JP2001509525A - Starch-based thermoplastic mixture for producing biodegradable molded articles - Google Patents

Starch-based thermoplastic mixture for producing biodegradable molded articles

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JP2001509525A
JP2001509525A JP2000502105A JP2000502105A JP2001509525A JP 2001509525 A JP2001509525 A JP 2001509525A JP 2000502105 A JP2000502105 A JP 2000502105A JP 2000502105 A JP2000502105 A JP 2000502105A JP 2001509525 A JP2001509525 A JP 2001509525A
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thermoplastic
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ベングス,ホルガー
シュネラー,アルノルト
ベーム,ギッテ
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アヴェンティス・リサーチ・ウント・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー
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Abstract

(57)【要約】 A)100重量部(水分量をゼロ%に修正した後に計算して)の、所望の天然の、化学的変性デンプン、発酵性および/または組み換えのデンプンおよび/または生物変換によって調製されたデンプンおよび/または前記デンプンの誘導体; B)必要ならば最高100重量部の、生理学的に無害で、生分解性の、熱可塑性加工が可能なA)以外の高分子物質; C)1〜100重量部の水; D)10重量部〜A)およびB)の重量部の合計の半分の量の少なくとも1種の可塑剤; E)0.01重量部〜(A)+(B)/10重量部の範囲内の量のすくなくとも1種のホスフェート; F)必要ならば、最高((A)+(B))重量部の他の通常の添加剤; を準備して混合することによって得ることができる優れた性質、好ましくは優れた機械的性質を有する生分解性成形品を製造するためのデンプンを主原料とする熱可塑性混合物であって、さらに少なくとも、成分E)と成分A)の混合が該熱可塑性混合物への熱及び機械的エネルギーの導入、および好ましくは該混合物に加わる高温の作用と同時の剪断力の作用を伴って行われる熱可塑性混合物。   (57) [Summary] A) 100 parts by weight (calculated after correcting the water content to zero%) of the desired native, chemically modified starch, fermentable and / or recombinant starch and / or starch prepared by bioconversion. / Or derivatives of said starch; B) up to 100 parts by weight, if necessary, of a physiologically harmless, biodegradable, thermoplastically processable polymeric substance other than A); C) 1-100 parts by weight of water; D) 10 parts by weight to half of the sum of parts by weight of A) and B) of at least one plasticizer; E) at least one phosphate in an amount ranging from 0.01 parts by weight to (A) + (B) / 10 parts by weight; F) If necessary, up to ((A) + (B)) parts by weight of other conventional additives; A thermoplastic mixture based on starch for producing a biodegradable molded article having excellent properties, preferably excellent mechanical properties, which can be obtained by preparing and mixing A thermoplastic mixture in which the mixing of components E) and A) is carried out with the introduction of heat and mechanical energy into the thermoplastic mixture and, preferably, with the action of high temperatures and simultaneous shearing forces acting on the mixture .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 優れた性質、好ましくは優れた機械的性質を有する生分解性成形品を製造する
ためのデンプンを主原料とする熱可塑性混合物ならびに該混合物の調製および使
用。
[0001] A starch-based thermoplastic mixture for the preparation of a biodegradable molded article having excellent properties, preferably excellent mechanical properties, and the preparation and use of said mixture.

【0002】 本発明はデンプンを主原料とする熱可塑性混合物、この種の混合物の調製、お
よびさらに、好ましくは優れた機械的性質を有する、成形品またはフィルムのよ
うな生分解性成形品を製造するためのこれら混合物の使用にも関する。
The present invention relates to starch-based thermoplastic mixtures, the preparation of such mixtures and, moreover, the production of biodegradable shaped articles, such as shaped articles or films, which preferably have excellent mechanical properties. It also relates to the use of these mixtures to perform

【0003】 デンプンは生体適合性物質であり、それ自体基本的に良好な生分解性というす
ぐれた利点を有する。極めて様々の適用分野に対して天然の、そしてさらに生理
学的に適合しかつ分解可能なプラスチックとして所謂親水性ポリマーの使用が拡
大される結果として、公知のプラスチック加工法たとえば射出成形または押出に
よってデンプンを加工するためのかなりの努力も払われている。しかし、成形品
またはフィルムのように、このように製造された生成物は不適当な機械的性質、
たとえば不適当な強度または不十分な寸法安定性を有することが多い。
[0003] Starch is a biocompatible substance, which itself has the excellent advantage of essentially good biodegradability. As a result of the widespread use of so-called hydrophilic polymers as natural and more physiologically compatible and degradable plastics for a very wide variety of applications, starch is produced by known plastic processing methods such as injection molding or extrusion. Considerable effort has also been put into processing. However, like molded articles or films, the products produced in this way have unsuitable mechanical properties,
For example, they often have inadequate strength or poor dimensional stability.

【0004】 デンプンを化学的に変性させることによって限定された改良を行うことができ
る。デンプンを変性させるのに用いられる多くの樣々な反応がある。これらの中
には酸化処理、有機薬品とのポリマー類似反応、架橋反応、さらにデンプンを開
始剤として用い、モノマーを主鎖に結合させるグラフト重合がある。
[0004] Limited improvements can be made by chemically modifying starch. There are many different reactions used to modify starch. Among these are oxidation treatments, polymer-like reactions with organic chemicals, cross-linking reactions, and graft polymerization in which starch is used as an initiator and monomers are bonded to the main chain.

【0005】 通常のポリマー加工技術を用いるデンプン混合物のさらに進んだ加工において
、ポリマー混合物を溶融(たとえば射出成形、吹込成形、押出及び同時押出にお
いて)することは大抵の場合興味のあることである。
In the further processing of starch mixtures using conventional polymer processing techniques, it is often of interest to melt the polymer mixture (eg in injection molding, blow molding, extrusion and coextrusion).

【0006】 これにはデンプンを原料とする成形組成物が熱可塑性挙動を示すことが必要で
ある。
[0006] This requires that the molding composition made from starch has a thermoplastic behavior.

【0007】 架橋によってデンプンの熱可塑性挙動を改善しょうとする場合には、グリオキ
サール、グルタルジアルデヒドまたはジアルデヒドデンプンのようなアルデヒド
類を原料とする二官能性分子、さもなければジイソシアナート類、エポキシド類
、エピクロロヒドリン、ジエステル等を原料とする二官能性分子によって重要な
役割が演じられることが多く、そして架橋剤の量が過大の場合には、架橋反応の
程度が、デンプンのより望ましい可塑性である所望の効果の達成を妨げることが
ある。とくに、比較的強度の架橋は膨潤可能ではあるが不溶性の生成物をもたら
す。
If the thermoplastic behavior of starch is to be improved by crosslinking, bifunctional molecules derived from aldehydes such as glyoxal, glutardialdehyde or dialdehyde starch, otherwise diisocyanates, An important role is often played by bifunctional molecules derived from epoxides, epichlorohydrin, diesters, etc., and if the amount of cross-linking agent is too large, the degree of cross-linking reaction will be less than that of starch. It may interfere with achieving the desired effect, which is the desired plasticity. In particular, relatively strong crosslinks lead to swellable but insoluble products.

【0008】 より詳細な先行技術に関して下記刊行物が引用される。 WO90/05161(PCT/CH89/00185)=D1, DE−A39 31 363=D2, US2,801,242=D3, US2,938,901=D4, US2,328,537=D5, WO94/21236=D6, EP−A0 143 643=D7, DE−A2 308 886=D8, EP−A0 391 853=D9, EP−A0 298 920=D10および 著者Solarek,D.B.,編者Otto B,出版社Boca Rato
n,Floridaの“Modified Starches:Propert
ies and Uses”,1986,p.97−112=D11. D1は実質的に自生または天然のデンプンと添加剤を混合し、熱および機械的
エネルギーを加えて混合物を溶融させることによる熱可塑性加工の可能なデンプ
ンの調製を記載している。この添加剤はデンプンの融点を下げる物質であり、し
たがってこの添加剤を加えたデンプンの融点はデンプンの分解温度を下回る。こ
の添加剤の具体的な例はDMSO、1,3−ブタンジオール、グリセロール、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジグリセリド
、ジグリコールエーテル、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−
メチルホルムアミド、N,N′−ジメチル尿素、ジメチルアセトアミドおよびN
−メチルアセトアミドである。D1はジまたはポリカルボン酸および/または酸
無水物、ジまたはポリカルボン酸のハリドおよび/またはアミド類、二塩基性ま
たは多塩基性無機酸の誘導体、エポキシド類、ホルムアルデヒド、尿素誘導体、
ジビニルスルホン類、イソシアナート類、モノまたは多官能性オキソ化合物、お
よびさらにシアナミドからなる群から選ばれる架橋剤の添加も提案している。
The following publications are cited for more detailed prior art. WO90 / 05161 (PCT / CH89 / 00185) = D1, DE-A39 31 363 = D2, US2,801,242 = D3, US2,938,901 = D4, US2,328,537 = D5, WO94 / 21236 = D6 , EP-A0 143 643 = D7, DE-A2 308 886 = D8, EP-A0 391 853 = D9, EP-A0 298 920 = D10 and author Solarek, D.A. B. , Editor Otto B, publisher Boca Rato
n, Florida's "Modified Starches: Property"
is and Uses ", 1986, pp. 97-112 = D11. D1 is a process for thermoplastic processing by mixing additives with substantially native or native starch and applying heat and mechanical energy to melt the mixture. A possible starch preparation is described, in which the additive is a substance which lowers the melting point of starch, so that the melting point of the starch to which this additive is added is below the decomposition temperature of the starch. Is DMSO, 1,3-butanediol, glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diglyceride, diglycol ether, formamide, N, N-dimethylformamide, N-
Methylformamide, N, N'-dimethylurea, dimethylacetamide and N
-Methylacetamide. D1 is di- or polycarboxylic acid and / or acid anhydride, di- or polycarboxylic acid halide and / or amide, dibasic or polybasic inorganic acid derivative, epoxides, formaldehyde, urea derivative,
It has also been proposed to add a crosslinking agent selected from the group consisting of divinyl sulfones, isocyanates, mono- or polyfunctional oxo compounds, and also cyanamide.

【0009】 D2は架橋性試薬を純粋またはカプセル封入の形で添加し、続く高温のアニ
ーリングにより架橋反応を達成させることによる変性によってデンプンの膨潤性
を低下させる方法に関する。用いられる架橋剤は、とくに尿素誘導体、ウロトロ
ピン、トリオキサン、ジまたはポリエポキシド類、ジまたはポリクロロヒドリン
類、ジまたはポリイソシアナート類、炭酸誘導体、ジエステルさもなければリン
酸またはホウ酸のような無機ポリ酸である。前記混合物は、次の熱処理によって
機械的安定性の適切な増大を達成するために架橋剤の極めて大きい重量比(10
〜100重量%)を特徴とする。
D2 relates to a method of reducing the swellability of starch by adding a crosslinkable reagent in pure or encapsulated form, followed by denaturation by effecting the crosslinking reaction by high temperature annealing. Crosslinking agents used are, in particular, urea derivatives, urotropins, trioxane, di- or polyepoxides, di- or polychlorohydrins, di- or polyisocyanates, carbonic acid derivatives, diesters or else inorganic esters such as phosphoric acid or boric acid. It is a polyacid. The mixture is treated with a very high weight ratio of crosslinking agent (10%) to achieve a suitable increase in mechanical stability by subsequent heat treatment.
~ 100% by weight).

【0010】 D3はリン酸ナトリウム類を用いるジスターチホスフェート類の調製法を開示
する。ここでは、2種類のデンプン鎖をホスフェート分子に結合させて架橋させ
る。しかし、この場合にはデンプン粒が保持されてデンプンは可塑化しない。
D3 discloses a method for preparing distarch phosphates using sodium phosphates. Here, two types of starch chains are bonded to a phosphate molecule and crosslinked. However, in this case, the starch granules are retained and the starch does not plasticize.

【0011】 D4は、D3と同様に、生産分野へ適用するための無粉塵性粉末を調製するた
めに、溶解も膨潤もしないデンプン粒をリン酸およびその塩類と懸濁させて変性
させる方法を開示する。
[0011] D4 is a method similar to D3 for preparing a dust-free powder for application in the production field by suspending and dissolving starch granules that do not dissolve or swell with phosphoric acid and salts thereof. Disclose.

【0012】 D5においては、水性懸濁液中でデンプン粒を変性させるために無機塩化物を
使用する。このデンプン混合物も、これら薬品による処理前または処理中には熱
可塑化されない。
In D5, an inorganic chloride is used to modify starch granules in an aqueous suspension. This starch mixture is also not thermoplasticized before or during treatment with these chemicals.

【0013】 D6はデンプンと架橋剤との直接的加圧成形のための架橋剤、とくにエピクロ
ロヒドリンの使用を記載している。この種のデンプン混合物はタブレット状の結
合剤として特許請求されている。
D6 describes the use of crosslinkers, in particular epichlorohydrin, for direct pressing of starch and crosslinkers. Such starch mixtures are claimed as binders in tablet form.

【0014】 D7には、二官能性カルボン酸、とくにアジピン酸の架橋剤としての適用も詳
細に記載されている。
[0014] D7 also describes in detail the application of bifunctional carboxylic acids, in particular adipic acid, as crosslinking agents.

