酰化淀粉衍生物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及淀粉衍生物的用途，其中淀粉衍生物被部分乙酰化并用至少一种脂肪酸进行部分酰化，作为涂料组合物中的添加剂，还涉及部分乙酰化并用至少一种脂肪酸部分酰化的淀粉衍生物，其中淀粉衍生物的MW为3000至50000g/mol。

Acylated starch derivatives and their applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酰化淀粉衍生物及其用途本专利技术涉及淀粉衍生物的用途，其中淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的，作为涂料组合物中的添加剂，还涉及部分乙酰化并用至少一种脂肪酸部分酰化的淀粉衍生物，其中淀粉衍生物的MW为3000至50000g/mol。酰化淀粉衍生物是重要的加工可再生原料，可用于各种工业应用的聚合物。它们可以应用于例如溶剂流延薄膜中(B.Y.Yang等，Starch，2008,60,146-158)。淀粉衍生物被认为是用于多种工业应用的可再生的无毒添加剂，并且一直需要进一步开发这些衍生物和新衍生物的用途，以优化对这些衍生物的工业潜力的利用。已发现，包含作为添加剂的淀粉衍生物的涂料组合物，其中淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的，可以表现出有价值的增强性能，例如对塑料(例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE))、金属表面或混合表面(例如电子部件)改善的粘合性，同时保持或增强塑料和/或涂料的其他性能参数。获得的其他性能可以包括涂料的改善的柔韧性、消光和抗指纹效果。即使在海水中，涂料的耐水性也可以得到改善。可以增加涂料的疏水性，同时可以降低吸水性。在根据本专利技术的淀粉衍生物中，淀粉衍生物在不同溶剂中的溶解度可以得到调整。因此，本专利技术的目的是提供淀粉衍生物的用途，其中淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的，作为涂料组合物中的添加剂。本专利技术的另一个目的是提供部分乙酰化并用至少一种脂肪酸部分酰化的衍生物，其中淀粉衍生物的MW为3000至50000g/mol。在本说明书中，复数形式和单数形式可互换地使用。因此，应该理解，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则复数形式还包括单数形式，反之亦然。例如，“淀粉”表示来自单一来源的单一淀粉、支链淀粉/直链淀粉组合物和/或改性，以及两种或更多种不同来源的淀粉的混合物，支链淀粉/直链淀粉组合物，改性等。根据本专利技术的淀粉衍生物通常通过淀粉的酰化获得。在下文中，描述了形成根据本专利技术的淀粉衍生物的来源或起始材料的淀粉。包含直链淀粉和/或支链淀粉的淀粉通常可以由分离的直链淀粉部分或分离的支链淀粉部分，或直链淀粉和支链淀粉的混合物组成。优选地，淀粉基本上包含直链淀粉和支链淀粉的混合物。这些材料中的每一种都由通过α-(1-4)和α-(1-6)键彼此连接的D-葡萄糖单元组成，α-(1-6)键是分子结构中的分支的原因。直链淀粉和支链淀粉的量之间的比例取决于聚合物例如淀粉的来源。根据本专利技术，用作淀粉衍生物的来源或原料的淀粉可以主要包含直链淀粉，或相反主要包含支链淀粉(蜡质淀粉)。通常，可以使用全淀粉和/或分离的直链淀粉部分和/或分离的支链淀粉部分。淀粉可以源自任何天然来源，其中天然涉及所述淀粉存在于自然界中的事实。除非特别区分，否则在本说明书中，对淀粉的提及意味着包括其相应的面粉，其仍然含有蛋白质，例如小麦面筋(下文中称为“淀粉”)。在本专利技术中，可以使用单一或几种淀粉来源。淀粉也可以由几种来源、分离的直链淀粉部分和/或支链淀粉部分和/或衍生物例如化学或物理改性淀粉组合，这将在下面进一步解释。淀粉的典型来源是谷类、块茎、根、豆类、水果淀粉和混合淀粉。合适的来源包括但不限于小米、豌豆、马铃薯、甘薯、玉米、高粱、香蕉、大麦、小麦、大米、西米、苋菜、木薯、竹芋和美人蕉属(cannay)。根据本专利技术优选的来源选自由块茎、豆类或谷类组成的组。甚至更优选地，淀粉来源选自由豌豆、马铃薯、甘薯、小麦和玉米组成的组。最优选地，豌豆或蜡质玉米用作淀粉来源。合适的淀粉来源还包括源自通过育种技术获得的植物的淀粉，所述育种技术包括杂交、易位、倒位、转化或对基因或染色体工程改造以包括其变异的任何其他方法。在本专利技术的另一个实施方案中，作为本专利技术淀粉衍生物的来源或原料的一种或多种淀粉是化学和/或物理改性的。“化学改性淀粉”旨在具体表示直链淀粉和/或支链淀粉中羟基的部分化学改性。通常，可以根据本专利技术选择作为起始材料的化学改性淀粉可以分类为交联淀粉、部分乙酰化淀粉、部分醚化淀粉(例如羟乙基化、羟丙基化和甲基化的淀粉)、无机酯化淀粉、阳离子淀粉、阴离子淀粉(例如羧甲基淀粉)、氧化淀粉、两性离子淀粉、酶改性的淀粉。优选的化学改性淀粉是部分羟丙基化淀粉。在本专利技术的一个实施方案中，改性淀粉是麦芽糖糊精。