FI114804B - Biohajoavat vaahtomuovimateriaalit - Google Patents

Description

i 114804

Biohajoavat vaahtomuovimateriaalit

Esillä oleva keksintö koskee biologisesti hajoavia, vaahdotettuja muovimateriaaleja ja menetelmää niiden val-5 mistamiseksi.

Vaahdotettujen materiaalien alalla, joita käytetään erityisesti suojapakkauksiin, tunnetaan yhä enemmän tarvetta vaahdotetun polystyreenin korvaamiseen materiaaleilla, jotka täyttävät biologisen hajoavuuden vaatimuksen.

10 Tärkkelyspohjäiset materiaalit voivat biologisen hajoavuutensa ja antistaattisten ominaisuuksiensa ansiosta muodostaa arvokkaan vaihtoehdon.

Valitettavasti näiden tuotteiden käyttöominaisuudet eivät ole vielä verrattavissa polystyreenin ominaisuuksiin 15 mitä tulee kustannuksiin, haurauteen, taipumukseen vapauttaa pölyä ja liian korkeisiin tiheysarvoihin.

EP-hakemusjulkaisussa 087 847 selostetaan menetelmää vaahdotettujen, tärkkelyspohjäisten tuotteiden valmistamiseksi kuumentamalla tärkkelystä tai tärkkelystä sisäl-20 täviä materiaaleja ekstruderissa, kun läsnä on 10 - 30 paino-% vettä ja vaahdotusainetta ja suulakepuristamalla ..... sitä sen jälkeen.

. .·, EP-hakemus julkaisussa 375 831 selostetaan vaahdo- .. tettuja tuotteita, jotka on muodostettu korkean amyloosi- !. . 25 pitoisuuden tärkkelyksestä ja joilla on hyvät mekaaniset * ominaisuudet ja umpisolurakenne.

: Nämä vaahdotetut tuotteet valmistetaan suulakepu- ristamalla veden läsnä ollessa lämpötiloissa, jotka ovat välillä 150 - 250 °C, mitä seuraa valinnaisesti lämpömuo-_ ' 30 vauskäsittely. Korkeat kustannukset ja hauraus alhaisen : kosteuden olosuhteissa ovat tämän tuotteen puutteita.

Julkaistussa WO-patenttihakemuksessa 91/02 023 selostetaan biologisesti hajoavaa muovimateriaalia olevia vaahdotettuja tuotteita, jotka on valmistettu suulakepu-:' · 35 ristamalla koostumusta, joka sisältää tärkkelystä ja syn- 114804 2 teettistä polymeeriä, joka on valittu eteeni/vinyylialko-holi- ja eteeni/akryylihappokopolymeereista, kun läsnä on myös polymeeristä happoa ja natriumbikarbonaattia vaahdo-tusaineena. Tässä tapauksessa tuotteilla on erittäin hy-5 vät taipuisuus- ja pienet tiheysarvot, mutta niiden korkea hinta tekee ne kilpailukyvyttömiksi irtotäytteinä.

WO-patenttihakemuksessa 92/18 325 esitetään vaatimukset veteen dispergoituville vaahdotetuille materiaaleille, jotka on valmistettu lähtien vilja- ja palkojau-10 hoista, joilla on pienet amyloosipitoisuudet, ja jotka on saatettu osittaiseen dekstrinointiin voimakkaalla mekaanisella työstöllä ja/tai happojen läsnä ollessa. Samoin polymeeristen aineiden, kuten polyvinyylialkoholin lisäys aikaansaadaan valmistusprosessin toisessa vaiheessa, jotta 15 estettäisiin materiaaleja hajoamasta.

Vaikka tämä tuote on halpa, se johtaa haurauteen välittömästi suulakepuristuksen jälkeen ja sitä on kostutettava sen sitkeyden parantamiseksi. "C"-muotoisten kappaleiden kyseessä ollen saavutettu irtopainotiheys on vä-20 Iillä noin 8-15 kg/m3.

WO-patenttihakemus 92/08 759 koskee tärkkelystä, joka sisältää myös korkeintaan 50 % selluloosajätteitä ja pieniä luonnonkumin pitoisuuksia. Ko. keksinnön mukaisten tuotteiden irtopainotiheyden arvot ovat välillä 11 - 36

* * » O

, 25 kg/m ja ne saadaan suoralla suulakepuristuksella ekstrude- • · * ; rilla, jonka L:D-suhde on suunnilleen 2,5; lämpö kehite- • # • •I * tään kitkan avulla.

v * US patenttijulkaisu 5 185 382 koskee irtotäytteitä, jotka sisältävät tärkkelystä ja polyeteeniglykolia ja jot- /:* 30 ka on saatu suoralla suulakepuristuksella irtopainotiheys- arvojen ollessa välillä 10,8 - 36 kg/m3.

Nyt on odottamatta havaittu, että voidaan valmistaa tärkkelyspohjainen, biologisesti hajoava vaahdotettu muo- 111*1 vimateriaali, jota voidaan käyttää irtotäytteinä ja ylei- *:··: 35 sesti pakkausmateriaalina, levyn tai pienikokoisten, toi- • »· 3 U4S§4 siinsa sidottavien, ruiskutetun, vaahdotetun materiaalin hiukkasten muodossa, jolla on hyvät sitkeysominaisuudet myös alhaisen kosteuden olosuhteissa, ja alhaiset irtopai-notiheyden arvot. Materiaalin alhaisten irtopainotiheysar-5 vojen ansiosta, jotka ovat välillä noin 13-5 kg/m3, mikä vastaa ominaispainoa alle 32 kg/m3, se tuottaa alhaiset kustannukset.

Esillä olevan keksinnön mukainen vaahdotettu materiaali sisältää olennaisina komponentteina: - 30 - 99,5 % 10 ja edullisesti 60 - 95 paino-% polysakkaridia, joka sisältää yli 50 %:n määrän kestomuovitärkkelystä, joka on pehmitetty tai kompleksoitu luonnon tai synteettisillä poly-meerirakenteilla, jossa mainitulla tärkkelyksellä on: rajaviskositeetti (dimetyylisulfoksidissa DMSO), 15 joka on alle 1,3 dl/g; etanoliin liukeneva jae 25 °C:ssa, joka on alle 20 paino-%, edullisesti alle 10 % ja vielä edullisemmin alle 5 %; 0,5 - 70 % ja edullisesti 5-40 paino-% yhtä tai 20 useampia kestomuovipolymeereja, jossa vähintään 10 % tästä jakeesta koostuu kestomuovipolymeerista (A) joka liukenee tärkkelykseen tai (B) joka kykenee kompleksoimaan tärkkelystä; ja 0 - 20 %, edullisesti 5-17 paino-% vettä.