【0015】 D8はホスフェート含有溶液をデンプンに吹き付ける方法を記載している。次
の混練によって柔らかい物質を生じ、それをさらに数時間少なくとも140℃の
温度に加熱する。生成物は冷却後極めて容易に水に溶ける。良好な低粘度特性を
、不均一反応の欠点と比較対照しなければならない。
D8 describes a method of spraying a phosphate-containing solution onto starch. Subsequent kneading results in a soft substance, which is heated to a temperature of at least 140 ° C. for a few more hours. The product dissolves very easily in water after cooling. Good low viscosity properties must be contrasted with the disadvantages of heterogeneous reactions.

【0016】 D9は熱可塑性デンプンを調製するためにホスフェート基を有するデンプンの
使用を開示している。このために天然の植物デンプンを使用する。種々の添加、
主に二価カチオンの添加によって性質を変性させる。
D9 discloses the use of starch having a phosphate group to prepare a thermoplastic starch. For this purpose, natural plant starch is used. Various additions,
The properties are modified mainly by the addition of divalent cations.

【0017】 D10はホスフェート基を有する天然デンプンの調製を記載している。まず脱
イオン水による洗浄処理を用いて遊離電解質を洗い去ることによりデンプンを変
性させる。この後、ホスフェート基の酸部分を主にMg2+またはCa2+のような
二価イオンによって置換させ、こうしてデンプンを変性させる。
D10 describes the preparation of a native starch having a phosphate group. The starch is first denatured by washing away the free electrolyte using a washing treatment with deionized water. After this, the acid part of the phosphate group is replaced mainly by divalent ions such as Mg 2+ or Ca 2+ , thus modifying the starch.

【0018】 D11は主に懸濁状態でのデンプンのホスフェートによる変性において先行技
術となる。
D11 is prior art mainly in the modification of starch with phosphate in suspension.

【0019】 ここに述べかつ検討した先行技術を踏まえた結果、本発明の目的は、優れた性
質、たとえば優れた機械的性質を有する生分解性成形物品の製造を可能にするデ
ンプンを主原料とする熱可塑性混合物を提供することにあった。
As a result of the prior art discussed and discussed herein, it is an object of the present invention to provide a starch-based raw material that allows for the production of biodegradable molded articles having excellent properties, for example, excellent mechanical properties. To provide a thermoplastic mixture.

【0020】 本発明の別の目的は、押出物またはペレット用の熱可塑性混合物を調製する方
法そしてさらに該熱可塑性混合物の使用であった。
Another object of the present invention was a method for preparing a thermoplastic mixture for extrudates or pellets and furthermore the use of said thermoplastic mixture.

【0021】 これらの目的は請求項1記載の特徴を有する混合物によって達成された。好ま
しい態様は従属物質請求項の主題である。請求項8の主題は本発明以前に存在し
た方法に関連する問題を解決する。新規方法の有利な修正は独立方法請求項に従
属する従属請求項で保護される。請求項12は本発明による使用を与える。
These objects have been achieved by a mixture having the features of claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims. The subject matter of claim 8 solves the problems associated with the methods that existed before the present invention. Advantageous modifications of the novel method are protected by the dependent claims dependent on the independent method claim. Claim 12 provides for use according to the invention.

【0022】 デンプンを主原料とする熱可塑性混合物は、A)100重量部(水分量をゼロ
%に修正した後計算して)の所望の天然の、化学的変性デンプン、発酵性および
/または組み換え型のデンプンおよび/または生物変換によって調製したデンプ
ンおよび/または前記デンプンの誘導体;B)必要ならば最高100重量部の生
物学的に無害で、生分解性の、熱可塑性加工が可能なA)以外の高分子物質;C
)1〜100重量部の水分;D)10重量部〜A)およびB)の重量部の合計の
半分の範囲内の量の少なくとも1種の可塑剤;E)0.01重量部〜(A)+(
B)/10重量部の範囲内の量の少なくとも1種のホスフェート;F)必要なら
ば最高((A)+(B))重量部の他の通常の添加剤を準備して混合することに
よって得ることができ;さらに、熱可塑性混合物中に熱及び機械的エネルギーを
導入しながら少なくとも成分E)と成分A)との混合を行わせる結果、容易に予
測されないように、優れた熱可塑性加工性を有し、成形物を得るように加工でき
、優れた機械的性質を有し、それにもかかわらず容易に生分解可能であり、例え
ば腐らすかまたは堆肥にすることができる熱可塑性加工が可能なデンプンを主原
料とする混合物を生成させることができる。
The starch-based thermoplastic mixture comprises: A) 100 parts by weight (calculated after correcting the water content to zero%) of the desired natural, chemically modified starch, fermentable and / or recombinant Starch of the type and / or starch prepared by bioconversion and / or derivatives of said starch; B) if necessary up to 100 parts by weight of biologically harmless, biodegradable, thermoplastically processable A) Other high molecular substances; C
D) 10 parts by weight to at least one plasticizer in an amount in the range of half the sum of parts by weight of A) and B); E) 0.01 parts by weight to (A) ) + (
B) by providing and mixing at least one phosphate in an amount in the range of / 10 parts by weight; F) if necessary up to ((A) + (B)) parts by weight of other customary additives. In addition, the mixing of at least component E) and component A) while introducing heat and mechanical energy into the thermoplastic mixture results in excellent thermoplastic processability such that it is not easily predicted. And can be processed to obtain moldings, have excellent mechanical properties, are nevertheless easily biodegradable, and can be thermoplastically processed, for example to be rotten or compostable A mixture based on starch can be produced.

【0023】 さらに、成形品またはフィルムのような製品は実質的に生体適合性があり、場
合によっては可食性になって、可食性包装すなわち、とくに食品又は飲料用包装
への道を開く。本発明のためには、食品または飲料用包装は、一時的に接触する
だけの食品または飲料用外部包装かまたは、内面が食品または飲料と絶えず接触
しているチューブ、ケーシング、ラッピングまたコーティングのような包装であ
る。したがって、これら包装は食品又は飲料とともに摂取することさえ可能であ
る。このように包装は、とくに果実、卵、チーズ、キャンディー、ケーキ、ビス
ケッまたは発泡錠剤、飲料、肉、ソーセージ製品またはソーセージ−肉エマルシ
ョンに適当である。
In addition, products such as moldings or films are substantially biocompatible and, in some cases, edible, paving the way for edible packaging, ie, especially for food or beverage packaging. For the purposes of the present invention, a food or beverage package may be an outer package for food or beverage that only makes temporary contact, or a tube, casing, wrapping or coating whose inner surface is in constant contact with the food or beverage. Packaging. Thus, these packages can even be consumed with food or beverages. The packaging is thus particularly suitable for fruits, eggs, cheeses, candies, cakes, biscuits or effervescent tablets, beverages, meat, sausage products or sausage-meat emulsions.

【0024】 ここで本発明によって熱可塑性成形用組成物から得ることができる成形品の使
用は一時的な製品と組み合わせた使用に限定されないで、輸送また貯蔵中の消費
物品または商業資産を保護するための一時的な使用まで拡げることもできる。た
とえば自動車を海外に輸送する時に生じるような気候条件に曝されることから保
護するためにとくに考慮を払わなければならない。
Here, the use of the moldings obtainable from the thermoplastic molding compositions according to the invention is not limited to the use in combination with temporary products, but to protect consumer goods or commercial assets during transportation or storage. It can be extended to temporary use. Special care must be taken to protect against exposure to climatic conditions, such as those encountered when transporting vehicles abroad.

【0025】 驚くべきことに、特定条件下でリン酸塩、好ましくは例えばポリリン酸塩、メ
タリン酸塩および/またはポリメタリン酸塩のような特定添加剤の使用は一方で
はデンプンを変性させ、他方では通常の熱可塑性プラスチック加工法を用いてデ
ンプンのさらに進んだ加工を可能にする効果を達成することが見出された。
Surprisingly, the use of specific additives such as phosphates, preferably polyphosphates, metaphosphates and / or polymetaphosphates under certain conditions, on the one hand, modifies the starch, on the other hand, It has been found that conventional thermoplastic processing techniques are used to achieve an effect that allows for further processing of the starch.

【0026】 本発明により記載した条件下において、本発明による添加剤が、低濃度におい
てさえも熱可塑性デンプン混合物の性質及び加工性にプラスの効果を及ぼす加工
中に、変性反応を行わせることができる。 新規デンプン混合物の成分A) 成分A)は新規混合物の必須成分である。
Under the conditions described according to the invention, it is possible for the additives according to the invention to carry out a modification reaction during processing, even at low concentrations, which has a positive effect on the properties and processability of the thermoplastic starch mixture. it can. Component A) of the novel starch mixture Component A) is an essential component of the novel mixture.

【0027】 成分A)は1種以上のデンプン、1種以上のデンプン誘導体、またはデンプン
およびデンプン誘導体の混合物である。
Component A) is one or more starches, one or more starch derivatives, or a mixture of starch and starch derivatives.

【0028】 デンプンの重要な群は植物原料から得られるデンプンを含む。これらはジャガ
イモ、キャッサバ、マランタもしくはサツマイモのような塊茎、コムギ、トウモ
ロコシ、ライムギ、米、オオムギ、アワ、オートムギもしくはモロコシのような
種子、クリ、ドングリ、豆、エンドウおよび他の豆類もしくはバナナのような果
実、またはたとえばソテツの髄のような植物の髄で作ったデンプンを含む。
An important group of starches includes starch obtained from plant sources. These include tubers such as potatoes, cassava, maranta or sweet potato, seeds such as wheat, corn, rye, rice, barley, millet, oats or sorghum, chestnuts, acorns, beans, peas and other beans or bananas. Includes starch made from fruit or plant pith, for example, cycad pith.

【0029】 本発明のために使用可能なデンプンは実質的に種々の比例量のアミロースおよ
びアミロペクチンからなる。
The starch that can be used for the present invention consists essentially of various proportional amounts of amylose and amylopectin.

【0030】 とりわけ良好な結果は、とくにジャガイモから作ったデンプン(たとえばSu
edstaerke製RToffena:登録商標)またはトウモロコシから作 ったデンプン(たとえばNational Starch製Corn Star
ch)もしくはポリグルカン類から作ったポリマーの完全に線状の構造を特徴と
するデンプンの場合に得られる。
Particularly good results have been found in starches made especially from potatoes (eg Su
RToffena® from edstarrke or starch made from corn (eg Corn Star from National Starch).
ch) or starches characterized by a completely linear structure of polymers made from polyglucans.

【0031】 本発明により使用可能なデンプンの分子量は広範囲にわたることができる。新
規熱可塑性混合物の主成分として使用可能なデンプンは分子量Mwが5×104 〜1×107の範囲にある実質的にアミロースとアミロペクチンからなるデンプ ンである。1×106〜5×106の分子量Mwを有する比較的長鎖のポリマーが
好ましい。
The molecular weight of the starch that can be used according to the invention can vary over a wide range. Starch which can be used as a main component of the novel thermoplastic mixture is a starch consisting essentially of amylose and amylopectin having a molecular weight Mw in the range of 5 × 10 4 to 1 × 10 7 . Relatively long chain polymers having a molecular weight Mw of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 are preferred.

【0032】 5×102〜1×105の範囲内の分子量Mw,好ましくは1×103〜5×1 04の分子量Mwを有する線状多糖類、好ましくはポリグルカン類、とくに1, 4−α−D−ポリグルカンも好ましい。Linear polysaccharides having a molecular weight Mw in the range of 5 × 10 2 to 1 × 10 5 , preferably 1 × 10 3 to 5 × 10 4 , preferably polyglucans, especially 1, 4-α-D-polyglucan is also preferred.

【0033】 本発明は天然植物源のデンプンを主原料とする成形用組成物以外に、化学的に
変性されたか、発酵によって得られたか、組み換え型の源を有するか、または生
物変換(すなわち生体触媒反応)によって調製されたデンプンを有する熱可塑性
混合物または成形用組成物をも包含する。
The present invention relates to a molding composition based on starch, which is a natural plant source, and which is chemically modified, obtained by fermentation, has a recombinant source, or undergoes biotransformation (ie, biotransformation). Catalysis) also includes thermoplastic mixtures or molding compositions having the starch prepared by catalysis.

【0034】 本発明の目的に対し「化学的変性デンプン」は化学的手段によって天然の状態
から性質を変えさせたデンプンである。これはデンプンをモノ−、ジ−または多
官能性試薬および/または酸化体で処理するポリマー類似反応によって実質的に
達成される。この場合にデンプンのポリグルカンの水酸基は好ましくはエーテル
化、エステル化もしくは選択的酸化によって変換させるか、または変性がデンプ
ン主鎖上の共重合可能なモノマーの遊離基開始グラフト共重合に基づいている。
For the purposes of the present invention, “chemically modified starch” is a starch whose properties have been changed from its native state by chemical means. This is substantially achieved by a polymer-like reaction in which the starch is treated with mono-, di- or polyfunctional reagents and / or oxidants. In this case, the hydroxyl groups of the starch polyglucan are preferably converted by etherification, esterification or selective oxidation, or the modification is based on free-radical-initiated graft copolymerization of copolymerizable monomers on the starch backbone. .

【0035】 特に化学的に変性させたデンプンにはキサントゲナート、アセテート、ホスフ
ェート、サルフェートおよびニトレートのようなデンプンエステル類、非イオン
、アニオンまたはカチオン性デンプンエーテルのようなデンプンエーテル類、ジ
アルデヒドデンプンのような酸化デンプン、カルボキシデンプン、ペルサルフェ
ート分解デンプンおよび類似物質がある。
Particularly chemically modified starches include starch esters such as xanthogenate, acetate, phosphate, sulfate and nitrate, starch ethers such as nonionic, anionic or cationic starch ethers, dialdehyde starch. Such as oxidized starch, carboxy starch, persulfate degraded starch and the like.

