NL9001212A - Materiaal, dat een polymeer van onverzadigde koolwaterstof en een zetmeelderivaat bevat. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Materiaal, dat een polymeer van onverzadigde koolwaterstof en een zetmeelderivaat bevat.

De uitvinding heeft betrekking op een materiaal, dat een polymeer van onverzadigde koolwaterstof en een zetmeelderivaat ter verbetering van de biologische afbreekbaarheid bevat.

In de niet-voorgepubliceerde octrooiaanvrage 8902321 is een materiaal beschreven, dat een polymeer van onverzadigde koolwaterstof en een (>l-4 alkyl- of hydroxyalkylether van zetmeel met een substitutiegraad van tenminste 0,25 en voorts een verenigbaar makend middel bevat. Als verenigbaar makend middel wordt daarbij een vinyl- of acrylcopolymeer gebruikt, in het bijzonder een copolymeer van etheen en vinylacetaat (EVA) of een copolymeer van etheen en acrylzuur (EAA).

Zoals in de bovengenoemde octrooiaanvrage beschreven is, betekent dit voor materialen als polyetheen, polypropeen en polystyreen, alsmede de copolymeren van deze onverzadigde koolwaterstoffen een aanzienlijke vooruitgang in vergelijking met de stand der techniek, omdat zo tientallen procenten zetmeelderivaat in het materiaal opgenomen kunnen worden. Een bezwaar is echter, dat een betrékkelijk grote hoeveelheid van het verenigbaarmakende copolymeer noodzakelijk is, in het algemeen 11-19%. Verder is de toepassing van een weekmaker weliswaar niet altijd strikt noodzakelijk, maar kan voor vele doeleinden niet achterwege gelaten worden.

Verrassenderwijs werd nu gevonden, dat de toepassing van een geheel ander verenigbaar makend middel belangrijke voordelen biedt boven de toepassing van het vinyl- of acrylcopolymeer.

De uitvinding verschaft een materiaal, dat een polymeer van onverzadigde koolwaterstof en een 0^.4 alkyl- of hydroxyalkylether van zetmeel met een substitutiegraad van tenminste 0,25 en voorts een verenigbaar makend middel bevat, dat tot kenmerk heeft, dat het verenigbaarmakende middel één of meer esters van alkoholen en Cg_2o organische zuren omvat.

Deze esters hébben het grote voordeel, dat zij in een kleinere hoeveelheid gébruikt kunnen worden dan de verenigbaar makende copolymeren, namelijk 1-10% en dat geen weekmaker of smeermiddel meer nodig is. Wanneer namelijk het materiaal van de uitvinding aan een vormbewerking onderworpen wordt, heeft bij de verhitting, waarmee deze bewerking altijd gepaard gaat, een omzetting plaats, waarvan de aard nog niet volledig bekend is, maar waarbij de ester blijkbaar ontleed wordt en het vrije zuur op één of andere wijze een smerende werking uitoefent.

In verband met de bij hoge temperatuur optredende ontleding van de ester wordt de voorkeur gegeven aan methyl- en ethylesters, omdat de bij ontleding of verzeping daaruit ontstane alkoholen vluchtiger zijn dan de propanolen en butanolen. Het zuurgedeelte van de ester kan afgeleid zijn van elk van de C6_2o carbonzuren, bijvoorbeeld enerzijds capronzuur en anderzijds beheenzuur, alsmede de carbonzuren met tussenliggende aantallen koolstofatomen, en daarbij zowel de natuurlijk voorkomende met even aantallen koolstofatomen als de synthetische met oneven aantallen, alsmede mengsels van dergelijke zuren. Verder kunnen deze zuren verzadigd of onverzadigd zijn.

Er wordt thans de voorkeur gegeven aan esters van oliezuur en in het bijzonder aan methyl- en ethyloleaat.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van voortbrengselen op basis van polymeer van onverzadigde koolwaterstof, die tot kenmerk heeft, dat men een materiaal van de uitvinding aan een vormbewerking onder toepassing van warmte onderwerpt. Ook heeft de uitvinding betrekking op onder toepassing van deze werkwijze verkregen voortbrengselen.