: “ 25 Suhde, joka vallitsee irtopainotiheyden (irtotäyt- ·* teiden määrätyn tilavuuden paino) ja ominaispainon (pykno- : metrinen tiheys mitattuna käyttäen pieniä lasikuulia) esi- ·,'· ' tetään kuviossa 1. Kuten jo mainittiin ominaispaino on al le 32 kg/m3 ja voi saavuttaa niinkin alhaiset arvot kuin ··· 30 18,5 kg/m3 tai jopa alhaisemmat.

Esillä olevan keksinnön mukaisilla vaahdotetuilla materiaaleilla on umpisolurakenne.

’ ·*·] Yhden tai useampien sellaisten kestomuovipolymee- im· rien läsnäolo, jotka liukenevat tärkkelykseen tai kykene- ·:··· 35 vät kompleksoimaan vaahdotettujen materiaalien koostumuk-

• > I

4 1148134 sessa olevaa tärkkelystä, tekee mahdolliseksi saada homogeenista, suuren sulalujuuden sulaa massaa ja siitä vaahdotettuja tuotteita, joilla on hyvä joustavuus ja vähäinen kosteusherkkyys.

5 Pakkausteollisuudessa käyttökelpoisille irtotäyt- teille voidaan antaa mitä tahansa muotoja mukaan luettuna aakkosten kirjaimet, tähtimuodot, sylinterimäiset muodot ja muut.

Kestomuovitärkkelys, joka on käyttökelpoinen esillä 10 olevan keksinnön mukaisen vaahdotetun materiaalin valmistukseen, voi olla luonnon tärkkelys, edullisesti maissi-, peruna-, tapioka-, ruis-, vehnä- tai hernetärkkelys ja myös runsaasti amylaasia sisältävä tärkkelys, joka sisältää edullisesti yli 30 paino-% amylaasia, ja vahamainen 15 tärkkelys.

Tämän lisäksi voidaan osittain käyttää fysikaalisesti ja kemiallisesti modifioituja tärkkelyslaatuja, kuten etoksiloituja tärkkelyksiä, oksipropyloituja tärkkelyksiä, tärkkelysasetaatteja, tärkkelysbutyraattia, tärk-20 kelyspropionaatteja, joiden substituointiaste on välillä 0,1 - 2, kationisia tärkkelyksiä, hapetettuja tärkkelyk-; siä, silloitettuja tärkkelyksiä, geelitettyjä tärkkelyk siä, tärkkelyksiä, jotka on kompleksoitu polymeerisillä rakenteilla ja joille on tunnusomaista piikki kohdassa 25 947 cm-1, kun ne analysoidaan toisen derivaatan FTIR-ana- lyysillä (Fourier Transform Infra Red-analyysi). Tärkke-: ,: lysmäinen materiaali konvertoidaan kestomuoviseen tilaan v : käsittelemällä kuumennetuissa ekstrudereissa tai missä tahansa laitteissa, jotka kykenevät takaamaan lämpötila- ;* 30 ja leikkausolosuhteet, jotka kykenevät saamaan materiaalin f: muuttumaan kestomuoviseksi, ja jotka toimivat veden ja/tai pehmittimen läsnä ollessa 80 - 210 °C:n lämpötilassa.

Tässä käytettynä termin "polysakkaridi" tarkoite- • > t*» taan kattavan ei vain puhdistettua tärkkelystä, vaan myös * » * I · 114804 5 jyvät, jotka sisältävät sekä tärkkelys- että selluloosa-tuotteita .

Riippumatta käytetystä lähtötärkkelyksestä vaahdotetulle materiaalille on tunnusomaista, että tärkkelyskom-5 ponentin rajaviskositeetti DMSOtssa on alle 1,3 dl/g ja on edullisesti välillä 1,1 - 0,5 dl/g. Tällaisen viskositeetin laskun on kuitenkin tapahduttava kehittämättä suurta etanoliin liukenevien sokerien pitoisuutta.

Alhaisen moolimassan jakeiden suurten määrien puut-10 tuminen on syynä vaahdotetun materiaalin suurempaan sitkeyteen jo välittömästi niiden suulakepuristuksen jälkeen.

Vaahdotettujen kappaleiden komponentteina hyödylliset kestomuovipolymeerit valitaan: i) luonnon alkuperää olevista polymeereistä, jotka 15 voivat olla joko modifioituja tai modifioimattomia, erityisesti selluloosajohdannaisista, kuten selluloosa-ase-taatista, selluloosapropionaatista, selluloosabutyraatista ja niiden kopolymeereista, joiden substituointiaste on välillä 1 - 2,5, ja jotka on valinnaisesti pehmitetty kapro-20 laktonilla, alhaisen moolimassan polykaprolaktonilla tai mono-, di- ja triasetiinilla, ftalaatilla, erityisesti di- • metyyliftalaatilla, propaanidiolilla, sellaisista polymee-reistä kuin alkyyliselluloosasta, hydroksialkyyliselluloo- /·,, sasta, karboksialkyyliselluloosasta, erityisesti karboksi- 25 metyyliselluloosasta, nitroselluloosasta ja lisäksi kito- ; saanista, pullulaanista tai kaseiinista ja kaseinaatista, gluteenista, seiinista, soijapapuproteiineista, algiini- • 1 1 * haposta ja alginaatista, luonnonkumeista, polyaspartaateis-ta.

