БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ НАНОЧАСТИЦ КРАХМАЛА

1. Многофазная биоразлагаемая композиция, содержащая по меньшей мере две фазы:
(а) непрерывную фазу, состоящую из матрикса по меньшей мере из одного упругого гидрофобного полимера, несовместимого с крахмалом, где полимер выбран из класса полиэфиров дикислоты-диола;
(б) гомогенно диспергированную крахмальную фазу в форме наночастиц;
где пленка толщиной 20 мкм, полученная из указанных композиций и испытанная в соответствии с ASTM D822, характеризуется коэффициентом K выше 28 и средним арифметическим размеров частиц дисперсной крахмальной фазы (б) менее чем 0,25 мкм, где коэффициент K определяют в соответствии со следующей формулой:
K=(Разрывная нагрузка) × (модуль Юнга) × (энергия разрыва)/1000000,
2
где разрывная нагрузка и модуль Юнга выражены в МПа, а энергия разрыва выражена в кДж/м.
2. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, характеризующаяся коэффициентом K выше 30.
3. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, характеризующаяся коэффициентом K выше 33.
4. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, характеризующаяся дисперсной крахмальной фазой с частицами, имеющими средние размеры менее чем 0,20 мкм.
5. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, характеризующаяся дисперсной крахмальной фазой с частицами, имеющими средние размеры менее чем 0,18 мкм.
6. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, характеризующаяся следующим распределением наночастиц крахмала:
размер 80% частиц крахмала составляет менее чем 0,35 мкм;
площадь таких 80% частиц крахмала составляет более чем 45% по отношению к общей площади частиц крахмала.
7. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что:
(а) матрикс содержит по меньшей мере один упругий термопластичный полимер, несовместимый с крахмалом, в непрерывной фазе в количестве от 55 до 95%;
(б) дисперсная крахмальная фаза содержит по меньшей мере один деструктурированный крахмал в форме наночастиц в количестве от 5 до 45%.
8. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что:
(а) матрикс содержит по меньшей мере один упругий термопластичный полимер, несовместимый с крахмалом, в непрерывной фазе в количестве от 58 до 90%;
(б) дисперсная крахмальная фаза содержит по меньшей мере один деструктурированный крахмал в форме наночастиц в количестве от 10 до 42%.
9. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что:
(а) матрикс содержит по меньшей мере один упругий термопластичный полимер, несовместимый с крахмалом, в непрерывной фазе в количестве от 60 до 85%;
(б) дисперсная крахмальная фаза содержит по меньшей мере один деструктурированный крахмал в форме наночастиц в количестве от 15 до 40%.
10. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что:
(а) матрикс содержит по меньшей мере один упругий термопластичный полимер, несовместимый с крахмалом, в непрерывной фазе в количестве от 62 до 80%;
(б) дисперсная крахмальная фаза содержит по меньшей мере один деструктурированный крахмал в форме наночастиц в количестве от 20 до 38%.
11. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, где упругий термопластичный полимер характеризуется модулем менее чем 200 МПа.
12. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, характеризующаяся предельным удлинением выше, чем 500%.
13. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что полиэфир содержит группировку дикислоты, образованную из дикислоты, выбранной из группы, состоящей из следующих алифатических дикислот: янтарной кислоты, адипиновой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, ундекандикарбоновой кислоты, додекандикарбоновой кислоты, брассиловой кислоты или их смесей.
14. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что полиэфир содержит группировку дикислоты, образованную по меньшей мере из одной ароматической дикислоты.
15. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.14, отличающаяся тем, что группировка дикислоты выбрана из группы, состоящей из дикарбоновых соединений типа фталевой кислоты и ее эфиров.
16. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.15, отличающаяся тем, что дикарбоновое соединение типа фталевой кислоты представляет собой соединение терефталевой кислоты.
17. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.16, отличающаяся тем, что терефталевая кислота присутствует в количестве от 49 до 66 мол.% по отношению к общему количеству кислотных компонентов.
18. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.16, отличающаяся тем, что терефталевая кислота присутствует в количестве от 49,5 до 63 мол.% по отношению к общему количеству кислотных компонентов.
19. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.16, отличающаяся тем, что терефталевая кислота присутствует в количестве от 50 до 61 мол.% по отношению к общему количеству кислотных компонентов.
20. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что матрикс по меньшей мере из одного упругого гидрофобного полимера содержит добавки, выбранные из поликарбодиимидов, полиэпоксисмол, пероксидов или оксазолинов.
21 Многофазная биоразлагаемая композиция по п.20, где добавки представляют собой полиэпоксисмолы.
22. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.21, где полиэпоксисмолы представляют собой бисфенол А диглицидиловый эфир.
23. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что дисперсная крахмальная фаза (б) получена из природного крахмала.
24. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.23, отличающаяся тем, что природный крахмал выбран из группы, состоящей из картофельного, кукурузного, тапиокового, горохового, рисового, пшеничного крахмала, крахмала с высоким содержанием амилозы, предпочтительно содержащего более чем 30 мас.% амилозы, и амилоидного крахмала.
25. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.24, где природный крахмал представляет собой деструктурированный природный крахмал.
26. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.25, где деструктурированный природный крахмал представляет собой картофельный и кукурузный крахмал.
27. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.26, где деструктурированный природный крахмал представляет собой картофельный крахмал.
28. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что дисперсная крахмальная фаза (б) содержит физически и химически модифицированные крахмалы.
29. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.28, отличающаяся тем, что физически и химически модифицированные крахмалы выбраны из группы, состоящей из этоксилированных крахмалов, оксипропилированных крахмалов, ацетатов крахмалов, бутирата крахмала, пропионатов крахмала, со степенью замещения, находящейся в диапазоне от 0,1 до 2, катионных крахмалов, окисленных крахмалов, сшитых крахмалов, желатинизированных крахмалов.
30. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительная дисперсная фаза содержит полигидроксиалканоат.
31. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.30, где полигидроксиалканоат представляет собой полимер или сополимер полимолочной кислоты с молекулярной массой Mw выше 70000 и с модулем выше 1500 МПа.
32. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в фазе образования многофазной структуры присутствует по меньшей мере один пластификатор для крахмала.
33. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся содержанием пластификатора в количествах менее чем 10% по отношению к сумме (а)+(б).
34. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.33, где пластификатор представляет собой воду или глицерин, либо их смеси.
35. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.34, где пластификатор представляет собой воду, содержащуюся в природном крахмале.
36. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в фазе образования композиции добавляют добавки, иные чем пластификаторы.
37. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.36, где указанные добавки выбраны из антиоксидантов, УФ стабилизаторов, термических и гидролизных стабилизаторов, удлинителей цепей, антипиренов, агентов, замедляющих высвобождение, неорганических и органических наполнителей, таких как натуральные волокна, антистатических средств, увлажняющих агентов, красителей, смазывающих агентов или агентов, придающих совместимость между различными фазами.
38. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.37, где гидролизные стабилизаторы представляют собой карбодиимиды и эпоксисмолы.
39. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.38, где карбодиимиды представляют собой алифатические карбодиимиды.
40. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.38, где эпоксисмолы представляют собой эпоксидированные полиметакрилаты.
41. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.40, где эпоксидированные полиметакрилаты принадлежат к глицидильному типу.
42. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.41, где эпоксидированный полиметакрилат глицидильного типа представляет собой полиэпоксипропилметакрилат.
43. Многофазная биоразлагаемая композиция по п.1, полученная путем обработки ее компонентов в экструдере или в другом аппарате, способном обеспечивать условия температуры и сдвига, которые дают возможность уменьшения размеров частиц дисперсной крахмальной фазы (б) до менее чем 0,25 мкм.
44. Пленка, изготовленная с использованием многофазной биоразлагаемой композиции по п.1.
45. Сумка или мешок, экструдированный или термоформованный, ламинированный бумагой, алюминием, пластиком и биопластиком, с множественной перфорацией, изготовленный с использованием пленки по п.44.
46. Пленка по п.44 для упаковки пищевых продуктов, растягивающейся, термоусадочной пленки, пленки для клеящей ленты, для лент одноразовых подгузников и для декоративных цветных лент, пленки для покрытия упаковок мяса, сыра и других пищевых изделий и банок для йогуртов, пленки для силосования.
47. Применение сумки по п.45 для ношения товаров, для упаковки пищевых продуктов, в качестве воздухопроницаемого пакета для фруктов и овощей, пакета для хлеба и других пищевых продуктов.
48. Текстильное изделие или нетканое текстильное изделие для одежды, соэкструзионные волокна или нетканый материал из расплава, гигиеническое и промышленное изделие, включая рыболовные сети или сетки для фруктов и овощей, изготовленное из, по существу, нерастворимой в воде биоразлагаемой многофазной композиции по п.1.