“物理改性淀粉”旨在表示已通过物理方法改性的淀粉。通常，淀粉改性的物理方法包括热处理、热湿处理、退火、老化(retrogradation)、冷冻、机械处理、超高压处理、凝胶化、辉光放电等离子体处理和渗透压处理。根据本专利技术，衍生自任何来源的任何上述淀粉、改性淀粉和/或面粉的混合物也在本专利技术的范围内。为简单起见，表述“淀粉”旨在同样表示衍生自任何来源具有任何支链淀粉/直链淀粉比的任何淀粉、改性淀粉、面粉和/或它们的混合物。根据本专利技术的用途，淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的。淀粉(具体地直链淀粉和支链淀粉)的化学结构单元是具有游离羟基基团的脱水葡萄糖单元。通过“取代度”(DS)来衡量游离羟基的衍生化，例如酯化。取代度表示在每个脱水葡萄糖单元上被取代基衍生化的羟基的平均数。理论上，淀粉的最大可获得DS值为3，表明淀粉衍生物中脱水葡萄糖单元的所有3个羟基被衍生化。本专利技术涉及淀粉衍生物的用途，其中淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的，作为涂料组合物中的添加剂。术语“部分乙酰化”意在表示淀粉中的脱水葡萄糖单元的至少一部分羟基例如通过羟基与乙酸酐的反应而被-C(O)C2H5基团乙酰化。术语“用至少一种脂肪酸部分酰化”意在表示淀粉中脱水葡萄糖单元的至少一部分羟基被酰化，因此用至少一种脂肪酸进行酯化。在UV固化组合物中使用淀粉衍生物作为添加剂是优选的。在一个方面，UV固化组合物是用于处理木材，塑料或金属表面的涂料组合物，例如木材漆。另一方面，在UV固化印刷油墨中使用淀粉衍生物作为添加剂是优选的。一种或多种淀粉衍生物可以用于相同的组合物中。当UV固化组合物是用于塑料或纸表面优选塑料表面的油墨时，可以优选用于乙酰化和用至少一种脂肪酸进行酰化的淀粉是化学改性淀粉，具体是羟丙基化淀粉。使用诸如淀粉可以增强油墨对处理过的表面的粘附性。术语“脂肪酸”旨在表示具有4至28个碳原子的脂肪链的羧酸，其为饱和或不饱和的。脂肪酸可以具有支链或直链脂肪链。根据本专利技术优选的是具有12至18个碳原子的脂肪链的脂肪酸，其可以是不饱和的或饱和的。更优选地，所述至少一种脂肪酸选自由以下组成的组：月桂酸、油酸、亚麻酸、亚油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸和肉豆蔻酸。在根据本专利技术的淀粉衍生物中，棕榈酸、油酸和硬脂酸是最优选的。用作添加剂的淀粉衍生物可以用一种或多种，例如一种、两种、三种或四种，优选一种或两种脂肪酸衍生化。根据本专利技术使用的淀粉衍生物是部分乙酰化的。这表示脱水葡萄糖单元的羟基被乙酰基部分酯化。DS(乙酰基)可以是例如1.4至2.85。通常，DS(乙酰基)等于或大于1.4，优选等于或大于1.6，更优选等于或大于1.8。通常，DS(乙酰基)等于或小于2.85，优选等于或小于2.65，更优选等于或小于2.5。通常最优选1.8至2.85的DS(乙酰基)。DS由NMR光谱法确定。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.淀粉衍生物的用途，其中所述淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的，作为涂料组合物中的添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.28 EP 17158413.9;2017.03.23 EP 17162614.61.淀粉衍生物的用途，其中所述淀粉衍生物是部分乙酰化的并用至少一种脂肪酸部分酰化的，作为涂料组合物中的添加剂。2.根据权利要求1所述的用途，其中所述淀粉衍生物是UV固化组合物中的添加剂。3.根据权利要求2所述的用途，其中所述淀粉衍生物是UV固化印刷油墨中的添加剂。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用途，其中所述至少一种脂肪酸选自由C12-C18脂肪酸组成的组，其中所述脂肪酸可以是不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的用途，其中DS(乙酰基)为1.4至2.85。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的用途，其中合并的DS(脂肪酸)为0.01至1.2，优选0.1至0.3。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用途，其中所述淀粉衍生物的Tg为30℃至130℃。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的用途，其中所述淀粉衍生物的MW为3000至50000g/mol。9.淀粉衍生物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅娜·露布科尔，
申请(专利权)人：罗地亚阿塞托有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE