PT97716A

PT97716A - Processo de obtencao de uma composicao contendo um polimero de um hidrocarboneto insaturado e um derivado do amido

Info

Publication number: PT97716A
Application number: PT97716A
Authority: PT
Inventors: Anton Leendert German; Henricus Eduard Hubertu Meijer; Rita Maria Delrue; Antonius Hendrik Zijderveld; Jan Bussink
Original assignee: Cargill Bv
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1992-02-28
Also published as: FI912475A0; FI912475L; DK0459560T3; DE69131740D1; EP0459560A2; EP0459560B1; GR3031625T3; FI912475A7; EP0459560A3; ES2137924T3; NO912035L; DE69131740T2; NO912035D0; NO308109B1; NL9001212A; ATE186064T1

Description

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0 presente invento diz respeito a um processo de obtenção de uma composição que contém um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um derivado do amido para melhorar a biodegradi-bilidade.

No pedido de Patente Holandesa NQ. 8902321, que não é a primeira publicação, descreve-se uma composição que contém um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo Ci_4 ou hidroxialquilo do amido tendo um grau de substituição de pelo menos 0.25 e, além disso, um agente de compatibili-zação.

Como agente de compatibilização é utilizado um copolímero de vinilo ou acrilo e, particularmente, um copolímero de etileno e acetato de vinilo (EVA) ou um copolímero de etileno e ácido acrílico (EAA).

Como descrito no mencionado pedido de Patente, este processo significa um considerável avanço no que concerne à obtenção de materiais como o polietileno, propileno e poliestireno, como também no que concerne à obtenção de copolímeros desses hidrocarbonetos insaturados, em comparação com o estado da Técnica, porque neste processo, uma grande percentagem de derivados do amido podem ser incorporados no material.

Todavia, apresenta o inconveniente de ser necessária uma 3

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quantidade relativamente grande do agente de compatibilização, em geral 11-19%.

Além disso, apesar de nem sempre ser estritamente necessário um agente plasticizador, há muitos objectivos em que não poderá ser omitido.

Surpreendentemente, descobriu-se que o uso de um agente de compatibilização completamente novo veio oferecer importantes vantagens sobre o uso do copolímero vinílico ou acrílico. A presente invenção diz respeito a um processo de obtenção de uma composição que contém um polímero de um hidrocarbo-neto insaturado e um éter alquilo 0χ_4 ou hidroxialquilo do amido apresentando um grau de substituição de, pelo menos 0.25 e, além disso, um agente de compatibilização compreendendo um ou mais ésteres de álcoois C]__4 e ácidos orgânicos C6-20·

Estes ésteres oferecem a grande vantagem de poderem ser usados em quantidades mais pequenas do que os copolímeros de compatibilização, isto é, 1-10% e de não ser necessário utilizar o agente plasticizante ou lubrificante.

Para o caso de a composição objecto da presente invenção 4 ser sujeita a um processo de moldagem, a reacção deverá ter lugar durante a fase de aquecimento que ocorre sempre num processo cuja natureza não é ainda completamente conhecida, mas em que aparentemente o éster se decompõe e o ácido livre proporciona uma acção lubrificante num ou noutro caso. A Patente americana N2. 2.458.191 descreve uma mistura de poliestireno e de um éter de alilo ou de benzilo do amido.

Os presentes éteres hidroxialquilo do amido não são descritos nem sugeridos e igualmente não é mencionado o agente de compatibilização.

Além disso, esta publicação não descreve o material de embalagem como uma aplicação das composições nem igualmente menciona a sua biodegradibilidade. A Patente Americana NS. 4.016.117 descreve a adição de um polímero de hidrocarboneto (por exemplo, polietileno, poli-propileno, poliestireno) do amido. O derivado do amido não é mencionado nesta patente.

Além disso, uma substância auto-oxidante contendo, pelo menos, uma ligação dupla, quando em contacto com um sal de metal de transição auto-oxida para gerar um peróxido - 5 -

ou um hidroperóxido e, por exemplo, é adicionado um éster de um ácido gordo como oleato de etil em ordem a acelerar a biodegradação no solo da composição contendo um sal de um metal de transição.

Os produtos são usados como material de embalagem biodegradável. 0 amido actua como enchimento, enquanto que no presente invento o éter hidroalquilo do amido não actua, pelo menos primariamente, como enchimento mas leva a uma "solução mútua" do polímero de hidrocarboneto e do derivado do amido e no fim leva a um melhoramento das propriedades em termos de energia e de duração.

Em relação com a decomposição do éster que ocorre a uma temperatura elevada, são preferidos ésteres de metil e etil porque os álcoois libertados pelo aquecimento ou saponifi-cação são mais voláteis do que os propanois ou butanois. A porção ácida do éster pode ser derivada de cada um dos ácidos carboxílicos Cg_20/ Por exemplo, ácido capróico por um lado e ácido beénico por outro, assim como dos ácidos carboxílicos contendo números intermédios de átomos de carbono, ambos dando ácidos naturais com igual número de átomos de carbono e ácidos sintéticos contendo números ímpares 6

e, bem assim, as misturas de tais ácidos.

Além disso, estes ácidos podem ser saturados e insaturados.

