ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ РАСТВОРИМОГО КРАХМАЛА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАКИХ КОМПОЗИЦИЙ

1. Композиция на основе крахмала, включающая:
(a) по меньшей мере, 45%, предпочтительно, по меньшей мере, 49% по весу, по меньшей мере, одного растворимого крахмала;
(b) не более 55%, предпочтительно не более 51% по весу, по меньшей мере, одного небиоразлагаемого, некрахмального полимера; и
(c) связующее средство, содержащее, по меньшей мере, две функциональные группы, способные реагировать с молекулами, содержащими функциональные группы, имеющие активный водород,
причем эти количества выражаются в расчете на сухое вещество и относятся к сумме (a) и (b).
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворимый крахмал получают путем физической, химической или ферментативной обработки, из гранулированного крахмала, выбранного из нативных крахмалов, крахмалов, которые подверглись кислотному, окислительному или ферментативному гидролизу, окислению или химическому модифицированию, особенно ацетилированию, гидроксипропилированию, катионированию, сшиванию, фосфатированию или сукцинилированию, крахмалов, обработанных в водной среде при низкой температуре ("отожженные" крахмалы) и смесей этих крахмалов.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворимый крахмал получают из гранулированного крахмала, выбранного из разжиженных крахмалов, окисленных крахмалов, крахмалов, модифицированных физико-химическим путем, белых декстринов и смесей этих продуктов.
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворимый крахмал выбран из прежелатинизированных крахмалов, высоко конвертированных декстринов, мальтодекстринов, высоко функционализированных крахмалов и смесей этих продуктов.
5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворимый крахмал (a) частично замещен пластифицированной крахмальной композицией, образованной крахмалом и его пластификатором, и полученной путем термомеханического смешивания гранулированного крахмала, выбранного из нативных крахмалов, разжиженных крахмалов, окисленных крахмалов, крахмалов, которые подверглись химическому модифицированию, белых декстринов и смесей этих крахмалов, и пластификатора этого гранулированного крахмала.
6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пластификатор, выбранный из глицерина, полиглицеринов, изосорбида, сорбитанов, сорбита, маннита, гидрогенизованных глюкозных сиропов, лактата натрия, метилового, этилового или жирных сложных эфиров органических кислот, таких как молочная, лимонная, янтарная, адипиновая или глутаровая кислоты, или уксусного или жирных сложных эфиров моноспиртов, диолов, триолов или полиолов, таких как этанол, диэтиленгликоль, глицерин или сорбит, и смесей этих продуктов.
7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что весовое отношение пластификатора к растворимому крахмалу составляет от 1/100 до 150/100, предпочтительно от 5/100 до 120/100.
8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что количество растворимого крахмала (a), выраженное в расчете на сухое вещество и относящееся к сумме (a) и (b), составляет от 51% до 99,8% по весу, предпочтительно от 55% до 99,5% по весу, и, в частности, от 60% до 99% по весу.
9. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что связующее средство выбрано из соединений, содержащих, по меньшей мере, две одинаковые или различные, свободные или скрытые, функциональные группы, выбранные из функциональных групп изоцианата, карбамоилкапролактама, эпоксида, галогена, протонной кислоты, кислотного ангидрида, ацилгалогенида, оксихлорида, триметафосфата и алкоксисилана и их смесей.
10. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что связующее средство выбрано из следующих соединений:
- диизоцианаты и полиизоцианаты, предпочтительно 4,4'-дициклогексилметандиизоцианат (H12MDI), метилендифенилдиизоцианат (MDI), толуолдиизоцианат (TDI), нафталиндиизоцианат (NDI), гексаметилендиизоцианат (HMDI) и лизиндиизоцианат (LDI);
- дикарбамоилкапролактамы, предпочтительно 1,1'-карбонилбискапролактам;
- диэпоксиды;
- соединение, включающее функциональную группу эпоксида и функциональную группу галогена, предпочтительно эпихлоргидрин;
- органические двухосновные кислоты, предпочтительно янтарная кислота, адипиновая кислота, глутаровая кислота, щавелевая кислота, малоновая кислота, малеиновая кислота и соответствующие ангидриды;
- оксихлориды, предпочтительно оксихлорид фосфора;
- триметафосфаты, предпочтительно триметафосфат натрия;
- алкоксисиланы, предпочтительно тетраэтоксисилан,
и смеси этих соединении.