【0036】 本発明の目的に対し「発酵性デンプン」は真菌、藻類または細菌のような天然
の生物体を用いた発酵法により、または発酵法の関与もしくは支援によって得ら
れるデンプンである。発酵法によるデンプンの例はアラビアゴムおよび関連多糖
類(ゲランゴム、ガッチゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム)、キサンタン、
エムルサン、ラムサン、ウェラン、シゾフィラン、ポリガラクチュロナート類、
ラミナリン、アミロース、アミロペクチンおよびペクチン類である。
A “fermentable starch” for the purposes of the present invention is a starch obtained by a fermentation process using a natural organism, such as a fungus, algae or bacteria, or by the involvement or support of a fermentation process. Examples of fermented starches include gum arabic and related polysaccharides (gellan gum, gatch gum, karaya gum, tragacanth gum), xanthan,
Emulsan, ramsan, welan, schizophyllan, polygalacturonates,
Laminarin, amylose, amylopectin and pectins.

【0037】 本発明の目的に対し「組み換え源のデンプン」または「組み換えデンプン」は
とくに、天然には存在せずに、遺伝子操作によって変性させた天然の生物体、た
とえば真菌、藻類または細菌の力を借りた生物体を用いて、発酵法により、また
は発酵法の関与若しくは支援によって得ることができるデンプンである。遺伝子
操作の変性法を用いる発酵法によって得られるデンプンの例はアミロース、アミ
ロペクチンおよび他のポリグルカン類である。
For the purposes of the present invention, “recombinant starch” or “recombinant starch” is in particular the power of natural organisms, such as fungi, algae or bacteria, which are not present in nature but have been modified by genetic engineering. Is a starch that can be obtained by a fermentation method or by the involvement or support of a fermentation method using an organism borrowed from the above. Examples of starch obtained by fermentation methods using genetically modified methods are amylose, amylopectin and other polyglucans.

【0038】 本発明の目的に対し「生物変換によって調製されるデンプン」は、特定条件下
で、生体触媒(すなわち酵素)を用いて、概してオリゴマー糖類とくに単糖類ま
たは二糖類の単量体基礎的ビルディングブロックの接触反応により調製されたデ
ンプン、アミロース、アミロペクチンまたはポリグルカン類である。生体接触反
応によるデンプンの例はポリグルカンおよび変性ポリグルカン類、ポリフルクタ
ン及び変性ポリフルクタン類である。
For the purposes of the present invention, “starch prepared by bioconversion” refers, under certain conditions, to the use of biocatalysts (ie enzymes) to form monomeric bases of oligomeric saccharides, especially mono- or disaccharides. Starch, amylose, amylopectin or polyglucans prepared by the contact reaction of building blocks. Examples of starches from biocontact reactions are polyglucans and modified polyglucans, polyfructans and modified polyfructans.

【0039】 最後に、前記の個々のデンプンの誘導体を用いて有利な熱可塑性混合物を得る
こともできる。本発明の目的に対し「デンプンの誘導体」および「デンプン誘導
体」は概して変性デンプン、すなわち天然のアミロース/アミロペクチン比を変
えるか、または予備ゲル化、部分加水分解または化学的誘導を行うことによって
性質を変えたデンプンである。
Finally, the advantageous thermoplastic mixtures can also be obtained using the individual starch derivatives mentioned above. For the purposes of the present invention, "starch derivatives" and "starch derivatives" are generally modified starches, i.e. by modifying the native amylose / amylopectin ratio or by pre-gelling, partial hydrolysis or chemical induction. The changed starch.

【0040】 デンプンの特定誘導体の例は酸化デンプン、たとえばジアルデヒドデンプンま
たはカルボキシル官能性を有する他の酸化生成物、ならびに天然のイオン性デン
プン(たとえばホスフェート基を有するもの)およびイオン的にさらに変性させ
た(この場合にこの用語はアニオンおよびカチオン変性のいずれをも含む)デン
プンである。
Examples of particular derivatives of starch are oxidized starches, such as dialdehyde starch or other oxidation products having carboxyl functionality, as well as natural ionic starches (eg having a phosphate group) and ionically modified (In which case the term includes both anionic and cationic modifications).

【0041】 用いたデンプンが糖類に属しない他の化合物(たとえばタンパク質、脂肪、油
類)を極少量しか有しない場合(例えば、とくにジャガイモデンプン)またはイ
オン性デンプンを基礎原料として用いるかもしくは混合する場合、さらに/また
は使用したデンプン基材が構造、分子量及び純度の点から並外れた均一性を有す
るポリグルカン類たとえば生物変換によって調製された1,4−α−D−ポリグ
ルカンを含む場合に、特に有利な熱可塑性混合物が得られる。新規熱可塑性混合
物においては成分A)、または成分A)から作った混合物に関して水分量をゼロ
%に修正するために計算を行う。これは成分A)の水分量を求めて100重量部
に達しているときには適当量を差し引くが、しかし成分C)の量に達していると
きには考慮に入れることを意味する。 デンプンを原料とする新規熱可塑性混合物の成分B) 新規の熱可塑性加工可能な混合物の成分B)は任意成分である。
If the starch used has very little other compounds (eg proteins, fats, oils) which do not belong to sugars (eg especially potato starch) or use ionic starch as base material or mix If and / or if the starch base used comprises polyglucans having extraordinary homogeneity in terms of structure, molecular weight and purity, for example 1,4-α-D-polyglucan prepared by bioconversion, A particularly advantageous thermoplastic mixture is obtained. For the new thermoplastic mixture, calculations are made to correct the water content to zero% for component A) or for mixtures made from component A). This means that the amount of water in component A) is determined and the appropriate amount is subtracted when it reaches 100 parts by weight, but is taken into account when the amount of component C) is reached. Component B) of the novel thermoplastic mixture starting from starch Component B) of the novel thermoplastically processable mixture is an optional component.

【0042】 より具体的には、これは生物学的に無害で、実質的に生分解性でもある熱可塑
性加工可能なA)以外の高分子物質であって、混合物中に最高100重量部の量
で存在することができる。成分B)はこの種の2種以上の化合物の混合物である
こともできる。
More specifically, this is a biologically harmless, substantially biodegradable, thermoplastically processable polymeric material other than A), which may comprise up to 100 parts by weight of the mixture. Can be present in quantity. Component B) can also be a mixture of two or more compounds of this type.

【0043】 これらの要件を満たす物質群はタンパク質群である。本発明の目的に有利に使
用できる成分B)にはゼラチン、ヒマワリタンパク質、大豆タンパク質、綿実タ
ンパク質、グラウンドナッツタンパク質、アブラナタンパク質のような植物タン
パク質、血漿タンパク質、卵白、卵黄等がある。
A group of substances satisfying these requirements is a group of proteins. Ingredients B) which can be advantageously used for the purposes of the present invention include gelatin, sunflower proteins, soy proteins, cottonseed proteins, groundnut proteins, plant proteins such as rapeseed proteins, plasma proteins, egg whites, egg yolks and the like.

【0044】 有利な混合物はゼイン、グルテン(コーン、ジャガイモ)、アルブミン、カゼ
イン、クレアチン、コラーゲン、エラスチン、フィブロインおよび/またはホエ
ータンパク質の添加を用いて得ることもできる。
Advantageous mixtures can also be obtained with the addition of zein, gluten (corn, potato), albumin, casein, creatine, collagen, elastin, fibroin and / or whey protein.

【0045】 成分B)として興味のある他の物質はA)で述べたデンプン以外の多糖類であ
る。
Other substances of interest as component B) are the polysaccharides other than starch mentioned in A).

【0046】 水溶性多糖類、たとえばアルギン酸及びその塩類、カラギーナン類、フルセラ
ラン、グアーガム、寒天、アラビアゴムまたは同類の多糖類(ガッチゴム、カラ
ヤゴム、トラガカントゴム)、タマリンドゴム、キサンタンゴム、アラリアゴム
、ロクストビーンゴム、アラビノガラクタン、プルラン、チトサン、デキストリ
ンまたはセルロースで作ったものを用いるのが好ましい。
Water-soluble polysaccharides such as alginic acid and salts thereof, carrageenans, furcellaran, guar gum, agar, gum arabic or similar polysaccharides (gatch gum, karaya gum, tragacanth gum), tamarind gum, xanthan gum, aralia gum, roxto bean gum , Arabinogalactan, pullulan, chitosan, dextrin or cellulose is preferred.

【0047】 レンチナン、ラミナリン、キチン、ヘパリン、イヌリン、アガロース、ガラク
タン類、ヒアルロン酸、デキストラン類、デキストリン類、ポリ−α−カプロラ
クトン類および/またはグリコーゲンの添加が有利な効果を収める場合もある。
新規デンプン混合物の成分C) 新規混合物の成分C)は必須成分である。
In some cases, the addition of lentinan, laminarin, chitin, heparin, inulin, agarose, galactans, hyaluronic acid, dextrans, dextrins, poly-α-caprolactones and / or glycogen may have beneficial effects.
Component C) of the novel starch mixture Component C) of the novel mixture is an essential component.

【0048】 新規混合物には1〜100重量部の水分が存在する。水の量が1重量部未満の
場合には、混合物の構造破壊及び均質化が不十分である。水分量が100重量部
を上回ると、混合物の粘度が低すぎる恐れがある。有利な範囲は約10〜75重
量部の水分である。20〜60重量部の範囲がとくに興味がある。 新規混合物
中にかなりの比率の任意成分B)が存在する場合には、水の量を規定するときに
別個にこれを考慮して差し支えない。この場合には、水分量は1重量部〜A)お
よびB)の重量部の合計の半分が好ましい。水分量がA)およびB)の重量部の
約半分である場合には、混合物全体の熱可塑化がとくに良好である。好ましい水
分量はさらに約5〜約(A)+(B)/2重量部であり、10〜(A)+(B)
/3重量部の水分の比率がとくに有用である。
[0048] The novel mixture has from 1 to 100 parts by weight of water. If the amount of water is less than 1 part by weight, the structural breakdown and homogenization of the mixture are insufficient. If the water content exceeds 100 parts by weight, the viscosity of the mixture may be too low. An advantageous range is about 10 to 75 parts by weight of water. A range of 20 to 60 parts by weight is of particular interest. If a significant proportion of optional component B) is present in the novel mixture, this can be taken into account separately when defining the amount of water. In this case, the water content is preferably 1 part by weight to half of the total of the parts by weight of A) and B). If the water content is about half of the parts by weight of A) and B), the thermoplasticization of the entire mixture is particularly good. A preferred water content is about 5 to about (A) + (B) / 2 parts by weight, and 10 to (A) + (B)
A water ratio of / 3 parts by weight is particularly useful.

【0049】 これらの好ましい範囲は混合物の理想的な可塑化、すなわちデンプンの破壊、
混合物の均質化、さらに混合物の熱可塑化を示す。
These preferred ranges are for the ideal plasticization of the mixture, ie for the destruction of starch,
Figure 3 shows the homogenization of the mixture and also the thermoplasticization of the mixture.

【0050】 水C)の量は実際に加えた水分および他の成分に由来する水分の両方を含み、
とくに成分A)中に存在又は結合する水分および成分E)中に存在または結合す
る水分の量は計算において考慮しなければならない。
The amount of water C) includes both the water actually added and the water from other components,
In particular, the amount of water present or associated in component A) and the amount present or associated in component E) must be taken into account in the calculations.

【0051】 成分C)の性質の他の態様は実質的に重要ではない。水中の塩類または他の異
物の含量が意図する用途に許容できさえすれば、脱塩水、脱イオン水、または同
等に良好な本管の水若しくは他の源の水を用いることができる。 新規デンプン混合物の成分D) 成分D)は新規混合物中に存在しなければならない。
Other aspects of the nature of component C) are not material. Demineralized water, deionized water, or equally good mains water or other source water can be used provided that the content of salts or other foreign matter in the water is acceptable for the intended application. Component D) of the new starch mixture Component D) must be present in the new mixture.

【0052】 成分D)の量はとくに重要であり、すなわち規定範囲内でのみ自由に選ぶこと
ができる。新規組成物中には1種以上の可塑剤が、10重量部〜A)およびB)
の重量部の合計の半分の範囲内の量で存在する。可塑化する化合物の含量が10
重量部未満の場合には、比較的多量の機械的および/または熱エネルギーを用い
てさえも、可塑化が不十分である。可塑剤含量がA)およびB)重量部の合計の
半分の量を上回る場合には、混合物の可塑化の著しい改良はない。
The amount of component D) is particularly important, that is, it can be freely selected only within the specified range. One or more plasticizers are present in the novel composition from 10 parts by weight to A) and B).
Is present in an amount in the range of half the sum of the parts by weight. The content of the compound to be plasticized is 10
If it is less than parts by weight, plasticization is insufficient even with relatively large amounts of mechanical and / or thermal energy. If the plasticizer content exceeds half the sum of parts A) and B) parts by weight, there is no significant improvement in the plasticization of the mixture.

【0053】 可塑剤の有利な量は12.5〜(A)+(B)/2重量部の範囲内にあり、と
くに有用な可塑剤含量は15〜(A)+(B)/4重量部の範囲内にある。 本
発明の目的に対し、可塑化する薬剤、可塑化剤、可塑化薬剤及び弾性化剤という
用語は可塑剤という用語と基本的には同一の意味である。
Preferred amounts of plasticizer are in the range from 12.5 to (A) + (B) / 2 parts by weight, with a particularly useful plasticizer content being from 15 to (A) + (B) / 4 parts by weight. Within the range of the part. For the purposes of the present invention, the terms plasticizing agent, plasticizer, plasticizing agent and elasticizer have essentially the same meaning as the term plasticizer.