• ••ί 30 ii) synteettistä alkuperää olevista tai fermentoin- *...· nista saaduista polymeereistä, erityisesti polyestereistä, kuten alifaattisten C2-24-hydroksihappojen homopolymeereista tai kopolymeereista tai niitä vastaavista laktoneista tai • _ laktideista ja lisäksi polyestereistä, jotka on johdettu · 114804 6 difunktionaalisista hapoista ja alifaattisista dioleista, esim: poly(ε-kaproplaktonista), sen oksas- tai segmentti-kopolymeereista, kaprolaktonioligomeerien tai -polymeerien 5 reaktiotuotteista aromaattisten tai alifaattisten isosyanaattien, polyureoiden kanssa, kopolymeereista maitohapon, glykolihapon, polyhydroksibutyraattien ja polyhydroksi-butyraatti-valeraatin kanssa; maitohapon tai laktidin polymeereistä, glykolihapon 10 tai polyglykolidin polymeereistä, maitohapon tai glykoli-hapon kopolymeereista; polyhydroksibutyraatista tai polyhydroksibityraat-ti-valeraatista ja niiden kopolymeereista muiden polyeste-reiden kanssa; 15 polyalkyleenisukkinaateista ja erityisesti poly- eteeni- ja/tai polybuteenisukkinaatista, polyalkyleenise-basaatista, polyalkyleeniatselaatista, polyeteeni- tai po-lybuteenibrassilaatista ja niiden kopolymeereista, valinnaisesti kopolymeroituna alifaattisten tai aromaattisten 20 isosyanaattien kanssa, joiden moolimassa voidaan nostaa ketjunpidennysaineiden avulla; *: iii) polymeereistä, jotka kykenevät vuorovaikutuk- ; seen tärkkelystä muodostavien kompleksien kanssa, ts. ko- polymeereistä, jotka sisältävät hydrofiilisen ryhmän, joka ;·. . 25 on sovitettu hydrofobisten ryhmitysten väliin ja joita ni mitetään (B)-polymeereiksi, kuten: eteeni-vinyylialkoholikopolymeereista, jotka sisäl-’·* * tävät korkeintaan 50 paino-%, edullisesti 10 - 44 paino-% eteeniyksiköitä, hapetetuista eteeni-vinyylialkoholikopo-30 lymeereista tai eteeni-vinyylialkoholikopolymeereista, jotka on päätetty rasvahapoilla tai oksastettu polykapro- .···. laktonilla tai modifioitu akryyli- tai metakryylimonomee- • · reillä ja/tai pyridiniumilla; > · . eteeni-vinyyliasetaattikopolymeereista, jotka on ’"· 35 myös osittain hydrolysoitu; • * » 114804 7 eteeni-akryyliesterikopolymeereista; eteeni-akryyliesteri-maleiinihappoanhydridi- tai eteeni-vinyyliasetaatti-glysidyylimetakrylaattiterpolymee-reista; 5 eteenikopolymeereista tyydyttymättömien happojen, kuten akryylihapon, metakryylihapon, krotonihapon, itako- nihapon, maleiinihappoanhydridin kanssa, erityisesti etee- ni-akryylihappokopolymeereista, jotka sisältävät 5-50 mol-% akryylihaposta peräisin olevia yksiköitä; 10 eteeni-vinyyliasetaattiterpolymeereista, jotka on kokonaan tai osittain hydrolysoitu akryylihapolla tai met- akryylihapolla tai krotonihapolla tai itakonihapolla; alifaattisista 6-6-, 6-9- tai 12-polyamideista, alifaattisista polyuretaaneista, satunnais- tai segmentti- 15 kopolymeereista polyuretaani/polyamidi, polyuretaani/poly- eetteri, polyuretaani/polyesteri, polyamidi/polyesteri, polyamidi/polyeet-teri, polyesteri/polyeetteri, polyurea/ polyesteri, polyurea/polyeetteri; polykaprolaktoni-uretaanista, jossa polykaprolak- 20 tonisegmentin koko on välillä 300 - 3 000 moolimassana, ja jossa käytetyt isosyanaatit ovat MDI:a (metyleenidifenyyli- di-isosyanaatti), tolueenidi-isosyanaattia, heksametyleeni- di-isosyanaattia, isoforonidi-isosyanaattia; epoksihartseista, kuten glysidyyliryhmillä pääte- 25 tyistä polyalkyleenioksidi/esteripolymeereista; iv) liukoisista polymeereistä, jotka kykenevät joka tapauksessa muodostamaan vetysidoksia tärkkelyksen kanssa, ’·' ' joita nimitetään (A)-polymeereiksi, erityisesti polyvinyy- lialkoholista, jolla on vaihtelevat hydrolysoitumisasteet 30 ja joka on mahdollisesti modifioitu akrylaatilla tai met- akrylaateilla, polyvinyylialkoholista, jota on aikaisemmin ,···, pehmitetty tai modifioitu sen sulamispisteen alentamiseksi « · ja joka mahdollisesti sisältää geelitysaineita, kuten boo- • · . rihappoa, boraatteja tai fosfaatteja, eri hydrolysointias- ,·”· 35 teissä olevan vinyyliasetaatin kopolymeereista vinyylipyr- • * • i » < i » • · 114804 8 rolidonin tai styreenin kanssa, polyetyylioksatsoliineis-ta, polyvinyylipyridiinistä. Edullisia kestomuovisia polymeerejä ovat polyvinyylialkoholi, olefiinisen monomeerin, edullisesti eteenin kopolymeerit monomeerin kanssa, joka 5 on valittu vinyylialkoholista, vinyyliasetaatista, akryy-lihaposta ja metakryylihaposta, alifaattiset polyesterit, kuten polykaprolaktoni, polybuteenisukkinaatti ja niiden kopolymeerit, alifaattiset polyamidit ja polyesteriuretaa-nit.

10 Esillä olevan keksinnön mukaiset vaahdotetut mate riaalit sisältävät edullisesti ydintäjäainetta.

Tällaiseen ydintäjäaineen määrä vaahdotetussa materiaalissa on välillä 0,005 - 5 paino-%, edullisesti 0,05 -3 paino-% ja vielä edullisemmin 0,2-2 paino-%.

15 Käyttökelpoisia ydintäjäaineita ovat esim. epäor gaaniset yhdisteet, kuten talkki (magnesiumsilikaatti), kalsiumkarbonaatti, joiden pinta on mahdollisesti käsitelty tartuntaa edistävillä aineilla, kuten silaaneilla ja titanaateilla. Tämän lisäksi voidaan käyttää orgaanisia 20 täyteaineita, kuten sokerijuurikkaan prosessoinnista tulevien hiivojen kuoria, kuivattua, jauhettua ja pulveroitua sokerijuurikkaan lihaa, puupölyä, selluloosajauhoa ja fib-rillejä.

Ydintäjäainetta voidaan lisätä seokseen, jota käy-·’ 25 tetään vaahdottuvien rakeiden valmistukseen tai vaihtoeh- r ' ( ; V toisen reitin mukaisesti sitä voidaan lisätä vaahdottuviin : : rakeisiin tiivistemuodossa. Tällaisessa tapauksessa mai- : nittu tiiviste voi sisältää määriä, jotka ovat 10 - 50 paino-% yhdestä tai useammista täyteaineista.

30 Vaahdottuvat kappaleet tai vaahdotettava kokoonpano ...( voivat lisäksi sisältää yhtä tai useampia voitelu- ja/tai T dispergointiaineita, joiden hydrofiilinen/lipofiilinen ta- sapainokerroin (HLB) on välillä 3 - 25, edullisesti välil- » · lä 6 - 20. Kun näitä aineita käytetään, niitä voi olla 1(1 • » 114804 9 läsnä määrät välillä 0,01 - 5 paino-%, edullisesti 0,1 -3 paino-%.

Vaahdottuvat rakeet tai vaahdotettava kokoonpano voivat sisältää myös yhtä tai useampia pehmitinaineita.

5 Kun mainittuja pehmitinaineita käytetään, niitä on läsnä määrä välillä 0,5 - 20 paino-%, edullisesti 0,5 - 5,0 paino-% .