In octrooiaanvrage 8902321 zijn als geschikte weekmakers of wellicht juister gezegd smeermiddelen stearinezuur, oliezuur en di-oliezuur genoemd. Volgens de onderhavige uitvinding werkt de als verenigbaar makend middel gébruikte ester tevens als smeermiddel. Het juiste mechanisme volgens welk dit geschiedt is nog niet opgéhelderd. Voorlopig wordt aangenomen, dat de ester tijdens de verhitting, die bij de vormbewerking optreedt, door het gehele materiaal verspreid wordt en daarbij gelijktijdig een omzetting, wellicht verzeping, ondergaat, waardoor het homogeen door het gehele materiaal vrij komende zuur langs fysische of chemische weg als smeermiddel fungeert. De uitvinding is echter onafhankelijk van de juiste theoretische verklaring.

Als polymeren van onverzadigde koolwaterstoffen komen, evenals volgens octrooiaanvrage 8902321, in de eerste plaats polyalkenen, zoals de verschillende soorten polyetheen, polypropeen en polystyreen, benevens copolymeren van deze onverzadigde koolwaterstoffen in aanmerking.

Evenals in octrooiaanvrage 8902321 verdient het de voorkeur dat de substitutiegraad van het veretterde zetmeel 0,4-1,0 bedraagt, terwijl als zetmeelethers de voorkeur wordt gegeven aan hydroxypropylethers, verkregen door condensatie van zetmeel met epoxypropaan.

In het onderhavige materiaal kunnen de verschillende componenten in de volgende hoeveelheden aanwezig zijn:

Polymeer van onverzadigde koolwaterstof 20-79 gew.%

Zetmeelderivaat 20-70 gew.%

Ester 1-10 gew.%

Hierbij zal men het estergehalte op een hogere waarde binnen het bovengenoemde trajekt kiezen, naarmate men een hoger gehalte van het zetmeelderivaat kiest.

Naarmate men meer zetmeelderivaat en dus ook meer oleaat toepast, neemt de treksterkte van het produkt enigszins af. Aangezien het probleem van de biologische afbreekbaarheid juist het meeste speelt in het geval van verpakkingsmaterialen, waarvoor flexibiliteit belangrijker is dan een grote sterkte, is deze afname in treksterkte volledig aanvaardbaar.

Voorbeeld

Er werden mengsels bereid op basis van lineair lage druk poly-etheen (IIDEE). Mengsel 1 bevatte 66 gew.% IIDEE, 30 gew.% hydroxypro-pylzetmeel en 4 gew.% ethyloleaat. Mengsel 2 bevatte 53 gew.% IIDEE, 40 gew.% hydroxypropylzetmeel en 7 gew.% ethyloleaat. Ter vergelijking werd ook een 100% IIDEE-materiaal onderzocht. Van alle drie de materialen werden films geëxtrudeerd en hiervan werden de treksterkte (TS) en breukrek (EB) in de verwerkingsrichting (MD) en in de dwarsrichting (TD) bepaald. De resultaten zijn als volgt:

Proef TS ΈΒ

MD TD MD TD

Mengsel 1 16 14 680 710

Mengsel 2 10 9 660 793 100% IIDEE 38 36 680 933

Claims (7)

1. Materiaal, dat een polymeer van onverzadigde koolwaterstof en een C]_4 alkyl- of hydroxyalkether van zetmeel met een substitutiegraad van ten minste 0,25 en voorts een verenigbaar makend middel bevat, met het kenmerk, dat het verenigbaar makende middel één of meer esters van 0]_4 alkoholen en C6_2o cafbonzuren omvat.

2. Materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 20-79 gew.% polymeer van onverzadigde koolwaterstof, 20-70 gew.% van het zet-meelderivaat en 1-10 gew.% ester bevat.

3. Materiaal volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het als ester methyl- of ethyloleaat bevat.

4. Materiaal volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het als zetmeelderivaat een condensatieprodukt van zetmeel met epoxypropaan bevat.

5. Materiaal volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het zetmeelderivaat een substitutiegraad van 0,4-1,0 bezit.

6. Werkwijze ter vervaardiging van voortbrengselen op basis van polymeer van onverzadigde koolwaterstof, met het kenmerk, dat men een volgens een van de conclusies 1-5 verkregen materiaal aan een vormbewerking onder toepassing van warmte onderwerpt.

7. Voortbrengselen verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 6.