11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что связующее средство представляет собой диизоцианат, предпочтительно метилендифенилдиизоцианат.
12. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что количество связующего средства, выраженное в расчете на сухое вещество и относящееся к сумме (a) и (b), составляет от 0,1 до 15% по весу, предпочтительно от 0,1 до 12% по весу, или, что еще лучше, от 0,2 до 9% по весу и, в частности, от 0,5 до 5% по весу.
13. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что небиоразлагаемый, некрахмальный полимер выбран из сополимеров этилен/винилацетат (EVA), полиэтиленов (PE) и полипропиленов (PP), которые функционализированы силановыми звеньями, акриловыми звеньями или звеньями малеинового ангидрида, термопластических полиуретанов (TPU), сополимеров стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS), которые функционализированы звеньями малеинового ангидрида, небиоразлагаемых, синтетических полимеров, которые получены с использованием мономеров биологического происхождения, и полимеров, экстрагируемых из природных ресурсов, и которые являются модифицированными или функционализированными, и смесей этих полимеров.
14. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, 33% углерода возобновляемого происхождения по определению стандарта ASTM D6852.
15. Способ получения композиции на основе крахмала по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что он включает следующие этапы, на которых:
(i) выбирают, по меньшей мере, один растворимый крахмал (a);
(ii) включают в этот растворимый крахмал (а) небиоразлагаемый, некрахмальный полимер (b) в таком количестве, что растворимый крахмал (a) представляет, по меньшей мере, 45% по весу и небиоразлагаемый, некрахмальный полимер (b) представляет не более 55% по весу, причем эти количества выражаются в расчете на сухое вещество и относятся к сумме (a) и (b); и
(iii) включают в композицию, полученную таким образом, по меньшей мере, одно связующее средство, содержащее, по меньшей мере, две функциональные группы, способные реагировать с молекулами, содержащими функциональные группы, имеющие активный водород,
причем возможно, что этап (ii) проводят до, в ходе или после этапа (iii).
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что он дополнительно включает сушку композиции, полученной на этапе (ii), до включения связующего средства, до остаточной влажности менее чем 5%, предпочтительно менее чем 1%, в частности, менее чем 0,1% по весу.
17. Способ получения термопластической композиции, включающий нагревание композиции на основе крахмала по любому из пп.1-14 до достаточной температуры и в течение достаточного времени для того, чтобы обеспечить реакцию связующего средства с растворимым крахмалом (a) и/или небиоразлагаемым, некрахмальным полимером (b).
18. Термопластическая композиция, которую можно получить так, как заявлено в способе по п.17.
19. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она имеет удлинение при разрыве более чем 40%, предпочтительно более чем 80% и, в частности, более чем 100%.
20. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она имеет максимальную прочность при растяжении более чем 4 МПа, предпочтительно более чем 6 МПа и, в частности, более чем 10 МПа.
21. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она имеет содержание нерастворимых веществ, после погружения в воду в течение 24 ч при 20°C, по меньшей мере, равное 90%, предпочтительно, по меньшей мере, равное 95% по весу, и, в частности, по меньшей мере, равное 98% по весу.
22. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она имеет, после погружения в воду при 20°C в течение 24 ч, степень набухания менее чем 20%, предпочтительно менее чем 12%, или, что еще лучше, менее чем 6%.
23. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она имеет:
- содержание нерастворимых веществ, по меньшей мере, равное 98%;
- удлинение при разрыве, по меньшей мере, равное 100%; и
- максимальную прочность при растяжении более чем 10 МПа.
24. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она является небиоразлагаемой или непригодной для компостирования по определению EN 13432, ASTM D6400 и ASTM 6868 стандартов.
25. Термопластическая композиция по п.18, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, 33% углерода возобновляемого происхождения по определению ASTM D6852 стандарта.