長的時間，以致在用差示掃描量熱法（DSC）進行特定的吸熱轉變分析時，表明就在氧化和熱降解之前，一個特定的比較窄的峰消失了，正如上述歐洲專利申請89810046.6（公開號326，517）中所闡述的。

無序結構淀粉是一種新的有用物料，可有許多用途。生物降解性是它的一個重要性質。但是，在濕空氣中，無序結構淀粉會從空氣中吸收水分，從而增加它的水分含量。其結果是，由無序結構淀粉制成的成形制品，在這樣的條件下會失去它的尺寸穩定性。另一方面，這類制品在低濕度下會干透和變脆。

熱塑性淀粉具有一組獨特的性質，這些性質很有用，但如果要求一種較軟的、更有彈性的或更硬的、更堅韌的聚合物時，這些性質會限制它的應用。

所述的熱塑性淀粉可以擠壓或模塑成許多有用的形狀和外形。但是，像含水量、溫度和壓力這樣一些加工參數是關鍵性的，必須嚴格控制以獲得質量可重現的產品。這在許多應用中是另一個不利因素。

為克服這些潛在的局限性，可以增加在寬濕度范圍內的尺寸穩定性;增加韌性（以斷裂能測定）;增加彈性（以伸長度測定）;增加聚合物剛度（以楊氏模量測定）和增加硬度。

擴大加工寬容度可增加形狀和復合物的品種和降低嚴格控制的要求。因此，它也可用來改進熔化物強度的控制，例如，增加對擠壓、注射成型、薄膜吹制和纖維拉伸等的加工寬容度，它也可用來控制對其它基質的表面膠粘和粘附。

普通的熱塑性物料是疏水的、基本上不溶于水的聚合物，這些聚合物通常是在沒有水和揮發物的情況下進行加工的。淀粉則與此相反，是在有水的情況下形成一種熔化物，但是在高溫下即240℃左右會分解。因此，預計這樣一種淀粉熔化物不能同疏水的、基本上不溶于水的聚合物一起用作熱塑性組分，這不但是因為如上所述在有水存在的情況下淀粉形成一種熔化物，而且也因為它具有的化學結構和親水性質。

現已發現，當淀粉像前面所述那樣，在合適的濕度和溫度條件下于一個密閉容積中加熱而形成一種無序結構淀粉的熔化物時，這種淀粉同由疏水的、基本上不溶于水的熱塑性聚合物形成的熔化物一起加工時，基本上是可以相容的;這二種類型的熔融物料的性質呈現出有趣的結合，特別是在熔化物固化之后。

一個非常重要的方面是，當這種無序結構淀粉同這樣的疏水熱塑性物料混合時會具有出乎意料的改進的尺寸穩定性。這類聚合物組合物在共同未決的歐洲專利申請89810078.9（公開號327，505）中有闡述，這里引用作為參考。雖然由這些組合物制成的制品比單獨用無序結構淀粉制成的制品具有更好的尺寸穩定性，但是，其中闡述的組合物的物理性質仍不能達到某些最終用途所要求的那樣優良。具體地說，用無序結構淀粉組合物制成的制品要保持足夠的強度和尺寸穩定性，以便完成它們所要求的功能，同時在丟棄后仍應是可被生物降解的。