[发明专利]基于淀粉的可生物降解的多相组合物

说明书

本发明涉及基于淀粉的可生物降解的多相组合物，特别是能够成 型为具有高模量且在两个纵向和横向方向上具备各向同性(特别是与 撕裂强度相关)的柔性膜。所述膜特别适于生产能够支撑重物且无严 重变形以及不会发生横向破裂的袋和包装。

依据本发明的可生物降解的多相组合物还可以转化为许多其它不 同的终产物。

依据本发明的组合物是不溶于水的和水不可分散的，依据标准 UNI 10956或EN 14987。

特别地，本发明涉及可生物降解的多相组合物，其特征在于包含 三个相：

A.连续相，由至少一种与淀粉不相容的韧性疏水聚合物的基质组 成；

B.均匀分散的纳米颗粒淀粉相，其平均尺寸小于0.3μm，优选 地小于0.2μm，且甚至更优选地小于0.15μm；

C.至少一种刚性且脆性聚合物的另一分散相，其模量大于 1000MPa，优选地大于1500MPa且甚至更优选地2000MPa；

且具有：

-大于300MPa，优选地大于350MPa，更优选地大于400MPa，且 甚至更优选地大于450MPa的模量；

-与扯裂延展相关的在两个纵向和横向方向上的实质上的各向同 性；

-分散的淀粉相(B)的颗粒，其平均尺寸小于0.3μm，优选地小 于0.25μm，甚至更优选地小于0.2μm且甚至更优选地小于0.15μm；

-分散相(C)的典型层状结构的尺寸和数量上的减小。

该分散的淀粉相(B)的这种颗粒尺寸以及在该分散相(C)的典型层 状结构的这种尺寸和数量上的减小，是通过将所述组合物的组分在能 够提供确定在颗粒尺寸和典型层状结构数量上的这种减小的温度和剪 切条件的挤出机或其他机器中加工而获得的。

在相对于挤出流的方向、或者总之相对于材料输出的方向的横断 面上测量淀粉颗粒的尺寸。

由此在由横断面得到的二维形状上测量淀粉颗粒的尺寸。淀粉颗 粒的平均尺寸以颗粒尺寸的数字(或算术)平均值来计算。

在球形颗粒的情形下，颗粒尺寸对应于圆直径。

在非球形颗粒的情形下，依据下式计算颗粒尺寸(d)：

d=d1·d2]]>

其中d₁为所述颗粒可内接或逼近于其的椭圆的小直径，且d₂为大 直径。

市场上目前存在的基于淀粉的可生物降解的袋的一个缺陷在于缺 乏机械性能的均一性，特别是在横向和纵向上的撕裂强度。大量零售 商使用的尺寸为60×60cm的购物袋典型地是由厚度为约18～20μm 的PE制成的。但是，在这些厚度下，基于淀粉的可生物降解的膜仍过 于柔顺或者过于脆性以致不能经受住一定极限重量(即10kg)。这些性 能方面的局限性在低湿度条件下特别明显。

前述技术问题现已通过依据本发明的基于淀粉的可生物降解的组 合物得以解决，该组合物在将它们成型为承受负荷的袋时不会存在破 裂的横向迁移，其特别有利于生产薄膜。实际上，依据本发明的可生 物降解的组合物容许制得厚度大约18～20μm，且如果实际应用中需 要时甚至厚度低于18μm的袋，即厚度堪比由中/高密度聚乙烯制得的 袋的厚度。也能够生产尺寸大约70×70cm且厚度小于40μm(即厚度 小于大约50μm的LDPE环形手柄袋的厚度)的“环形手柄”袋。依据 标准EN 13432，本组合物通常是可生物降解的。

特别地，依据本发明的材料包括：

(A)关于疏水基质，与淀粉不相容的、且在连续相中的至少一种韧 性热塑性聚合物，其量为52～70重量％，且更优选地为55～70重量％；

(B)关于分散的淀粉相，至少一种解体的(destructurized)纳米 颗粒淀粉，其百分比为5～45重量％，优选为10～42重量％，更优选为 15～38重量％且甚至更优选为20～35％；