【0054】 通常低蒸気圧を有し、成分A)および、もし存在すればB)と物理的に相互作
用し、そして好ましくはその溶剤または膨潤力によるだけでなく、これらがない
ときでさえも化学反応なしに前記成分と均質系を形成する不活性の、好ましくは
有機の物質を使用することができる。本発明によって用いられる成分D)は好ま
しくは、混合物の凝固点を下げ、変形性を向上させ、弾性を高め、硬度を下げ、
そして必要ならば付着力を上げる。
It usually has a low vapor pressure and physically interacts with component A) and, if present, B) and preferably not only due to its solvent or swelling power, but also in the absence thereof Inert, preferably organic, substances which form a homogeneous system with the components without a chemical reaction can be used. Component D) used according to the invention preferably lowers the freezing point of the mixture, improves deformability, increases elasticity, lowers hardness,
If necessary, increase the adhesion.

【0055】 本発明によれば、好ましい可塑剤は無臭、無色、耐光、耐寒および耐熱性があ
り、僅かな吸湿性をも有せず、耐水性、健康に無害で、耐燃性かつ可能な限り不
揮発性で、中性反応を呈し、ポリマーおよび助剤と混合可能、かつ良好なゲル化
性能を示す。とくに、該可塑剤は成分A)及び、もし用いる場合にはB)に対し
て相溶性、ゲル化能力及び可塑化作用を有しなければならない。
According to the present invention, preferred plasticizers are odorless, colorless, light-fast, cold- and heat-resistant, have little moisture absorption, are water-resistant, harmless to health, are flame-resistant and as far as possible It is non-volatile, exhibits a neutral reaction, is miscible with polymers and auxiliaries, and has good gelling performance. In particular, the plasticizer must have compatibility, gelling capacity and plasticizing action with component A) and, if used, B).

【0056】 本発明により成分D)として用いられる成分は移行が小さいことも特徴とする
必要があり、これは食品及び飲料分野における本発明による成形品の適用にとく
に重要である。
The components used according to the invention as components D) must also be characterized by a low migration, which is of particular importance for the applications of the shaped articles according to the invention in the food and beverage sector.

【0057】 とくに好ましい可塑化成分D)の例はジメチルスルホキシド、1,3−ブタン
ジオール、グリセロール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジグリ
セリド、ジグリコールエーテル、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド
、N−メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミドお
よび/またはN,N′−ジメチル尿素である。
Examples of particularly preferred plasticizing components D) are dimethyl sulfoxide, 1,3-butanediol, glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, diglyceride, diglycol ether, formamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformamide , Dimethylacetamide, N-methylacetamide and / or N, N'-dimethylurea.

【0058】 他のとくに有用な物質はポリアルキレンオキシド、グリセロールモノ−、ジ−
またはトリアセテート、ソルビトールおよび他の糖アルコールたとえばエリトリ
トール、糖酸たとえばグルコン酸、ポリヒドロキシカルボン酸、糖類たとえばグ
ルコース、フルクトースまたはスクロース、ならびにさらにクエン酸およびその
誘導体である。 デンプンを主原料とする新規熱可塑性混合物の成分E) 成分E)は新規混合物にとって必須である。
Other particularly useful materials are polyalkylene oxides, glycerol mono-, di-
Or triacetate, sorbitol and other sugar alcohols such as erythritol, sugar acids such as gluconic acid, polyhydroxycarboxylic acids, sugars such as glucose, fructose or sucrose, and also citric acid and its derivatives. Component E) of the novel thermoplastic mixture based on starch The component E) is essential for the novel mixture.

【0059】 新規混合物中に存在する成分E)の量がとくに重要である。新規混合物は0.
01重量部〜(A)+(B)/20重量部の量の成分E)を含む。有用な量は少
なくとも0.1重量部、好ましくは0.1〜(A)+(B)/20重量部である
The amount of component E) present in the novel mixture is of particular importance. The new mixture is 0.
Component E) in an amount of from 01 parts by weight to (A) + (B) / 20 parts by weight. Useful amounts are at least 0.1 parts by weight, preferably 0.1 to (A) + (B) / 20 parts by weight.

【0060】 成分E)の量が少なすぎると、新規混合物から得ることができる成形品の機械
的性質が劣悪になる。該量が(A)+(B)/10重量部を上回ると、成形用組
成物の可塑化が損なわれる。
If the amount of component E) is too low, the mechanical properties of the moldings obtainable from the novel mixtures are poor. When the amount exceeds (A) + (B) / 10 parts by weight, the plasticization of the molding composition is impaired.

【0061】 本発明によれば、ホスフェートが成分E)である。本発明の目的に対し、ホス
フェートは種々のリン酸の塩類またはエステル類であるが、本発明には種々のリ
ン酸の塩類がはるかに好ましい。本発明によれば、用いられる成分E)は種々の
リン酸の1種以上の塩類および/またはエステル類を含むことができ、したがっ
て1種以上のホスフェートが成分E)を形成することができる。
According to the invention, the phosphate is component E). For the purposes of the present invention, phosphates are various salts or esters of phosphoric acid, although various salts of phosphoric acid are much more preferred for the present invention. According to the invention, the component E) used can comprise one or more salts and / or esters of various phosphoric acids, so that one or more phosphates can form component E).

【0062】 成分E)として有利に用いることができる化合物は、とくに式MI2PO4( たとえばNaH2PO4)およびMII(H2PO42[たとえばCa(H2PO42 ]のオルトリン酸塩、一般式MI 2HPO4もしくはMIIHPO4の第二級オルトリ
ン酸塩(たとえばK2HPO4、CaHPO4)または一般式MI 3PO4もしくはM II 3 (PO42の第三級オルトリン酸塩[たとえばNa3PO4、Ca3(PO42 ](式中、Mは+NRR′R″R″′のような一価カチオン(式中、R、R′, R″およびR″′は互いに独立して同一または異なり、水素、(C1−C8)アル
キル(線状または分枝状)、(C4−C8)アリール、好ましくはフェニル、アル
カリ金属イオン、好ましくはNa+またはK+)かつMIIは二価カチオン、好まし
くはアルカリ土類金属イオン、とくに好ましくはCa2+)である。
The compounds which can be used with advantage as component E) are, in particular, those of the formula MIHTwoPOFour(For example, NaHTwoPOFour) And MII(HTwoPOFour)Two[For example, Ca (HTwoPOFour)Two An orthophosphate of the general formula MI TwoHPOFourOr MIIHPOFourThe second class Ortori
Phosphate (eg KTwoHPOFour, CaHPOFour) Or the general formula MI ThreePOFourOr M II Three (POFour)TwoTertiary orthophosphate [eg NaThreePOFour, CaThree(POFour)Two ] (Where M is+Monovalent cations such as NRR'R "R" "wherein R, R ', R" and R "" are the same or different independently of one another and are hydrogen, (C1-C8) Al
Kill (linear or branched), (CFour-C8) Aryl, preferably phenyl, al
Potassium metal ion, preferably Na+Or K+) And MIIIs divalent cation, preferred
Or alkaline earth metal ions, particularly preferably Ca2+).

【0063】 また成分E)としてとくに興味があるのはオルトリン酸の酸性塩から誘導され
て加熱すると水を発生して生成する縮合リン酸塩の群である。これらはさらにメ
タリン酸塩(系統名:シクロポリリン酸塩)およびポリリン酸塩(系統名:カテ
ナポリリン酸塩)に細分化することができる。
Also of particular interest as component E) are the group of condensed phosphates which are derived from acidic salts of orthophosphoric acid and generate water when heated to produce water. These can be further subdivided into metaphosphate (strain name: cyclopolyphosphate) and polyphosphate (strain name: catenapolyphosphate).

【0064】 好ましい例にはグレアム塩、クロール塩およびマドレル塩、さらに溶融または
か焼リン酸塩がある。
Preferred examples are Graham's, Chlor's and Madrel's salts, as well as molten or calcined phosphates.

【0065】 とりわけ有用な変性剤E)は、とくに一般式MI n[Pn3n]のメタリン酸塩 である(式中、MIは一価カチオン、好ましくは金属イオン、通常アルカリ金属 イオン、好ましくはNa+もしくはK+、または+NRR′R″R″′(式中、R 、R′、R″およびR″′は互いに独立して同一かまたは異なり、水素、(C1 −C8アルキル(線状もしくは分枝状)、もしくは(C4−C8)アリール、好ま しくはフェニル)、およびnは正の整数で好ましくは3から10の範囲内にある
)。これらの中で、さらに好ましくはnが3、4または5でMIがナトリウムま たはカリウムであるメタリン酸塩である。もっとも好ましくはトリメタリン酸ナ
トリウム、テトラメタリン酸ナトリウム及びペンタメタリン酸ナトリウムである
[0065] Particularly useful modifiers E) are, in particular a metaphosphates of general formula M I n [P n O 3n ] ( wherein, M I is a monovalent cation, preferably a metal ion, typically an alkali metal ion , Preferably Na + or K + , or + NRR′R ″ R ″ ″, wherein R 1, R ′, R ″ and R ″ ″ are the same or different independently of one another and are hydrogen, (C 1 -C 8 alkyl (linear or branched), or (C 4 -C 8 ) aryl, preferably phenyl), and n is a positive integer and preferably in the range of 3 to 10.) , even more preferably n is M I is Natoriumuma other at 3, 4 or 5 is a metaphosphate potassium. most preferably sodium trimetaphosphate, and sodium Pentametarin acid tetrametaphosphate acid.

【0066】 有利な混合物は一般式MI n+2[Pn3n+1]またはMI n[H2nn3n+1]のポ
リリン酸塩の場合にも得られる(式中、MIは一価カチオン、好ましくは金属イ オン、効果的にはアルカリ金属イオン、好ましくはNa+もしくはK+、または+ NRR′R″R″′(式中、R、R′、R″およびR″′は互いに独立して同一
かまたは異なり、水素、(C1−C8)アルキル(線状または分枝状)、または(
4−C8)アリール、好ましくはフェニル)およびnは2よりも大きい正の整数
である)。これらの中でn>10のポリリン酸ナトリウムおよびポリリン酸カリ
ウムが好ましい。
[0066] In preferred mixture also obtained when the polyphosphate of the general formula M I n + 2 [P n O 3n + 1] or M I n [H 2n P n O 3n + 1] ( wherein, M I is a monovalent cation, preferably a metal ion, advantageously an alkali metal ion, preferably Na + or K + , or + NRR′R ″ R ″ ″ (where R, R ′, R ″ and R ″ ″ independently of one another are the same or different and are hydrogen, (C 1 -C 8 ) alkyl (linear or branched), or (
C 4 -C 8) aryl, preferably phenyl), and n is a positive integer greater than 2). Of these, sodium and potassium polyphosphates with n> 10 are preferred.

【0067】 有利な性質を有する混合物は、成分E)として、一般式MI n+2[Pn3n+1 ]のポリリン酸塩を用いることによって得ることもできる(式中、MIは一価カ チオン、好ましくは金属イオン、効果的にはアルカリ金属イオン、好ましくはN
+もしくはK+、または+NRR′R″R″′(式中、R、R′、R″およびR ″′は互いに独立して同一かまたは異なり、水素、(C1−C8)アルキル(線状
もしくは分枝状)、または(C4−C8)アリール、好ましくはフェニル)、およ
びnは3から10までの正の整数)。これらの中で、とくにトリポリリン酸五ナ
トリウムが好ましい。
[0067] mixture with advantageous properties, as component E), the general formula M I n + 2 [P n O 3n + 1] can also be obtained by using polyphosphates (wherein, M I is Monovalent cations, preferably metal ions, effectively alkali metal ions, preferably N
a + or K + , or + NRR′R ″ R ″ ″, wherein R, R ′, R ″ and R ″ ″ are the same or different independently of one another and are hydrogen, (C 1 -C 8 ) alkyl (linear or branched), or (C 4 -C 8) aryl, preferably phenyl), and n is a positive integer from 3 to 10). Among these, pentasodium tripolyphosphate is particularly preferred.

【0068】 特定態様において、新規熱可塑性混合物は、成分E)がアルカリ金属メタリン
酸塩またはアルカリ金属ポリリン酸塩であるという別の特徴を有する。
In a particular embodiment, the novel thermoplastic mixtures have the further characteristic that component E) is an alkali metal metaphosphate or an alkali metal polyphosphate.

【0069】 成分E)がトリメタリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナ
トリウムおよび/またはヘキサメタリン酸ナトリウム、好ましくはポリリン酸ナ
トリウムであるときに、新規熱可塑性混合物の別の有利な変性が得られる。
When component E) is sodium trimetaphosphate, sodium metaphosphate, sodium polyphosphate and / or sodium hexametaphosphate, preferably sodium polyphosphate, another advantageous modification of the novel thermoplastic mixture is obtained.

【0070】 前記リン酸塩は種々の水和度を有することができる。熱可塑性混合物中の成分
E)の比率は比較的小さく、したがってE)の重量部を求める場合には成分C)
が常に存在するので、その水分量は概して意味がなく、決定されない。 新規デンプン混合物の成分F) 新規デンプン混合物の成分F)は任意であり、すなわち成分F)は新規混合物
中に存在しなくても良い。
The phosphate can have various degrees of hydration. The proportion of component E) in the thermoplastic mixture is relatively small, so that when determining parts by weight of E) component C)
Is always present, so its moisture content is generally meaningless and not determined. Component F) of the novel starch mixture Component F) of the novel starch mixture is optional, ie component F) may not be present in the novel mixture.