Käyttökelpoisia pehmitinaineita ovat esimerkiksi ne, joita on selostettu julkaistussa WO-patenttihakemuk-10 sessa 92/14 782, jonka sisällön on ymmärrettävä liitetyn viitteenä esillä olevaan selostukseen. Glyseroli, sorbitoli, mannitoli, erytritoli, alhaisen moolimassan polyvinyy-lialkoholi mainittujen yhdisteiden oksietyloitujen tai ok-sipropyloitujen johdannaisten ohella ja lisäksi urea ovat 15 erityisen sopivia.

Koostumukset voivat sisältää myös moniarvoisten alkuaineiden yhdisteitä, jotka alkuaineet kuuluvat jaksollisen järjestelmän ryhmiin III ja IV, erityisesti ryhmään III ja edullisesti hapen läsnä ollessa.

20 Tällaisia yhdisteitä ovat: boorihappo, boorihappo- anhydridi, natriummetaboraatti, sekä hydratoimaton että hydratoitu natriumboraatti, alumiinioksidi, hydratoitu alumiinioksidi, alumiinikarbonaatti, alumiiniasetaatti ja vielä muut karboksylaatit, alumiiniboraatti, alumiinifos-25 faatti, natrium-alumiinifosfaatti, piihappo, alkali- ja maa-alkalimetallisilikaatit, kuten natriumsilikaatti ja magnesiumsilikaatti.

‘' Tämän lisäksi vaahdottuvat rakeet tai vaahdotettava kokoonpano voivat sisältää yhtä tai useampia liekkiä hi-30 dastavia aineita, joita voidaan lisätä vaahdotettujen kap-paleiden valmistukseen käytettyyn seokseen tai vaihtoeh-toisen reitin mukaisesti voidaan lisätä vaahdotettuihin kappaleisiin tiivisteen muodossa, erityisesti yhdessä , ydintäjäaineen kanssa.

;··: 35 i · t ; i * · 1 1 4804 ίο

Kun näitä liekkiä hidastavia aineita käytetään, niitä on läsnä määrät välillä 0,1 - 20 paino-%, edullisesti 1 - 10 paino-% ja vielä edullisemmin 2-5 paino-%.

Käyttökelpoisia liekkiä hidastavia aineita voidaan 5 valita niistä, jotka on johdettu fosforia, rikkiä tai halogeenia sisältävistä tuotteista tai niiden yhdistelmistä. Esimerkkitarkoituksessa trifenyylifosfaatti, tributyyli-fosfaatti, trikresyylifosfaatti, tributoksifenyylifosfaat-ti, melamiinipyrofosfaatti, ammoniumpolyfosfaatti, etylee-10 nidiamiini, ammoniumpolyfosfaatti, guanidiniumfosfaatti, tetrabromiftaalihappoanhydridi, halogenoidut parafiinit, difenyylioksidi, jolla on eri bromausasteet, ammoniumsul-faatti, ammoniumsulfamaatti ovat sopivia aiottuun tarkoitukseen. Erityisen edullisia ovat ammoniumsulfaatti, am-15 moniumsulfonaatti, ammoniumpolyfosfaatti, guanidiniumfosfaatti ja melamiinipyrofosfaatti.

Vielä muita liekkiä hidastavia aineita, joita voidaan käyttää, ovat alumiinihydroksidi, antimonioksidi, am-moniumperboraatti, ammoniumoktamolybdaatti.

20 Erikoissovellutusten kyseessä ollen vaahdottuvissa kokoonpanoissa saatetaan vaatia sellaisten aineiden läsnäoloa, joilla on jyrsijöitä karkottavaa aktiivisuutta. Näitä aineita voidaan lisätä vaahdotettujen materiaalien val- • ·· mistukseen käytettyyn seokseen tai niitä voidaan lisätä : : 25 vaahdotettuihin materiaaleihin aktiivista aineosaa sisäl- • tävinä mikrokapseleina tai tiivisteenä erityisesti yhdessä .f'. ydintäaineiden ja/tai liekkiä hidastavien aineiden kanssa.

Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää sellaisia ai-neita kuin N,N-dietyyli-m-toluamidia, dietyylifenyyliaset-30 amidia, 2-dekenaalia, ammoniumkloridia, kaliumkloraattia, • · • · *; terpenoideja, sykloheksimidiä, diguanidiinoatsaeptadekaa- «ti ·,,/ nia. Terpenoidit ja erityisesti mentoli ja limoneeni ovat ·:*·: edullisia.

• · • · • · · • »· • · U 114804

Kun näitä jyrsijäkarkotteita käytetään, niitä on läsnä määrät välillä 0,1 - 5 paino-%, edullisesti välillä 1-3 paino-%.

Esillä olevan keksinnön mukainen vaahdotettu mate-5 riaali voidaan valmistaa kaksivaiheisella prosessilla, joista ensimmäinen vaihe koostuu tärkkelyspohjaisen koostumuksen suorasta suulakepuristuksesta, joka suoritetaan yksi- tai kaksiruuviekstrudereilla toimien lämpötilavälil-lä 150 - 200 °C.

10 Tässä ensimmäisessä vaiheessa kuivaamaton tärkkelys suulakepuristetaan lisätyn vesimäärän läsnä ollessa, joka on välillä 5-20 paino-%.

Suulakepuristus saa tärkkelyksen muuttumaan kesto-muoviseksi ja/tai kompleksoiduksi johtuen veden, lämpöti- 15 lan ja erityisten kestomuovipolymeerien (A) ja/tai (B) läsnäolon yhteisvaikutuksesta. Kokonaisvesipitoisuus suut-timessa on välillä 5-20 paino-% ja tärkkelyksen rajavis-kositeetti DMS0:ssa on välillä 1,5-8 dl/g niissä tapauksissa, joissa tärkkelys koostuu alle 50-%risesti amyloo- 20 sista. Kokonaisvesipitoisuus rakeissa on välillä 5-20 paino-%.

·;··ϊ Toinen vaihe koostuu sellaisten vaahdottuvien ra- . ,·. keiden vaahdottamisesta, jotka sisältävät tärkkelystä, ;·. jonka rajaviskositeetti DMSOrssa on välillä 2-8 dl/g, * » · 25 käyttäen yksiruuviekstruderia, jolla on mikä tahansa ruu-I ; vin pituuden ja ruuvin halkaisijan välinen suhde ja joka * · t on varustettu ruuvilla, joka kykenee tuottamaan suuremman ’·* * ominaisenergian kuin: 30 0,1 kWh/kg - T - 200_ x 0,01 (1) • · » 5 sulan materiaalien viipymäajoilla, jotka ovat yli

35 140 - L/D

30 « · 1Ί4804 12 sekuntia, jossa L/D on ruuvin pituuden ja halkaisijan välinen suhde, ja ekstruderin pään lämpötiloilla (T), jotka ovat huoneenlämpötilasta 240 °C:seen.

Jos tällaiset olosuhteet varmistetaan, saadaan al-5 haisen ominaispainon materiaalia, jonka ominaispaino on alle 32 kg/m3 ja rajaviskositeetti alle 1,3 dl/g viipymä-ajoilla ekstruderikammion sisällä, jotka ovat välillä 20 -60 s.