Presentemente, são preferidos os ésteres de ácido oleico e, particularmente, oleato de metil e etil. A invenção também se refere ao processo de produzir artigos baseados num polímero de um hidrocarboneto insaturado, carac-terizado pelo facto de a composição objecto da invenção ser sujeita a um tratamento de moldagem com o uso do calor. A invenção também se refere aos artigos obtidos com a utilização deste processo.

No pedido de Patente Holandesa 8902321 foram mencionados o ácido esteárico, ácido oleico e ácido di-oleico como plas-ticizantes apropriados ou, mais especificamente, como agentes de lubrificação. O mecanismo exacto pelo qual isto ocorre ainda não foi compreendido.

Experimentalmente, pensa-se que durante o aquecimento que ocorre no tratamento de moldagem o éster é distribuído através de toda a composição e simultaneamente provoca uma - 7 -

reacção, talvez saponificação, em que o ácido libertado actua homogeneamente em toda a composição como um agente lubrificante num meio físico ou químico.

Contudo, a invenção é independente da explicação teórica.

Como no pedido de Patente Holandesa 8902321, os polímeros de hidrocarbonetos insaturados que são de ter em consideração, são, em primeiro lugar, poliolefinas, tais como várias espécies de polietileno, polipropileno e poliestireno, assim como os copolímeros destes hidrocarbonetos insaturados.

Precisamente como no pedido de Patente Holandesa 8902321, foi preferido o grau de substituição do amido esterificado de 0.4-1.0, e os ésteres de amido preferidos foram éteres de hidroxipropilo, obtidos pela condensação do amido com óxido de propileno.

No material obtido a partir do presente invento, os vários componentes podem estar presentes nas seguintes quantidades:

Polímero de hidrocarboneto insaturado 20-79% de peso

Derivado do amido 20-70% de peso Éster 1-10% de peso 0 valor mais elevado dentro do âmbito acima mencionado que 8 pode ser escolhido para o conteúdo de éster é o mais elevado que foi escolhido para o conteúdo do derivado do amido.

Quando se usa uma quantidade maior do derivado do amido e, em conformidade uma maior quantidade de oleato, a força tensível do produto decresce um pouco.

Uma vez que o problema da biodegradibilidade é mais importante no caso dos materiais de embalagem, para os quais a flexibilidade é mais importante do que a alta energia, esta diminuição de energia tensível é perfeitamente aceitável.

EXEMPLO

Prepararam-se composições baseadas em polietileno linear e de baixa pressão (LLDPE). A composição 1 continha 66% de peso de LLDPE, 30% de peso de hidroxipropilo do amido e 4% de peso de oleato de etil. A composição 2 continha 53% de peso de LLDPE, 40% de peso de hidroxipropilo do amido e 7% de peso de oleato de etil.

Com a finalidade de se estabelecerem comparações também foi testada uma composição com 100% de LLDPE. - 9 -

Foram extrudidos filmes a partir das três composições e foram medidos a força elástica (TS), o alongamento até à ruptura (EB) no correr do fabrico (sentido da máquina) (MD) e contra o correr do fabrico (sentido transversal da máquina) (TD).

Os resultados obtidos foram OS seguintes: TEST TS EB MD TD MD TD Composição 1 16 14 680 710 Composição 2 10 9 660 793 100% LLDPE 38 36 680 993

Claims

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REIVINDICAÇÕES is.- Processo de obtenção de uma composição contendo um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo Ci_4 ou hidroxipropilo do amido com um grau de substituição de pelo menos 0.25 e além disso um agente de compatibilização, caracterizado por o agente de compatibilização compreender um ou mais ésteres de álcoois Ci_4 e ácidos carboxílicos C6-20·

22,- Processo de obtenção de uma composição contendo um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo C1-4 ou hidroxipropilo do amido com um grau de substituição de pelo menos 0.25 e além disso um agente de compatibilização, de harmonia com a reivindicação 1, caracterizado por conter 20-79% em peso do polímero de hidrocarboneto insaturado, 20-70% em peso do derivado do amido e 1-10% em peso do éster.

32.- Processo de obtenção de uma composição contendo um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo Cq_4 ou hidroxipropilo do amido com um grau de substituição de pelo menos 0.25 e além disso um agente de compatibilização, de harmonia com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por conter 11 11 Λ / como éster oleato de metil ou etil.

42.- Processo de obtenção de uma composição contendo um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo C^_4 ou hidroxipropilo do amido com um grau de substituição de pelo menos 0.25 e além disso um agente de compatibilização, de harmonia com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por conter como derivado do amido um produto de condensação do amido com um óxido de propileno.

52.- Processo de obtenção de uma composição contendo um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo C]__4 ou hidroxipropilo do amido com um grau de substituição de pelo menos 0.25 e além disso um agente de compatibilização, de harmonia com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por o derivado do amido ter um grau de substituição de 0.4-1.0.

62,- Processo de obtenção de uma composição contendo um polímero de um hidrocarboneto insaturado e um éter alquilo Ci_4 ou hidroxipropilo do amido com um grau de substituição de pelo menos 0.25 e além disso um agente de compatibilização para a produção de materiais baseados no polímero de um hidrocarboneto insaturado, caracterizado por a composição obtida de 12 12 ser acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, sujeita a tratamento de moldagem com o uso do calor. LISBOA, 17 de MAIO de 1991