【0071】 これは、最高200重量部、好ましくは100重量部以下の量で成分F)とし
て一緒に用いることができる1種以上の物質であることができる。
This can be one or more substances which can be used together as component F) in amounts of up to 200 parts by weight, preferably up to 100 parts by weight.

【0072】 通常の添加剤には充填剤、D)で述べた可塑剤以外の潤滑剤、柔軟剤、顔料、
染料および離型剤がある。
The usual additives include fillers, lubricants other than the plasticizers described in D), softeners, pigments,
There are dyes and release agents.

【0073】 適切な充填剤の例は、混合物中に事実上可溶の合成ポリマー、たとえばMit
sui製Lacea(登録商標)、Boehringer Ingelheim
製Resomer(登録商標)のような乳酸系ポリマー、さらに他の乳酸系ポリ
マーおよびWako Pure Chemical Industries L
td.、Medisorb Co.、Birmingham Polymers
Inc.、Polyscience Inc.、Purac Biochem
BV、Ethicon、CargillまたはChronopo製の類似の乳
酸ポリマーである。このリストが完全に包括的であり得ない事は明らかである。
Examples of suitable fillers are synthetic polymers that are virtually soluble in the mixture, such as Mit
Sui's Racea®, Boehringer Ingelheim
Lactic acid-based polymers such as Resomer (R), and other lactic acid-based polymers and Wako Pure Chemical Industries L
td. , Medisorb Co .; , Birmingham Polymers
Inc. , Polyscience Inc. , Purac Biochem
A similar lactic acid polymer from BV, Ethicon, Cargill or Chronopo. Clearly, this list cannot be completely comprehensive.

【0074】 ポリヒドロキシ酪酸−共−吉草酸のような好ましくは生理学的に無害のヒドロ
キシカルボン酸から作った他のポリエステル、とくに商標Biopol(登録商
標)を有するポリエステルを使用することもできる。
Other polyesters, preferably made from physiologically harmless hydroxycarboxylic acids such as polyhydroxybutyric acid-co-valeric acid, may also be used, in particular those having the trademark Biopol®.

【0075】 酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、SiO2、TiO2等のような少なくと
も1種の無機充填剤の添加も提案される。
The addition of at least one inorganic filler such as magnesium oxide, aluminum oxide, SiO 2 , TiO 2 and the like is also proposed.

【0076】 混合物を着色する場合に、とくに生体適合性があり、すなわち生体に対して無
害と分類できる所謂真珠光沢顔料のような有機又は無機顔料がとくに適切である
。これらはシリケート構造に基づき、従って基本的に可食性として分類すること
ができ、0.001〜10重量部の量で用いられる。
Organic or inorganic pigments, such as so-called pearlescent pigments, which are biocompatible, ie can be classified as harmless to living organisms, are particularly suitable for coloring the mixture. These are based on the silicate structure and can therefore be basically classified as edible and are used in amounts of 0.001 to 10 parts by weight.

【0077】 流動性を改善するのにとくに適切な物質は、好ましくは水素化の形で用いられ
る動物又は植物脂肪および/またはレシチン類である。これらの脂肪および他の
脂肪酸誘導体は50℃を上回る融点を有するのが好ましい。
Particularly suitable substances for improving the flowability are animal or vegetable fats and / or lecithins which are preferably used in the form of hydrogenation. These fats and other fatty acid derivatives preferably have a melting point above 50 ° C.

【0078】 親水性、したがって加工中及び加工後において、熱可塑性的に加工可能な混合
物の水に対する感受性を低下させるには、デンプンを化学的に変性させるために
混合物に副次的な量の架橋剤を加えることができる。このために、最高5重量部
の量のアルキルシロキサン類を用いるのが好ましい。
To reduce the hydrophilicity and thus the sensitivity of the thermoplastically processable mixture to water during and after processing, a minor amount of cross-linking of the mixture to chemically modify the starch is carried out. Agents can be added. For this purpose, it is preferred to use up to 5 parts by weight of alkylsiloxanes.

【0079】 適当な架橋剤はとくに二塩基性または多塩基性カルボン酸、さらにこれらの酸
無水物、二塩基性または多塩基性カルボン酸のハロゲン化物、二塩基性又は多塩
基性カルボン酸のアミド、成分E)以外の二塩基性又は多塩基性無機酸誘導体、
エポキシド、ホルムアルデヒドおよび/または尿素誘導体、ジビニルスルホン類
、イソシアナート類、オキソ化合物および/またはシアナミドである。これらの
化合物は熱可塑性加工後の化学的変性にもとくに適しており、したがってとくに
機械的性質の一層の改善に寄与することができる。
Suitable crosslinking agents are, in particular, dibasic or polybasic carboxylic acids, furthermore their anhydrides, dibasic or polybasic carboxylic acid halides, dibasic or polybasic carboxylic acid amides. , A dibasic or polybasic inorganic acid derivative other than component E),
Epoxides, formaldehyde and / or urea derivatives, divinyl sulfones, isocyanates, oxo compounds and / or cyanamides. These compounds are particularly suitable for chemical modification after thermoplastic processing and can therefore contribute in particular to further improvements in mechanical properties.

【0080】 熱及び機械的エネルギーを熱可塑性混合物中に導入しながら少なくとも成分A
)と成分E)の混合を行うように、新規混合物の成分A)〜F)を互いに混合さ
せる。
While introducing heat and mechanical energy into the thermoplastic mixture, at least component A
) And component E), the components A) to F) of the new mixture are mixed with one another.

【0081】 たとえば高温で作業しかつ同時に、デンプンを主原料とする可塑化すべき熱可
塑性混合物に剪断力を加えることによって、機械的及び熱的エネルギーを同時に
導入するのが好ましい。
It is preferable to work simultaneously at high temperatures and at the same time simultaneously introduce mechanical and thermal energy by applying shear forces to the thermoplastic mixture to be plasticized, based on starch.

【0082】 混合物の良好な均質性は概して比較的高温において得られる。しかし、成形用
組成物の不必要な変色または分解を避けるために、温度はあまり高くすべきでは
ない。この状況においては、60℃未満〜200℃の範囲内の温度で混合するの
が本発明による熱可塑性混合の好ましい形である。
Good homogeneity of the mixture is generally obtained at relatively high temperatures. However, the temperature should not be too high in order to avoid unnecessary discoloration or decomposition of the molding composition. In this situation, mixing at a temperature in the range of less than 60 ° C to 200 ° C is a preferred form of thermoplastic mixing according to the present invention.

【0083】 基本的には、混合物の均質性は導入する仕事に伴って向上する。これは、混合
集成装置に導入される仕事が増すにつれて、熱可塑性デンプン混合物の均質性は
良くなる。したがって本発明の一層の修正は強力な剪断混合集成装置を用いる混
合によって得ることができる混合物を提供する。この混合物中に導入されるエネ
ルギーはとくに、使用する加工機械によって行われる仕事から得ることができる
。たとえば、可塑化用装置が5〜300Nm(1ニュートンメートル)の範囲内
のトルクを有する装置がこの方法にはとくに適切である。10〜100Nmの範
囲内のトルクがこの方法には有利であることが判明した。20〜40Nmの範囲
内のトルクを有する方法を行うことが好ましい。
Basically, the homogeneity of the mixture increases with the work to be introduced. This means that as more work is introduced into the mixing assembly, the homogeneity of the thermoplastic starch mixture improves. Thus, a further modification of the present invention provides a mixture that can be obtained by mixing using a powerful shear mixing arrangement. The energy introduced into the mixture can be obtained, inter alia, from the work performed by the processing machines used. For example, devices in which the plasticizing device has a torque in the range of 5 to 300 Nm (1 Newton meter) are particularly suitable for this method. Torques in the range from 10 to 100 Nm have been found to be advantageous for this method. It is preferable to carry out a method having a torque in the range of 20 to 40 Nm.

【0084】 押出機、混練機または類似の集成装置のようなプラスチック加工機械で新規混
合物の諸成分を混合し均質化させる場合に、混合物によって熱および/または機
械的エネルギーのとくに有利な吸収が達成される。該方法は好ましくは一軸また
は二軸スクリュー押出機で行うことができ、これらは温度調節ジャケットを有す
る個々のバレルから組み立てられるのが好ましい。スクリューのデザインには制
約がない。搬送装置(スラストエッジの有無に関係無く)、混練装置および/ま
たは混合装置が存在することができる。さらに、滞留時間及び混合物の性質を調
節し制御するために、押出機内のある部分すなわちある区画に流動抑制的または
逆転搬送装置を有することが可能であり、かつ有利なことが多い。
When the components of the new mixture are mixed and homogenized on a plastics processing machine such as an extruder, kneader or similar arrangement, a particularly advantageous absorption of heat and / or mechanical energy is achieved by the mixture. Is done. The process can preferably be carried out in a single or twin screw extruder, which is preferably assembled from individual barrels with a temperature regulating jacket. There are no restrictions on the screw design. A conveying device (with or without a thrust edge), a kneading device and / or a mixing device can be present. Furthermore, it is often possible and advantageous to have a flow-inhibiting or reversing conveying device in some part or section of the extruder in order to adjust and control the residence time and the properties of the mixture.

【0085】 成分A)〜F)の混合順序がとくに重要性のある場合もある。 従って本発明は A)100重量部(水分量をゼロ%に修正した後に計算して)の、所望の天然の
、化学的変性デンプン、発酵性および/または組み換えのデンプンおよび/また
は生物変換によって調製されたデンプンおよび/または前記デンプンの誘導体;
B)必要ならば最高100重量部の、生理学的に無害で、生分解性の、熱可塑性
加工が可能なA)以外の高分子物質; C)1〜100重量部の水; D)10重量部〜A)およびB)の重量部の合計の半分の量の少なくとも1種の
可塑剤; E)0.01重量部〜(A)+(B)/10重量部の範囲内の量の少なくとも1
種のホスフェート; F)必要ならば、最高((A)+(B))重量部の他の慣用的な添加剤; を準備し、そして 成分E)を成分A)〜D)に加え、さらに必要ならばF)をも加えることによっ
て、互いに混合することによるデンプンを主原料とする熱可塑性混合物の調製法
を提供し、この場合に熱及び機械的エネルギーを熱可塑性混合物に導入し、そし
て好ましくは高温作用と同時に剪断力を熱可塑性混合物に加えながら、少なくと
も、成分E)と残りの成分との混合を行わせる。
The order of mixing the components A) to F) may be of particular importance. Accordingly, the present invention provides A) 100 parts by weight (calculated after correcting the water content to zero percent) of the desired natural, chemically modified starch, fermentable and / or recombinant starch and / or prepared by bioconversion. Starch and / or a derivative of said starch;
B) up to 100 parts by weight, if necessary, of a physiologically harmless, biodegradable, thermoplastically processable polymeric substance other than A); C) 1-100 parts by weight of water; D) 10 parts by weight. Parts) at least one plasticizer in an amount half the sum of parts by weight of A) and B); E) at least an amount in the range of 0.01 parts by weight to (A) + (B) / 10 parts by weight. 1
F) if necessary, up to ((A) + (B)) parts by weight of other conventional additives; and add component E) to components A) to D), By adding also F), if necessary, a process for the preparation of a starch-based thermoplastic mixture by mixing with one another is provided, in which heat and mechanical energy are introduced into the thermoplastic mixture and preferably Causes the mixing of at least component E) and the remaining components while applying shear forces to the thermoplastic mixture simultaneously with the action of the high temperature.

【0086】 この方法の性質及び効果は公知の先行技術とは著しく異なる。 以前に、デンプンを主原料とする熱可塑性混合物を調製する際に、変性剤とし
てリン酸またはその塩類もしくはエステル類を用いたときには、デンプンはもっ
ぱら常に直接変性させるデンプン粒であって、さもなければホスフェートの重量
部の点から多量の添加に続く熱処理を用いて架橋を達成させたが、それはもはや
熱可塑性加工ができない成形用組成物を生成させる。
The nature and effect of this method differ significantly from the known prior art. Previously, when phosphoric acid or its salts or esters were used as modifiers in preparing thermoplastic mixtures based on starch, starch was exclusively starch granules that would always be directly modified, otherwise, Crosslinking was achieved using a heat treatment followed by a large addition in terms of parts by weight of the phosphate, which produces a molding composition that can no longer be thermoplastically processed.

【0087】 これとは対照的に、新規の方法は変性させるものがデンプン粒の表面だけでな
く、デンプン分子全体、好ましくはデンプンの主鎖であるということを確実にす
る。これは種々の種類の製品を与え、その優れた性質は容易には予測できなかっ
た。
In contrast, the new method ensures that the modification is not only the surface of the starch granules, but also the entire starch molecule, preferably the main chain of the starch. This gives a variety of products, the excellent properties of which were not easily predictable.

【0088】 均質化用または混合用集成装置、たとえば混練機または押出機における加工の
間のアルカリまたは酸性条件下の添加成分E)の添加による、デンプンまたはデ
ンプン誘導体もしくは混合タンパク質との反応は架橋の性質をほとんど生じさせ
ない。すなわち、主要因はポリマー主鎖の変性である。
The reaction with starch or starch derivatives or mixed proteins by addition of additional components E) under alkaline or acidic conditions during processing in a homogenizing or mixing arrangement, for example a kneader or extruder, results in a cross-linking reaction. Causes few properties. That is, the main factor is modification of the polymer main chain.