Vaahdotuslaitteisto, joka kykenee kehittämään yhtä-10 lön (1) määrittelemän energian, tekee mahdolliseksi saada vaahdotettuja materiaaleja, joiden tiheys on alle 32 kg/m3 silloinkin, kun syötetään rakeita, jotka on valmistettu liisteröivissä olosuhteissa, ts. ensimmäisen vaiheen lämpötilaolosuhteissa, jotka ovat alle 150 °C ja käyttäen 15 suurempia määriä vettä (12 - 30 paino-% lisättyä vettä). Toimittaessa edellä mainittujen liisteröinnin olosuhteiden alapuolella saadaan tärkkelysrakeiden paisumista (geelit-tyminen) tuhoamatta kuitenkaan tärkkelyksen rakennetta. Vesipitoisuus pidetään vaahdotukselle optimaalisissa ar-20 voissa lopullisella kuivausvaiheella.

Rakeita voidaan valmistaa myös kasaamalla yhteen ····| tärkkelys ja muut komponentit pelkän paineen vaikutuksella . .·. käyttämättä lämpöä.

» * ·

Menetelmä alkoholiliukoisuuden määrittämiseksi j· . 25 1 gramman määrä vaahdotettua tuotetta dispergoidaan * » ! ! 30 ml:aan vesiliuosta, joka sisältää 80 % etanolia. 15 mi- * · · nuutin sekoituksen jälkeen käyttäen mekaanista sekoitinta suspensiota sentrifugoidaan nopeudella 180 kierrosta minuutissa 10 minuutin ajan. Yläpuolinen neste dekantoidaan 30 pois, minkä jälkeen tuote uutetaan vielä kerran. Yläpuoli- • » seen nesteeseen sisältyvät sokerit määritetään antronime-. ·. netelmän avulla.

> » i · • * * * · • · » · · 114804 13

Menetelmä rajaviskositeetin määrittämiseksi DMSO:ssa 10 ml: n tilavuusmäärä dimetyylisulfoksidia (DMSO) panostetaan BISHOP-viskosimetrin säiliöön, näin valmistet-5 tu instrumentti siirretään sitten 30 °C:seen asetettuun termostaattihauteeseen ja noin 30 minuuttia myöhemmin aloitetaan puhtaan liuottimen virtausaikojen mittaaminen.

Tämän jälkeen punnitaan noin 50 mg:n näyte ja se lisätään viskosimetrin kuppiin; 10 ml DMSO:a lisätään, säiliö sul-10 jetaan sopivalla hiostulpalla ja koko kokoonpanoa pidetään sekoitettuna 1 tunti 70 - 80 °C:ssa. Kun liukeneminen on saatu päätökseen, kuppi sovitetaan viskosimetriin ja instrumentti siirretään 30 °C:ssa olevaan termostaattihauteeseen. Liuoksen virtausajat mitataan suorittaen useita mit-15 tauksia ja laskemalla keskimääräinen virtausaika.

Tarkoitukseen valmistetun putken läpi instrumentin säiliöön sisältyvä liuos laimennetaan 10 ml:11a puhdasta DMSO:a; tuloksena olevan laimennetun liuoksen annetaan saavuttaa lämpötilatasapaino ja virtausajat mitataan.

20 Lisälaimennus suoritetaan sitten toisella 10 ml:n DMSO-tilavuudella ja koko prosessi toistetaan.

Rajaviskositeetin laskemiseksi väkevyyden (c) arvot ;.· esitetään graafisesti spesifisen viskositeetin ja väkevyy- : '·. den välisen suhteen (η sp/c) funktiona ja saatu suora ekst- 25 rapoloidaan arvoon c - O [η] :n (rajaviskositeetti) arvon j saamiseksi.

• » · * * η sp/c = n rel . c > · · 30 jossa *:*·: η rel = t liuos - 1 t liuotin I I I I · ! ! 35 • a • a • a 114804 14 c = väkevyys ilmoitettuna yksiköinä g polymee-ria/1 000 ml liuosta.

t liuos = liuoksen keskimääräinen virtausaika sekunneissa 5 t liuotin = puhtaan liuottimen keskimääräinen vir tausaika sekunneissa.

Määritelmät

Ominaispaino (kg/m3) yksittäisten vaahdotettujen kappaleiden pyknometrinen 10 tiheys

Irtopainotiheys (kg/m3) tiheysarvo, joka on lasket tu sen määrän painosta vaahdotettuja kappaleita, joka tarvitaan täyttämään 15 16 litran tilavuus.

Esimerkki 1 75 paino-osaa perunatärkkelystä, 9 paino-osaa 87-%: isesti hydrolysoitua polyvinyylialkoholia jonka molekyyli-paino on 70000, 15 paino-osaa vettä ja 0,1 paino-osaa gly-20 serolimono-oleaattia syötetään kaksiruuviekstruderiin, jonka halkaisija on 60 mm ja L/D = 36.

Ruuvissa oli 8 halkaisijaa pitkä sekoituselementti-en muodostama vyöhyke ja paineenalennusvyöhyke halkaisijoi-. den 29 - 32 välillä.

;··* 25 Pää, joka sisälsi 24 kpl halkaisijaltaan 3 mm:n ; reikää, oli termostoitu 120 °C:seen. Yhdeksässä lämmitys- * ’t" vyöhykkeessä käytetty lämpötilaprofiili oli seuraava: 90 - : no - 175 - 175 - 175 - 175 - 130 - 120 - 120 °c.

Ruuvin pyörimisnopeus oli 120 rpm ja tuotanto oli 30 luokkaa 40 kg/h.

. Materiaali antoi rajaviskositeetiksi DMSO:ssa > · ···· 3,1 dl/g ja vesipitoisuudeksi 15,7 %.

*...* Esimerkit 2-5

Rakeet, jotka saatiin toimimalla esimerkin 1 selos-(iiij 35 tuksen mukaisesti, syötettiin Ghioldin yksiruuviekstrude- . riin, jonka halkaisija oli 40 mm ja L:D = 30, jossa oli ) < I i « • » 114804 15 4-vyöhykkeen termostoitu (jäähdytystuulettimilla) pakko-syöttö, joka oli varustettu 20 mm pitkällä, halkaisijaltaan 2 mm:n suuttimella ja joka vyöhyke vastasi suhdetta L:D = 10.

5 Useisiin esimerkkeihin käytettiin kahta ruuvityyp- piä: puristussuhde 1:3 tasaisella profiililla; puristussuhde 1:3 annostelevalla profiililla.

Ennen vaahdotusta vaahdottuviin rakeisiin lisättiin 10 0,5 % talkkia (keskihiukkaskoko = 1,3 pm).

Tulokset ilmoitetaan taulukossa 1.

Saaduista tuloksista käy selvästi ilmi, että kun kyseessä on tasaisen profiilin puristussuhde (esimerkit 2C - 5C), joka kykenee aikaansaamaan korkeintaan 0,1 kWh/ 15 kg:n ominaisnergian sulan materiaalin noin 140 sekunnin viipymisajaksi kammiossa, vaahdotetun materiaalin tiheys, kun viipymisajät ekstruderin kammiossa ovat välillä 40 -66 sekuntia, kasvaa ruuvin pyörimisnopeuden kasvaessa ja on aina yli 32 kg/m3. Yllättäen kun kyseessä on annosteleva 20 ruuvi (esimerkit 2-5), joka jo 140 sekunnin viipymäajal-la ekstruderin kammiossa saa aikaan yli 0,1 kWh/kg:n omi-;·· naisenergian, saadaan erittäin alhaiset tiheysarvot, jotka pyrkivät pysymään vakiona vaihtelevilla tuotantonopeuksi1-la.

25 Annostelevalla ruuvilla saadut tuotteet ovat hyvin | joustavia pian vaahdotuksen jälkeen.

» · ;/ Esimerkissä 3 liukeneva osa etanolin 80-%:isessa I · vesiliuoksessa on 5 %.

Esimerkit 6-8 30 Käytetyt vaahdotusolosuhteet ovat samanlaiset kuin - » : · esimerkissä 3C ja lämpötilaa vaihdellaan taulukossa 2 il- moitetun mukaisesti. Havaitaan, että lämpötilan nosto aiheuttaa jatkuvaa irtopainotiheyden laskua, kunnes saavu-, tetaan alle 32 kg/m3:n arvot lähtien 215 °C:n sulan mate- ·”· 35 riaalin lämpötiloista. Ominaisenergian arvot 140 sekunnin » t » 114804 16 viipymäajoilla ekstruderin kammiossa lähtien 215 °C:sta osoittautuvat itse asiassa suuremmiksi tai yhtä suuriksi kuin yhtälöstä (1) saadut arvot.

Esimerkit 9-11 5 Sovellettiin samoja olosuhteita kuin esimerkissä 5, mutta eri lämpötilaprofiililla, joka oli taulukossa 2 ilmoitetun mukainen.

Tiheyden jatkuva lasku voidaan nähdä selvästi ja se jää aina alle arvon 32 kg/m3. Ominaisenergia 140 sekunnin 10 viipymäajalla osoittautuu aina korkeammaksi kuin kaavan (1) esittävät arvot.

Esimerkit 12 - 13

Toistettiin samat olosuhteet kuin esimerkeissä 3C -4C, mutta kammion tilavuutta lisättiin. Tulokset ilmoite-15 taan taulukossa 3.

Erityisesti voidaan havaita pieni tiheyden lasku, joka on joka tapauksessa riittämätön alempien kuin 32 kg/ m3:n tiheysarvojen saavuttamiseksi tutkitulla viipymäaika-alueella.

20 Esimerkit 14 - 18 Näiden esimerkkien olosuhteet ilmoitetaan taulukos- sa 3 ja ne koskevat ekstruderikammion tilavuuden muutosta • kaikkien muiden olosuhteiden ollessa samat kuin esimer- > » keissä 3-5. Havaitaan, että tässä tapauksessa viipymäai-, . 25 kojen pidentämisellä on erittäin merkittävä vaikutus ti- heyden laskuun, joka tiheys eräissä tapauksissa on noin : ♦ 21 kg/m3.

’· Vastaava irtopainotiheys saavuttaa arvot 6,5 kg/m3.

Kaikki edellä esitetyistä esimerkeistä saadut tiheystulok-30 set korreloivat tässä systeemissä samoilla materiaaleilla : saatujen rajaviskositeettiarvojen kanssa, jotka mitattiin DMS0:ssa.

Esimerkki 19 * t « , ’ Samaa koostumusta kuin esimerkissä 1, jossa peruna- 35 tärkkelys oli korvattu runsaasti amyloosia sisältävällä 17 1 1 4804 tärkkelyksellä Eurylon VII, prosessoitiin samojen olosuhteiden mukaisesti kuin esimerkissä 1 ja vaahdotettiin sitten esimerkin 5 olosuhteiden mukaisesti lukuunottamatta suuttimen muotoa, joka sen sijaan, että olisi ollut ren-5 gasmainen, oli "S"-muotoinen ja sen pinta-ala oli 6,2 mm2.

Tärkkelyksen rajaviskositeetin, vaahdotetun materiaalin ominaispainon ja irtopainotiheyden havaittiin olevan samassa järjestyksessä 0,67 dl/g, 18,8 kg/m3 ja 5 kg/ m3.

10 Esimerkki 20

Otetaan tarkastettavaksi koostumus, joka eroaa esimerkin 1 koostumuksesta vain siinä, että polyvinyyli-alkoholi on korvattu polykaprolaktoni-uretaanilla Estäne 54351, joka sisältää polykaprolaktoniyksiköitä, joiden 15 moolimassa on 530, ja uretaaniyksiköitä, jotka ovat peräisin metyleenidifenyylidi-isosyanaatista.

Samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 5 saatiin vaahdotettua tuotetta, joka sisältää tärkkelystä, jonka rajaviskositeetti DMSOtssa oli 1 dl/g ja jonka ominaispai-20 no on 25 kg/m3 ja irtopainotiheys 7 kg/m3.

Esimerkki 21 .j 84,5 paino-osaa vehnätärkkelystä, 14 paino-osaa po- lyvinyylialkoholia, 0,4 paino-osaa glyserolimonostearaat- * tia, 1,6 paino-osaa vettä ja 0,5 paino-osaa talkkia sekoi- • · 25 tettiin keskenään hitaassa sekoittimessa ja syötettiin ra-; ; keistimeen, joka oli muodostettu uritetuista roottoreista, : jotka puristivat seosta reikärengasta vasten. Rakeiden ko- v · koa säädettiin veitsellä, joka pyöri renkaan ympäri.

Lämpötilan nousu suulakepuristuksen aikana oli 60 -, j' 30 80 °C kitkasta johtuen.

Saadut rakeet vaahdotettiin esimerkin 5 mukaisesti.

Ominaispaino oli 25,9 kg/m3 ja rajaviskositeetti 1,29 di/g.

114804 18 1 I r—'''"'s •rt *J O » Oj H « ^ Tt « ,- _ <U TJ CO *-i 10 *0 CO T-

*J 3 ·Η *J · r-N ^ If) «- CS CO

nl p MO 01 _*< ~ g oi m him \

•Η Ό iJ Ä H

3 n> W ·Η P T) 3 3 PS 10 ^

V ^ I

4-1 ο ω ^-n o »h m Ό d (0 ο β Λ-ΗΟβ'^· ie n < «ο Γ\_,Γ^_σ*_ 2 d 'rf ΐ! SP co~ K" oo" o uf in' in~ ™ S <5 ρ,Ο M O CO N* ncmmm I *-* <0 ui co o io •rl X ·Η <0 a 4) μ o S <U *rl n. <4 -o a ·η·Η3«3ιο id n 4 tn r» <i to co t> λ μ pj ^ io in 4 o r* co in *4 i

A

rH

¢0 ΙΛ 8 dj (o Ή /-s 1 'a iooJ in io n o O h h m (λ X w 0)00)0 00)0)0

^ r- r- r- (VJ r“ r- (VJ

•W , μ «o ΐ ·Η 3 « > » ä f— •h 3 0^ w io Ri μ μ in οι in h ^ «— *— o) co 3 jj? «o" oT oT -* «f oo co ” c/j *j C- ^ m io h 5 ^ -¾ μ rd IO » a r>i <0 rt P· 3 H n n. n000o000 . -S | ®-«i? ®;«ϊ • § S a • a -h P.

• oi 0 μ i *° •h i $ * «O ί> « *, *μ Ai g ! t>0 3 o) 3 : μ h a in in in tn , dl 3 m "j 00 00 00 00 N d (M w

3 3 rH OOOO

SM rt -S Ci o” 0“ 0“ 0“ O* O" O' θ'

rl 0) ·!-) μ £P

3 io m oi c6 3 im ό d: :. -h ° 0 p £ ; 52 se| <0 « μ

" r- a> SU

a ό : , CC qc ·Η d O O to 3 . £ ^ m to

• - ·· 5 lJ J 3 CO

3 > H 3 , P* O 0) -rl μ

, rH <0 CO

• - % V «M *H

* · M MM

CO «D 0 , : o > > : » P3

1 * Jjj M II

• 4- + + + + pii 9 o UUOO u to n) in °° W 3 N w ^ in 114804 19 •H 4-1 Cl 5-^Cd t-ι qj α! ·η ω r; , οι Ό in -n tn co 4J P -H 4-1 ·· ^-n n) p > <U O 00 g m m οι cn \

τΙ π tJ g H

R td M -rl P Ό p R pci in ^ ^ 4J *f—4

<u B I

4-1 O in ο ·η co „ _ _ _ T3 R Λ Ο Θ **, -5 'Ί R *0 h <t <n cn © ^ io in 't

ΛΉ-Η-ΗΡΟ CO O O IN N (N (N N N

m u § m λ

> Π) o IX

I 4-1 Π) in in R in •Η 05 Ή in β <u μ o 01 -r-4 p, λ oi a •H xi p g (0 (0 (N eg (N ©©No η ή 3 id in in in in in in ^ > m μ λ; ^

S

:td f—l

ID

R -H

Π) -H .

(—I 4-1 cp in o in o m oo o in in p:oo oi r- V- eg eg σ> «- «- cm w P- —- r- eg eg eg eg r- eg eg rg μ in •H p > <u ex r o ^ :o r jp in in r** <o <o co^ in :o p oo Γ"~οο~ αΓ «Γ αΓ in oo o O' ^topi in in in in tn miniöin i—I ΙΛ 4J ^

1 I

μ 4-1 iO “ •H ^ “ ^ ooooo oooo £ c p, in in in in ,, Ä -HO r-- T- T- r- r- r- r- r- r- • -Η > Β α

tn P ω S

• W 3 -β IX

. w Pii a μ esi . 8 I 10 Λ I <4 • pS H i en * s ·η μ <a * rH (0 p* (Λ : S T}> - « S incorv ' S μ.μ^θ CO (O in CM O) ©RidS 9-00 '. R R H ^ O ! O I O O O O ί

01 p ι—I R

en ^ "J ·β 'm

h 01 -r-j μ S' n) in id <u CT

•H O B p (S

0<f ?,33 O —i ex μ o en -h ; : -m n —< Λ5 μ , es ai m cc υ S tn •H O C ·£ ·§ | h δ p ΰ e§ O 3 3 2 x* n) in

: tn n -H

o μ μ . g ai p : B > ex

Il II

+ + + oi 5 o υυιοΓΜ«η in σ> o ^ Uu

in μ ro CO

W R

114804 20 I I r-'-' H o * id υ ^ ή «1 m co »— r~ rf· in ϋ “ N- in co σι <S co 4-1 3 4-4 · · ·- -. .-

H 3 ? D O 00 r-r-r-OO O

θ οι <d <u <n ^

•h -n n S H

p to to -H a ό 3 q pi in ^ ^

4J -H

<u 0 I

now «·-* ο -H cn S -n q q \ n 't «4 co r-_ cn co in co^ co cn id η ή ή oo co in m in N r- t- cd « —- c« m a m 3d co co co co cn cn in cn cn cm cn cn > Π3 O A'-'

I «-> CO

cn cn P cn

•H 3d -H 01 B 04 P O

P, <U -rl q id Ό 0 !h h 3 δ 'in co -N- «- o) N n co rococo -- > w q 3d ci in 4 r- m ίο m N »mo <n co 00

-· I

, £

t—I

<N (0 —1 q i-i cd Ή ✓—- •h in o> co σ> γ^γ^ιν ro co oo o «- 3«j rn Λ W 01 OI OO 0)0)0 0)0)0) ·- «-

p cn q.^ * CN CN «— »- CN ------ CN CN

0)

•S I

w >2 .. a rr\ C O ^ ' :o c x; 0 4J cq >1 in r-^ σ>^ t- σ>^ oo in in

^ :2 2 SPi r- of r-f ^ to td 04 o to oT

,, c> m in in «o in ^ io in in

pH

3 cd

H I

03 •H *> ,, ,: c s w » # *H *H 3 5; .¾ 2> o o oo o o o ooo oo * 5 ·? ^ § *- ro *-ro *-γοιλ «- ro in «“in J! ^PsODcT-r- r- r- e- r- r- χ— «— c- r- «~ * ,, * PS ft β μ I » ! *.. q

* -H

* . q

* * <U

,, Ό 01 t t 3 3 oo co m in co co co in in in in^in ; ; p 3 o' o' cn cn" co" co" co" cn cn" cn" o" o" M OO ------ CN CN CN 0)0) , ~ coco coco in in in r- r-

* Ϊ 3d -H O

* w n ^ ' · CO O to CO CO $ ’ » t— c— *“ «“* ^ P; & OC QC CC 2 ^

·£ υ υ. υ o o .g S

! * s h H § 5 q % S

«uus S > s « 7J ^ ή ·η n P «) o λ oi * . C-* 4-> J_l ·ι-| * 5 JC « q q I 1 i > £

* B + + ^ ^ ^ H II

•rcooo CN CO „ N in ^ ^ « Ou 14 β f) 4

Claims (14)

114804

1. Biologisesti hajoava, vaahdotettu muovimateriaali, jonka irtopainotiheys on välillä 5-13 kg/m3 ja vas- 5 taava ominaispaino on yhtä suuri tai pienempi kuin 32 kg/ o m, tunnettu siitä, että se sisältää: 30 - 99,5 paino-% polysakkaridia, joka sisältää yli 50 %:n määrän kestomuovista tärkkelystä tai tärkkelystä, joka on kompleksoitu luonnon tai synteettisillä polymeeri-10 rakenteilla, jolla mainitulla tärkkelyksellä on: - rajaviskositeetti alle 1,3 dl/g; etanoliin liukeneva jae 25 °C:ssa on alle 20 paino-%; 0,5 - 70 paino-% yhtä tai useampia kestomuovisia 15 polymeerejä, josta jakeesta vähintään 10 % koostuu kesto-muovisesta polymeeristä (A) : joka on liukeneva tärkkelyk seen tai (B), joka kykenee kompleksoimaan tärkkelystä; ja - 0 - 20 paino-% vettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaahdotettu mate-20 riaali, tunnettu siitä, että tärkkelyksen rajavis- kositeetti on välillä 1,1 - 0,5 dl/g ja etanoliin liukenevan jakeen pitoisuus on alle 20 paino-%.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaahdotettu mate- . riaali, tunnettu siitä, että etanoliin liukenevaa 25 jaetta on alle 10 paino-%. • ’* 4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen vaahdotettu > t · • *,· materiaali, tunnettu siitä, että se on levyn tai : : : sintrautuvien kappaleiden tai ruiskuvalettujen tuotteiden • S t · muodossa tai vaahdotettuina irtotäytteinä, jotka ovat käyt-30 tökelpoisia pakkauksissa. , 5. Edellä olevien patenttivaatimusten 1-4 mukai- "" nen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että kestomuovinen polymeeri on valittu modifioiduista tai modi-fioimattomista luonnon polymeereistä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen vaahdotettu mate- 9 riaali, tunnettu siitä, että luonnon polymeeri on * · 114804 selluloosajohdannainen, jonka substituointiaste on välillä 1 - 2,5.

7. Edellä olevien patenttivaatimusten 1-4 mukainen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että 5 kestomuovinen polymeeri on valittu homopolymeereista ja ko-polymeereista, jotka koostuvat alif aattisista C2-24-hydroksihapoista, niitä vastaavista laktoneista ja lakti-deista ja alifaattisista polyestereistä, jotka on johdettu bikarboksyylihapoista ja alifaattisista dioleista.

8. Edellä olevien patenttivaatimusten 1 - 4 ja 7 mukainen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että kestomuovinen polymeeri (A) on valittu polyvinyylial-koholista, jota on mahdollisesti modifioitu akrylaateilla tai metakrylaateilla, polyvinyylialkoholista, jota on ai-15 kaisemmin pehmitetty tai modifioitu sen sulamispisteen alentamiseksi, vinyyliasetaatin ja vinyylipyrrolidonin tai styreenin kopolymeereista, polyetyylioksatsoliineista tai polyvinyylipyridiinistä.

9. Edellä olevien patenttivaatimusten 1-4, 7 ja 8 20 mukainen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että kestomuovinen polymeeri (B) on valittu eteenin ja vi-nyylialkoholin tai vinyyliasetaatin tai tyydyttymättömien happojen kopolymeereista, alifaattisista 6-6-, 6-9- tai 12-polyamideista, alifaattisista polyuretaaneista, polyuretaa-’ 25 ni-polyamidi-, polyuretaani-polyeetteri-, polyuretaani- : '* polyesterikopolymeereista. * t t : ,· 10. Edellä olevien patenttivaatimusten 5-9 mukai- ; ; : nen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että * * * kestomuovista polymeeriä sisältyy siihen määrä, joka on vä-30 Iillä 2-35 paino-%. . 11. Patenttivaatimusten 1-10 mukainen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että kompleksoitu kes-tomuovinen tärkkelys on saatu luonnon tärkkelyksestä, johon kuuluvat maissi-, peruna-, tapioka-, riisi-, vehnä- tai 35 hernetärkkelykset ja tärkkelys, jonka amyloosipitoisuus on . yli 30 paino-%. » * t » * · » » I I 114804

12. Patenttivaatimusten 1 - 4 ja 7 - 10 mukainen vaahdotettu materiaali, tunnettu siitä, että synteettinen polymeeri on valittu polyvinyylialkoholista, eteenin kopolymeereista monomeerin kanssa, joka on valittu 5 vinyylialkoholista, vinyyliasetaatista, akryylihaposta ja metakryylihaposta, polykaprolaktonista, polybuteenisukki-naatista ja sen kopolymeereista, alifaattisista polyamideista ja polyesteriuretaaneista.

13. Patenttivaatimusten 1-12 mukainen vaahdotettu 10 materiaali, tunnettu siitä, että se sisältää lisäainetta, joka on valittu ydintäjäaineista, liekkiä hidastavista aineista ja aineista, jotka toimivat jyrsijäkarkot-teina.

14. Menetelmä patenttivaatimusten 2-13 mukaisen 15 vaahdotetun materiaalin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa (a) suulakepuristetaan lämpötilassa, joka on välillä noin 150 - 200 °C, koostumusta, joka sisältää 30 - 99,5 paino-% polysakkaridia, joka sisältää vähintään 50 % kui- 20 vaamatonta tärkkelystä, 0,5 - 70 % kestomuovista polymeeriä, josta vähintään 10 % koostuu (A) polymeeristä, joka * * liukenee tärkkelykseen tai (B) polymeeristä, joka kykenee kompleksoimaan tärkkelystä; ja 5 - 20 paino-% vettä, jota | lisätään sen veden lisäksi, joka sisältyy lähtöaineena käy- 25 tettyyn tärkkelykseen, kunnes saadaan tärkkelyksen rajavis- > '· kositeetti, joka on välillä 1,5-8 dl/g; ja (b) vaahdotetaan edellisestä vaiheesta saatavat vaahdottuvat rakeet, mikä suoritetaan yksiruuviekstruderil- . la, joka kykenee aikaansaamaan ominaisenergian, joka on ;;; 30 suurempi kuin > » · 0,1 kWh/kg - _T - 200 x 0,01 ..... 5 '. sulan materiaalin viipymäaikojen ajan, jotka ovat • s » I » , . 35 yli * * · 114804

140. L/D 30 sekuntia, jossa L/D on ruuvin pi- 5 tuus/halkaisijasuhde ja lämpötiloissa ekstruderin päässä, jotka ovat huoneenlämpötilasta 240 °C:seen, viipymäaikojen ollessa vaahdotuksen aikana välillä 20 - 60 s ja lämpötilojen välillä 180 - 240 °C. 114804