【0089】 先行技術による公知のデンプンホスフェートとの相違は、たとえば置換度にも
現れ得る。
The differences from the known starch phosphates from the prior art can also be manifested, for example, in the degree of substitution.

【0090】 別の官能基(ホスフェート)によって置換されるデンプンのグルコース単位当
たりの水酸基の数を置換度DSと呼ぶ。
The number of hydroxyl groups per glucose unit of starch replaced by another functional group (phosphate) is called the degree of substitution DS.

【0091】 グルコース単位当たりに3個の遊離水酸基が存在する。したがって置換度は0
.0〜3.0にわたる。
There are three free hydroxyl groups per glucose unit. Therefore, the degree of substitution is 0
. Ranges from 0 to 3.0.

【0092】 したがって置換度DSは純粋に統計的な変数である。置換度1.0は各グルコ
ース単位当たり平均1個の水酸基が置換基で置換されたことを意味するにすぎな
い。したがってDS1.0は必ずしも各グルコース単位に精密に2個の残留未置
換水酸基とともに1個の置換基が存在することを意味するものではない。
Therefore, the substitution degree DS is a purely statistical variable. A degree of substitution of 1.0 only means that an average of one hydroxyl group per glucose unit was replaced by a substituent. Thus, a DS of 1.0 does not necessarily mean that each glucose unit has exactly one substituent with two residual unsubstituted hydroxyl groups.

【0093】 たとえば、天然のデンプンそれ自体がホスフェート基を含有できることは公知
である。この場合、置換度は約0.001の領域にある。したがって純粋に統計
的見地からは、約300のグルコース単位ごとに1個のホスフェート基がポリマ
ーに現れる。
For example, it is known that native starch itself can contain phosphate groups. In this case, the degree of substitution is in the region of about 0.001. Thus, from a purely statistical point of view, one phosphate group appears in the polymer for about every 300 glucose units.

【0094】 従ってデンプンを粒として、したがって実質的に表面だけで変性させる公知の
方法では、約0.001〜0.01の範囲内の置換度DSを仮定することができ
る。
Thus, in known methods of modifying starch as granules, and thus substantially only on the surface, a degree of substitution DS in the range of about 0.001 to 0.01 can be assumed.

【0095】 しかし、本発明によれば、ホスフェート(成分E))による変性が可塑化中に
著しく高いDS値を達成する。これはほぼ>0.01〜1.0である。本発明に
よって変性された成分A)のDSは好ましくはほぼ0.05〜0.5、とくに便
宜上0.1〜0.3である。それ自体高比率の水酸基、または炭素原子に水素橋
を成長させる他の基を有する可塑剤の添加により、ホスフェートの反応によって
、反応の適切な進行とともに、さらにデンプン主鎖への可塑剤の結合を達成させ
ることもでき、とくに加工中のこの結果は混合物からの可塑剤の移行を減少させ
る。しかし、これはデンプンを破壊、すなわちデンプン粒を切開くために第1の
場所に必要な可塑剤の可塑化効果を取り除くものではない。しかし、反応が起こ
りかつ驚くべき結果をもたらすことのこの可能な解釈は他の考えられる解釈を排
除するものではない。
However, according to the invention, modification with the phosphate (component E)) achieves a significantly higher DS value during plasticization. This is approximately> 0.01-1.0. The DS of the component A) modified according to the invention is preferably approximately 0.05 to 0.5, in particular 0.1 to 0.3 for convenience. By the addition of plasticizers, which themselves have a high proportion of hydroxyl groups or other groups which grow hydrogen bridges on carbon atoms, the reaction of the phosphate, with the proper progress of the reaction, furthermore the binding of the plasticizer to the starch backbone. It can also be achieved, especially during processing, which reduces the migration of plasticizer from the mixture. However, this does not eliminate the plasticizing effect of the plasticizer needed in the first place to break the starch, i.e. cut open the starch granules. However, this possible interpretation of the reaction taking place and producing surprising results does not exclude other possible interpretations.

【0096】 新規の熱可塑性成形用組成物は公知の加工法によって加工されて製品を生じさ
せることができる。たとえば、第1の工程でペレット化させることができる。
The novel thermoplastic molding compositions can be processed by known processing methods to give products. For example, it can be pelletized in the first step.

【0097】 したがって本発明は本発明により押出及びペレット化によって熱可塑性混合物
から得ることができるペレットをも提供する。
The invention therefore also provides the pellets obtainable from the thermoplastic mixture by extrusion and pelletization according to the invention.

【0098】 熱可塑性ペレットを直接的に、またはさらに熱可塑性加工により良好な生分解
性および優れた性質、好ましくは優れた機械的性質を有する成形品またはフィル
ムを得ることもできる。
The thermoplastic pellets can be directly or furthermore thermoplastically processed to obtain molded articles or films having good biodegradability and good properties, preferably good mechanical properties.

【0099】 最後に、本発明は成形品またはフィルムを製造するための熱可塑性混合物の使
用をも包含する。
Finally, the invention also encompasses the use of thermoplastic mixtures for producing shaped articles or films.

【0100】 この場合に熱可塑性成形用組成物およびさらに以後の加工によって得られる成
形品およびフィルムは、必須成分E)を混合した結果として優れた耐熱性及び向
上した難燃性のいずれをも達成する。
In this case, the thermoplastic molding compositions and the moldings and films obtained by further processing achieve both excellent heat resistance and improved flame retardancy as a result of the mixing of the essential components E). I do.

【0101】 したがって新規製品は考えられる様々な用途にわたる。これらの用途は、とく
に紙及び段ボール用接着剤、射出成形によって製造される成形品、とくにロッド
、チューブ、ボトル、カプセル、ペレット、食品または飲料用添加剤、コーティ
ングまたは自立箔さらにはラミネートの形をした箔、とくにフィルム、包装材料
、袋、および概して活性物質、とくに薬剤、殺虫剤もしくは農業、肥料、芳香料
等に用いられる他の活性物質を制御して放出するための緩慢放出剤を包含する。
ここで活性物質の放出は箔、フィルム、錠剤、粒子、微粒子、ロッドまたは他の
押出物若しくは他の成形品から行うことができる。
The new products thus cover a wide variety of possible applications. These applications include, in particular, adhesives for paper and cardboard, molded articles produced by injection molding, especially rods, tubes, bottles, capsules, pellets, food or beverage additives, coatings or free-standing foils, and also in the form of laminates. , Including films, especially films, packaging materials, bags, and slow release agents for the controlled release of active substances, especially drugs, pesticides or other active substances used in agriculture, fertilizers, fragrances, etc. .
Here, the release of the active substance can take place from foils, films, tablets, particles, microparticles, rods or other extrudates or other moldings.

【0102】 より好ましい用途には食品または飲料用包装、とくにソーセージケーシングま
たはチーズラッピング、吸収剤、粉末等がある。
More preferred uses are food or beverage packaging, especially sausage casing or cheese wrapping, absorbents, powders and the like.

【0103】 特定の態様において、新規熱可塑性混合物は活性物質の抑制放出用成形品、た
とえば錠剤または糖衣錠を製造するのに用いられる。
In a particular embodiment, the novel thermoplastic mixtures are used for producing shaped articles for the controlled release of active substances, for example tablets or dragees.

【0104】 新規熱可塑性混合物の別の適切で、とくに有利な用途は中実成形品、中空成形
品またはこれらの結合物を製造するのに適切な成形品の製造に関する。新規熱可
塑性混合物の別の優れた用途は農業で用いるためのフィルムの製造用である。
Another suitable and particularly advantageous application of the novel thermoplastic mixtures relates to the production of solid moldings, hollow moldings or moldings suitable for producing a combination thereof. Another excellent use of the novel thermoplastic mixtures is for the production of films for agricultural use.

【0105】 本発明の別の特定の変形は食品または飲料用に用いるためのフィルム製造用熱
可塑性混合物の使用である。
Another particular variant of the invention is the use of a thermoplastic mixture for producing a film for use in food or beverages.

【0106】 熱可塑性混合物の別の特定用途は食品または飲料を包囲するための外部包装と
して用いるためのフィルム製造用である。
Another specific use of the thermoplastic mixture is for the production of films for use as outer packaging for surrounding food or beverages.

【0107】 新規熱可塑性混合物のさらに極めて有利な1つの用途は食品または飲料用包装
として用いるためのフィルム製造用であり、この場合には包装と食品または飲料
との間には完全な表面接触がある。
One further very advantageous application of the novel thermoplastic mixtures is for the production of films for use as food or beverage packaging, wherein complete surface contact between the packaging and the food or beverage is obtained. is there.

【0108】 新規熱可塑性混合物の最後の特に有用な用途はソーセージ又はチーズ用食品ケ
ーシングまたはラッピングとして用いるためのフラットまたはチューブ状フィル
ム製造用である。
A final particularly useful application of the novel thermoplastic mixtures is for the manufacture of flat or tubular films for use as sausage or cheese food casings or wrappings.

【0109】 本発明のためには、工業的消費財用仮保護フィルムとしての熱可塑性混合物の
使用が好ましい。
For the present invention, the use of thermoplastic mixtures as temporary protective films for industrial consumer goods is preferred.

【0110】 下記実施例は本発明の内容を例証する。 実施例1 ジャガイモデンプンとポリリン酸ナトリウム、アラビアゴムおよびグリセロール
とから作った熱可塑性加工が可能な配合物の調製: 市販の混練集成装置(Brabender混練機)で化合物を調製する。混練
集成装置を100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に30gのジャガ
イモデンプン(Suedstaerke製Toffena:登録商標)を充填す
る。0.9gのNaCO3を10gの水に溶解して混練機内のジャガイモデンプ ンに加える。混合物を均質化する。この処置は約3分間を要する。ついで9gの
アラビアゴムを一度に加える。ふたたび混合物を均質化する。つぎに9gのグリ
セロールを少しづつ加える(約3等分し、添加の間にそれぞれ2分の混練間隔を
おいて)。さらに2分後に5mlの水に溶解した1.2gのポリリン酸ナトリウ
ム(Riedel de Haen)を加える。混合物全体を再びさらに2分間
混練する。装置がまだ熱い状態にある間に組成物を取出す。生成物は僅かに黄色
味を帯びた不透明の均質組成物である。この熱可塑性組成物は冷却後さらに加工
することができる。
The following examples illustrate the content of the present invention. Example 1 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from potato starch and sodium polyphosphate, gum arabic and glycerol: The compound is prepared in a commercial kneading assembly (Bravenender kneader). The kneading assembly is heated to 100 ° C. The kneading assembly in operation is filled with 30 g of potato starch (Toffena from Suedstaerke). 0.9 g of NaCO 3 is dissolved in 10 g of water and added to the potato starch in the kneader. Homogenize the mixture. This procedure takes about 3 minutes. Then add 9 g of gum arabic at once. The mixture is homogenized again. 9 g of glycerol are then added in small portions (about 3 equal portions, with a kneading interval of 2 minutes between each addition). After a further 2 minutes, 1.2 g of sodium polyphosphate (Riedel de Haen) dissolved in 5 ml of water are added. The whole mixture is kneaded again for another 2 minutes. The composition is removed while the device is still hot. The product is an opaque homogeneous composition with a slight yellow tint. The thermoplastic composition can be further processed after cooling.

【0111】 得られた配合物の熱可塑性加工によって得られた箔は透明で良好な機械強度を
有する。 比較例2 ジャガイモデンプンとポリリン酸ナトリウムおよびアラビアゴムとから作った熱
可塑性加工が可能な配合物の調製: 実施例1に述べたように混合物を調製する。混合仕様書における唯一の相違は
可塑剤としてグリセロールを使用しないことである。
The foil obtained by thermoplastic processing of the resulting composition is transparent and has good mechanical strength. Comparative Example 2 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from potato starch with sodium polyphosphate and gum arabic: A mixture is prepared as described in Example 1. The only difference in the mixing specifications is that glycerol is not used as a plasticizer.

【0112】 均質化の終了後、装置がまだ熱い状態にある間に組成物を取出す。生成物は若
干褐色がかった不透明の均質組成物で脆性を示す傾向がある。とくにフィルムま
たは箔を得るための以後の加工は、事前に水を成形用組成物に添加した後にのみ
実現させることができる。 実施例3 カゼインおよびジャガイモデンプンとポリリン酸ナトリウムとから作った熱可塑
性加工が可能な配合物の調製: 市販の混練集成装置(Brabender混練機)で化合物を調製する。混練
集成装置は100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に20gのカゼイ
ンおよび10gのジャガイモデンプン(Sudestaerke製Toffen
a)を充填する。5mlの水に溶解した1.2gのポリリン酸ナトリウム(Ri
edel de Haen)を直ちに加える。混合物を3分間均質化する。つい
で6gのグリセロールを少しづつ加える(約3等分し、添加の間にそれぞれ2分
の混練間隔をおいて)。混合物をさらに2分間均質化する。得られた配合物は若
干黄色味がかった熱可塑性変形可能な組成物であり、該組成物はまだ熱い状態に
ある間に混練集成装置から取出した直後または冷却後にさらに加工することがで
きる。
After completion of homogenization, the composition is removed while the device is still hot. The product tends to be brittle with a slightly brownish opaque homogeneous composition. The further processing, in particular for obtaining films or foils, can only be realized after adding water to the molding composition beforehand. Example 3 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from casein and potato starch and sodium polyphosphate: The compound is prepared in a commercial kneading assembly (Brabender kneader). The kneading assembly is heated to 100 ° C. 20 g of casein and 10 g of potato starch (Toffen from Sudestaerke) are added to the kneading assembly in working condition.
Fill a). 1.2 g sodium polyphosphate (Ri dissolved in 5 ml water)
edel de Haen) immediately. The mixture is homogenized for 3 minutes. 6 g of glycerol are then added in portions (about 3 equal portions, with a kneading interval of 2 minutes between each addition). The mixture is homogenized for a further 2 minutes. The resulting formulation is a slightly yellowish thermoplastically deformable composition that can be further processed immediately after removal from the kneading assembly or after cooling while still hot.

【0113】 熱可塑性加工によって得られた箔は、透明で破断点伸び及び引裂抵抗の点から
良好な機械的性質を有する。 実施例4 ジャガイモデンプンとポリリン酸ナトリウムとから作った熱可塑性加工が可能な
配合物の調製: この方法は実施例1に述べたと同様である。混練集成装置(Brabende
r)を100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に30gのジャガイモ
デンプン(Suedstaerke製Toffena)を充填する。10mlの
水に溶解した0.9gのNa2CO3を直ちに加える。混合物を3分間均質化する
。次いで15gのグリセロールを少しづつ加える(約3等分し、添加の間にそれ
ぞれ2分の混練間隔をおいて)。混合物をさらに2分間均質化した後、5mlの
水中の0.15gのポリリン酸ナトリウム(Riedel de Haen)を
加える。さらに均質相を得た後、実験は終了する。生成物はわずかに黄色味がか
った熱可塑性変形可能な組成物であり、冷却後さらに加工することができる。
The foil obtained by thermoplastic processing is transparent and has good mechanical properties in terms of elongation at break and tear resistance. Example 4 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from potato starch and sodium polyphosphate: This method is similar to that described in Example 1. Kneading assembly device (Bravende
r) is heated to 100 ° C. The working kneading assembly is filled with 30 g of potato starch (Toffena from Suedstaerke). 0.9 g of Na 2 CO 3 dissolved in 10 ml of water are added immediately. The mixture is homogenized for 3 minutes. 15 g of glycerol are then added in small portions (about 3 equal portions, with a kneading interval of 2 minutes between each addition). After the mixture has been homogenized for a further 2 minutes, 0.15 g of sodium polyphosphate (Riedel de Haen) in 5 ml of water is added. After obtaining a more homogeneous phase, the experiment ends. The product is a slightly yellowish thermoplastically deformable composition that can be further processed after cooling.

【0114】 熱可塑性加工によって得られた箔は透明で極めて大きな機械的強度を有する。
フィルムの厚さは100〜150μmの範囲内にある。フィルムのたわみ性があ
るためにさらに加工、たとえば食品を充填することができる。 実施例5 ジャガイモデンプンおよびカゼインとポリリン酸ナトリウムとから作った熱可塑
性加工が可能な配合物の調製: この方法は実施例1に述べた通りである。混練集成装置を120℃に加熱する
。作業状態にある混練集成装置(Brabender)に21gのジャガイモデ
ンプン(Suedstaerke製Toffena)および9gのカゼインを充
填する。0.9gのNaCO3を10gの水に溶解して混練機内のカゼインとジ ャガイモデンプンとの混合物に加える。混合物を均質化する。この処置は約3分
間を要する。次に10mlの水中の1.5gのPluronic F68、さら
に6gのグリセロールを順次加える。混合物を再び均質化する。約2分後、5m
lの水に溶解した1.2gのポリリン酸ナトリウム(Riedel de Ha
en)を加える。混合物全体を再びさらに2分間混練する。装置がまだ熱い状態
にある間に組成物を取出す。生成物は極めて白い均質組成物である。この熱可塑
性組成物は冷却後さらに加工することができる。
[0114] The foil obtained by thermoplastic processing is transparent and has very high mechanical strength.
The thickness of the film is in the range of 100-150 μm. Due to the flexibility of the film, it can be further processed, for example filled with food. Example 5 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from potato starch and casein and sodium polyphosphate: The method is as described in Example 1. The kneading assembly is heated to 120 ° C. A working kneading assembly (Brabender) is filled with 21 g of potato starch (Toffena from Suedstaerke) and 9 g of casein. 0.9 g of NaCO 3 is dissolved in 10 g of water and added to the mixture of casein and potato starch in the kneader. Homogenize the mixture. This procedure takes about 3 minutes. Then 1.5 g of Pluronic F68 in 10 ml of water and then 6 g of glycerol are added sequentially. The mixture is homogenized again. After about 2 minutes, 5m
1.2 g of sodium polyphosphate dissolved in 1 l of water (Riedel de Ha
en). The whole mixture is kneaded again for another 2 minutes. The composition is removed while the device is still hot. The product is a very white homogeneous composition. The thermoplastic composition can be further processed after cooling.

【0115】 熱可塑性加工によって得られたフィルムは不透明である。フィルムの厚さは約
160〜200μmである。圧縮成形によって得られたフィルム厚さに加えて、
機械的強度はある程度の脆性を示す。したがって食品または飲料分野における適
用に関して、以後の加工には水の添加が必要である。 実施例6 カゼイン及びコーンスターチとポリリン酸ナトリウムとから作った熱可塑性加工
が可能な配合物の調製: この方法は実施例1に記載したと同様である。混練集成装置(Brabend
er)を100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に24gのカゼイン
および6gのコーンスターチを充填する。短時間後、10mlの水およびさらに
4gのグリセロールを加える。さらに短時間の均質相が得られた後、2mlの水
中の0.8gのポリリン酸ナトリウム(Riedel de Haen)を加え
る。さらに均質相が得られた後実験は終了する。生成物は若干黄色味がかった熱
可塑性変形可能な組成物で、冷却後さらに加工することができる。熱可塑性加工
(圧縮成形法)によって得られた箔は若干不透明で機械的強度がすぐれている。
フィルムの厚さは170〜190μmの範囲内にある。フィルムはたわみ性があ
るのでさらに加工、たとえば食品を充填することができる。 実施例7 カゼインおよびジャガイモデンプンとポリリン酸ナトリウムとから作った熱可塑
性加工が可能な配合物の調製: この方法は実施例1に記載したと同様である。混練集成装置(Brabend
er)を100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に15gのカゼイン
および15gのジャガイモデンプン(例えば、Suedstaerke製Tof
fena)を充填する。短時間後、10mlの水中の1.5gのクエン酸および
さらに6gのグリセロールを加える。さらに短時間の均質相が得られた後、5m
lの水中の1.2gのポリリン酸ナトリウム(Riedel de Haen)
を加える。さらに均質化が得られた後、実験は終了する。生成物は黄色味がかっ
た均質の固体組成物で、冷却後さらに加工することができる。
The films obtained by thermoplastic processing are opaque. The thickness of the film is about 160-200 μm. In addition to the film thickness obtained by compression molding,
The mechanical strength shows some brittleness. Thus, for applications in the food or beverage field, further processing requires the addition of water. Example 6 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from casein and corn starch and sodium polyphosphate: This method is similar to that described in Example 1. Kneading assembly device (Brabend
er) to 100 ° C. The working kneading assembly is filled with 24 g of casein and 6 g of corn starch. After a short time, 10 ml of water and a further 4 g of glycerol are added. After an even shorter homogeneous phase is obtained, 0.8 g of sodium polyphosphate (Riedel de Haen) in 2 ml of water are added. The experiment ends after a more homogeneous phase has been obtained. The product is a slightly yellowish thermoplastically deformable composition that can be further processed after cooling. The foil obtained by thermoplastic processing (compression molding) is slightly opaque and has excellent mechanical strength.
The thickness of the film is in the range 170-190 μm. Because the film is flexible, it can be further processed, for example, filled with food. Example 7 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from casein and potato starch and sodium polyphosphate: This method is similar to that described in Example 1. Kneading assembly device (Brabend
er) to 100 ° C. 15 g of casein and 15 g of potato starch (for example, Tof from Suedstaerke) are added to the kneading assembly in the working state.
fena). After a short time, 1.5 g of citric acid in 10 ml of water and a further 6 g of glycerol are added. After a short time homogeneous phase is obtained, 5m
1.2 g of sodium polyphosphate in 1 l of water (Riedel de Haen)
Add. After further homogenization is obtained, the experiment ends. The product is a homogeneous, yellowish solid composition that can be further processed after cooling.

【0116】 熱可塑性加工(圧縮成形法)によって得られた箔は黄色味を帯び、透明ないし
僅かに不透明である。フィルムは80〜100μmの範囲内で極めて薄い。 実施例8 圧縮成形法を用いる、実施例1〜7で調製した熱可塑性成形用組成物からのフィ
ルムの製造: 前記熱可塑性成形用組成物を加工するために、次の方法を用いる。市販のSc
hwabenthan(Polystat 300S)プレスを使用する。プレ
スは100℃に予熱する。試料の調製は、厚さ約100μmの金属枠によって離
間して保持される2枚の繊維強化ポリテトラフルオロエチレン(PTFE,Te
flon:登録商標)シート間の「サンドイッチ法」を使用する。調製中、混練
機内で調製した約2gの組成物を下部シートの中央に置く。試料を100℃の温
度および1tの圧力で5分間保持する。次いで試料を10tの圧力において10
0℃で5分間圧縮成形する。これは200バ−ルの圧力に相当する。圧力を解放
して、試料を他のプレスに移して冷却する。これがRobert Fuchs
Hydraulische Maschinen und Werkzeuge
製水冷式プレスである。2分間の冷却処理中50バールの圧力をかける。ついで
試料を取出して次のテストに使用する。使用材料の親水性によって、空気中の貯
蔵は水分量の変動に帰し得ることができるエージング現象を生じることに注意し
なければならない。 実施例9 ポリリン酸ナトリウムの含有量が多いトウモロコシデンプンから作った熱可塑性
加工が可能な配合物の調製: この化合物は市販の混練集成装置(IKA Duplex混練機)で調製する
。混練集成装置は100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に150g
のトウモロコシデンプン(National Starch製)よび45gのグ
リセロールを充填する。5.0gのNaCO3を50gの水に溶解して混練機内 のトウモロコシデンプンに加える。混合物を均質化する。この処置は約5〜10
分を要し、この間に混合物はガラス状になる。次いで15gの三リン酸ナトリウ
ム(Riedel de Haen)を25mlの水に溶解して添加する。混合
物全体を再びさらに5分間混練する。装置がまだ熱い状態にある間に組成物を取
出す。 比較例10 ポリリン酸ナトリウムを有しないトウモロコシデンプンから作った熱可塑性加工
が可能な配合物の調製: これらの化合物は市販の混練集成装置(IKA Duplex混練機)中で調
製する。混練集成装置は100℃に加熱する。作業状態にある混練集成装置に1
50gのトウモロコシデンプン(National Starch製)および4
5gのグリセロールを充填する。5.0gのNaCO3を50gの水に溶解して 混練機内のトウモロコシデンプンに加える。混合物を均質化する。この処置は約
5〜10分を要し、その間に混合物はガラス状になる。混合物全体を再びさらに
5分間混練する。装置がまだ熱い状態にある間に組成物を取出す。 実施例11 圧縮成形法を用いる、デンプンを主原料とする熱可塑性物質からのフィルムの調
製: ここに記載する圧縮成形法を用い、熱可塑性成形用組成物をさらに加工してフ
ィルムを得る。この場合に、市販のSchwabenthan(Polysta
t300S)プレスを使用する。プレスは100℃に予熱する。試料の調製は厚
さ約100μmの金属枠によって離間して保持される2枚の繊維強化テフロンシ
ート間の「サンドイッチ法」を使用する。調製中、混練機内で調製した約2gの
組成物を下部シートの中央に置く。試料は100℃の温度および1tの圧力で5
分間保持する。次いで試料を10tの圧力において100℃で5分間圧縮成形す
る。これは200バールの圧力に相当する。圧力を解放して、試料を別のプレス
に移して冷却する。これがRobert Fuchs Hydraulisch
e Maschinen und Werkzeuge製水冷プレスである。2
分間の冷却操作中、50バールの圧力を加える。 実施例12 実施例9及び比較例10からの熱可塑性成形用組成物から実施例11と同様に製
造したフィルムの耐熱性に関する試験: 寸法が5cm×5cmのフィルムを内径3cmのリングの上に置き、僅かな空
気の運動によって影響されないように金属クランプで保持する。リングに結合さ
れた保持ロッドによってリングを水平に保持した結果、フィルムは実験台から2
0cmの高さに置かれる。リング下面に、1〜2cmの高さを有する裸火を置い
て、試験の全期間中単位時間当たり同一のエネルギーを供給する。ここで裸火の
上部限界はフィルムから5cm±0.5cm離れている。ストップウォッチを用
いて熱可塑性フィルムで覆われたリング表面の50%以上にわたるフィルの熱分
解が実現するのに要する時間を測定する。それぞれ10回測定の平均値を計算す
る。 三リン酸ナトリウムを有する実施例9からのフィルム: 25±3秒. 三酸リン酸ナトリウムを有しない実施例10からのフィルム: 16±3秒. 本発明の他の利点及び態様は特許請求の範囲に示される。
The foil obtained by thermoplastic processing (compression molding) has a yellow tint and is transparent or slightly opaque. The film is very thin in the range of 80-100 μm. Example 8 Production of a film from the thermoplastic molding composition prepared in Examples 1 to 7 using a compression molding method: To process the thermoplastic molding composition, the following method is used. Commercial Sc
A hwaventhan (Polystat 300S) press is used. The press is preheated to 100 ° C. The preparation of the sample consisted of two fiber-reinforced polytetrafluoroethylenes (PTFE, Te) held apart by a metal frame of about 100 μm thickness.
Flon: a "sandwich method" between sheets. During preparation, about 2 g of the composition prepared in the kneader is placed in the center of the lower sheet. The sample is kept at a temperature of 100 ° C. and a pressure of 1 t for 5 minutes. The sample is then taken at a pressure of 10 t
Compression molding at 0 ° C. for 5 minutes. This corresponds to a pressure of 200 bar. Release the pressure and transfer the sample to another press to cool. This is Robert Fuchs
Hydraulische Maschinen und Werkzeuge
It is a water-cooled press. A pressure of 50 bar is applied during the cooling process for 2 minutes. The sample is then removed and used for the next test. It has to be noted that, due to the hydrophilicity of the materials used, storage in air causes an aging phenomenon which can be attributed to fluctuations in water content. Example 9 Preparation of a thermoplastically processable formulation made from corn starch with a high content of sodium polyphosphate: This compound is prepared in a commercial kneading assembly (IKA Duplex kneader). The kneading assembly is heated to 100 ° C. 150g in the kneading assembly in working condition
Of corn starch (from National Starch) and 45 g of glycerol. 5.0 g of NaCO 3 is dissolved in 50 g of water and added to the corn starch in the kneader. Homogenize the mixture. This treatment is about 5-10
Takes some time, during which time the mixture becomes glassy. Then 15 g of sodium triphosphate (Riedel de Haen) dissolved in 25 ml of water are added. The whole mixture is kneaded again for a further 5 minutes. The composition is removed while the device is still hot. Comparative Example 10 Preparation of thermoplastically processable formulations made from corn starch without sodium polyphosphate: These compounds are prepared in a commercial kneading assembly (IKA Duplex kneader). The kneading assembly is heated to 100 ° C. 1 for kneading assembly in working condition
50 g corn starch (National Starch) and 4
Charge 5 g glycerol. 5.0 g of NaCO 3 is dissolved in 50 g of water and added to the corn starch in the kneader. Homogenize the mixture. This procedure takes about 5-10 minutes, during which time the mixture becomes vitreous. The whole mixture is kneaded again for a further 5 minutes. The composition is removed while the device is still hot. Example 11 Preparation of a Film from a Starch-Based Thermoplastic Material Using the Compression Molding Method: The thermoplastic molding composition is further processed to obtain a film using the compression molding method described herein. In this case, a commercially available Schwaventhan (Polysta)
t300S) Use a press. The press is preheated to 100 ° C. The sample preparation uses a "sandwich method" between two fiber reinforced Teflon sheets held apart by a metal frame about 100 μm thick. During preparation, about 2 g of the composition prepared in the kneader is placed in the center of the lower sheet. The sample was prepared at a temperature of 100 ° C. and a pressure of
Hold for a minute. The sample is then compression molded at 100 ° C. for 5 minutes at a pressure of 10 t. This corresponds to a pressure of 200 bar. Release the pressure and transfer the sample to another press to cool. This is Robert Fuchs Hydraulisch
e A water-cooled press manufactured by Maschinen und Werkzeuge. 2
During the cooling operation for one minute, a pressure of 50 bar is applied. Example 12 Test on heat resistance of a film produced in the same manner as in Example 11 from the thermoplastic molding compositions from Example 9 and Comparative Example 10: A film with dimensions of 5 cm × 5 cm is placed on a ring with an inner diameter of 3 cm. , Held by metal clamps so as not to be affected by slight air movement. As a result of holding the ring horizontally by the holding rod connected to the ring, the film was removed from the bench by 2
Place at 0 cm height. An open flame having a height of 1 to 2 cm is placed on the lower surface of the ring to supply the same energy per unit time during the whole test. Here, the upper limit of the open flame is 5 cm ± 0.5 cm away from the film. A stopwatch is used to measure the time required to achieve pyrolysis of the fill over 50% of the surface of the ring covered with the thermoplastic film. Calculate the average of 10 measurements each. Film from Example 9 with sodium triphosphate: 25 ± 3 seconds. Film from Example 10 without sodium triphosphate phosphate: 16 ± 3 seconds. Other advantages and aspects of the present invention are set forth in the following claims.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベーム,ギッテ ドイツ連邦共和国デー−60439 フランク フルト・アム・マイン,イム・ブルグフェ ルト 243 (72)発明者 シュース,シルク ドイツ連邦共和国デー−56412 ルッパッ ハ−ゴルトハウゼン,ハウプトシュトラー セ 30────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Böm, Gitte, Federal Republic of Germany-60439 Frankfurt am Main, Im Burgfeld 243 (72) Inventor Schuss, Silk, Federal Republic of Germany-Day 56412 Ruppacher- Goldhausen, Hauptstrasse 30

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生分解性成形品を製造するためのデンプンを主原料とする熱
可塑性混合物であって、 A)100重量部(水分量をゼロ%に修正した後に計算して)の、所望の天然の
、化学的変性デンプン、発酵性および/または組み換えのデンプンおよび/また
は生物変換によって調製されたデンプンおよび/または前記デンプンの誘導体;
B)必要ならば最高100重量部の生理学的に無害で、生分解性の、熱可塑性加
工が可能なA)以外の高分子物質; C)1〜100重量部の水; D)10重量部〜A)およびB)の総重量部の半分の量の少なくとも1種の可塑
剤; E)0.01重量部〜(A)+(B)/10重量部の範囲内の量の少なくとも1
種のホスフェート; F)必要ならば、最高((A)+(B))重量部の他の慣用的な添加剤; を調製して混合することによって得ることができるすぐれた機械的性質を有する
この場合に少なくとも成分E)と成分A)の混合を、熱および機械的エネルギー
を該熱可塑性混合物に導入して行う、上記熱可塑性混合物。
1. A starch-based thermoplastic mixture for the production of a biodegradable molded article, comprising: A) 100 parts by weight (calculated after correcting the water content to zero%) of the desired Native, chemically modified starch, fermentable and / or recombinant starch and / or starch prepared by bioconversion and / or derivatives of said starch;
B) If necessary up to 100 parts by weight of a physiologically harmless, biodegradable, thermoplastically processable polymeric substance other than A); C) 1 to 100 parts by weight of water; D) 10 parts by weight. E) at least one plasticizer in an amount of half of the total parts by weight of A) and B); E) at least 1 in an amount in the range of 0.01 parts by weight to (A) + (B) / 10 parts by weight.
F) having excellent mechanical properties which can be obtained by preparing and mixing, if necessary, up to ((A) + (B)) parts by weight of other conventional additives; The above-mentioned thermoplastic mixtures, in which the mixing of at least component E) and component A) is carried out by introducing heat and mechanical energy into the thermoplastic mixture.
【請求項2】 存在する成分E)の量が少なくとも0.1重量部である請求
項1記載の熱可塑性混合物。
2. The thermoplastic mixture according to claim 1, wherein the amount of component E) present is at least 0.1 part by weight.
【請求項3】 存在する成分E)の量が最高(A)+(B)/20重量部で
ある請求項1または2記載の熱可塑性混合物。
3. The thermoplastic mixture as claimed in claim 1, wherein the amount of component E) present is at most (A) + (B) / 20 parts by weight.
【請求項4】 成分E)がアルカリ金属メタリン酸塩またはアルカリ金属ポ
リリン酸塩である請求項1〜3のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物。
4. The thermoplastic mixture according to claim 1, wherein component E) is an alkali metal metaphosphate or an alkali metal polyphosphate.
【請求項5】 成分E)が三メタリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム
、ポリリン酸ナトリウムおよび/またはヘキサメタリン酸ナトリウム、好ましく
はポリリン酸ナトリウムである請求項4記載の熱可塑性混合物。
5. The thermoplastic mixture according to claim 4, wherein component E) is sodium trimetaphosphate, sodium metaphosphate, sodium polyphosphate and / or sodium hexametaphosphate, preferably sodium polyphosphate.
【請求項6】 >60℃〜200℃の範囲内の温度で混合することによって
得ることができる請求項1ないし4のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物。
6. The thermoplastic mixture according to claim 1, which can be obtained by mixing at a temperature in the range from> 60 ° C. to 200 ° C.
【請求項7】 高剪断可塑化装置を有する混合集成装置を用いて混合するこ
とによって得ることができ、この場合に該可塑化装置が10〜100Nm、好ま
しくは20〜40Nmの範囲内のトルクを達成することができる、請求項1ない
し6のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物。
7. It can be obtained by mixing using a mixing assembly having a high shear plasticizer, wherein the plasticizer has a torque in the range of 10 to 100 Nm, preferably 20 to 40 Nm. 7. The thermoplastic mixture according to claim 1, which can be achieved.
【請求項8】 デンプンを主原料とする熱可塑性混合物の製法であって、 A)100重量部(水分量をゼロ%に修正した後に計算して)の、所望の天然の
、化学的変性デンプン、発酵性および/または組み換えのデンプンおよび/また
は生物変換によって調製されたデンプンおよび/または前記デンプンの誘導体;
B)必要ならば最高100重量部の生理学的に無害で、生分解性の、熱可塑性加
工が可能なA)以外の高分子物質; C)1〜100重量部の水; D)10重量部〜A)およびB)の重量部の合計の半分の量の少なくとも1種の
可塑剤; E)0.01重量部〜(A)+(B)/10重量部の範囲内の量の少なくとも1
種のホスフェート; F)必要ならば、最高((A)+(B))重量部の他の通常の添加剤; を準備し、成分E)を成分A)〜D)に加え、さらに必要ならばF)を加えるこ
とも含む相互混合することにより、この場合に少なくとも、成分E)と残りの成
分との混合が熱及び機械的エネルギーの導入、かつ好ましくは高温の作用及び同
時に起こる該熱可塑性混合物への剪断力の作用を伴って行われる、上記熱可塑性
混合物の製法。
8. A process for the preparation of a starch-based thermoplastic mixture, comprising: A) 100 parts by weight (calculated after correcting the water content to zero%) of the desired natural, chemically modified starch. Starch prepared by fermentative and / or recombinant starch and / or bioconversion and / or derivatives of said starch;
B) If necessary up to 100 parts by weight of a physiologically harmless, biodegradable, thermoplastically processable polymeric substance other than A); C) 1 to 100 parts by weight of water; D) 10 parts by weight. E) at least one plasticizer in an amount that is half the sum of parts by weight of A) and B); E) at least one of an amount in the range of 0.01 parts by weight to (A) + (B) / 10 parts by weight.
F), if necessary, up to ((A) + (B)) parts by weight of other customary additives; add component E) to components A) to D) and, if necessary, Intermixing, which also includes the addition of component F), whereby at least the mixing of component E) with the remaining components introduces heat and mechanical energy, and preferably takes place simultaneously with the action of high temperatures and the thermoplasticity A process for producing a thermoplastic mixture as described above, which is carried out with the action of a shear force on the mixture.
【請求項9】 押出及びペレット化によって請求項1〜7のいずれか1つの
項記載の熱可塑性混合物から得ることができるペレット。
9. Pellets obtainable from the thermoplastic mixture according to claim 1 by extrusion and pelletizing.
【請求項10】 請求項1〜7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物を
含む優れた機械的性質を有する生分解性成形品またはフィルム。
10. A biodegradable molded article or film having excellent mechanical properties, comprising the thermoplastic mixture according to any one of claims 1 to 7.
【請求項11】 成形品またはフィルムを製造するための請求項1〜7のい
ずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
11. Use of the thermoplastic mixture according to claim 1 for producing molded articles or films.
【請求項12】 活性物質の制御放出用成形品を製造するための請求項1〜
7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
12. A process according to claim 1, for producing a shaped article for the controlled release of an active substance.
Use of a thermoplastic mixture according to any one of the preceding claims.
【請求項13】 中実成形品、中空成形品またはこれら両者の組合せの製造
用成形品を製造するための請求項1〜7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合
物の使用。
13. Use of a thermoplastic mixture according to any one of claims 1 to 7 for the production of a solid molded article, a hollow molded article or a molded article of a combination of both.
【請求項14】 農業用フィルムを製造するための請求項1〜7のいずれか
1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
14. Use of a thermoplastic mixture according to any one of claims 1 to 7 for producing agricultural films.
【請求項15】 食品または飲料用のフィルムを製造するための請求項1〜
7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
15. A method according to claim 1, for producing a food or beverage film.
Use of a thermoplastic mixture according to any one of the preceding claims.
【請求項16】 食品または飲料の外部包装用フィルムを製造するための請
求項1〜7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
16. Use of a thermoplastic mixture according to any one of claims 1 to 7 for producing a film for external packaging of foods or beverages.
【請求項17】 包装と食品または飲料との間に完全な表面接触がある当該
食品または飲料の包装として使用するためのフィルムを製造するための請求項1
〜7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
17. A method for producing a film for use as a food or beverage package, wherein there is complete surface contact between the package and the food or beverage.
Use of the thermoplastic mixture according to any one of items 1 to 7.
【請求項18】 ソーセージまたはチーズの食品ケーシングまたはラッピン
グとして使用するためのフラット状またはチューブ状フィルムを製造するための
請求項1〜7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
18. Use of a thermoplastic mixture according to any one of claims 1 to 7 for producing flat or tubular films for use as sausage or cheese food casings or wrappings.
【請求項19】 工業消費材用仮保護フィルムとして用いるための請求項1
〜7のいずれか1つの項記載の熱可塑性混合物の使用。
19. The method according to claim 1, which is used as a temporary protective film for industrial consumption materials.
Use of the thermoplastic mixture according to any one of items 1 to 7.
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