Биоразлагаемые пленки

Авторы патента:


Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки
Биоразлагаемые пленки

 


Владельцы патента RU 2575265:

КИМБЕРЛИ-КЛАРК ВОРЛДВАЙД, ИНК. (US)

Изобретение относится к пленке, которую применяют во множестве одноразовых изделий, таких как подгузники, гигиенические прокладки, белье для взрослых с недержанием мочи, бандажи и т.д. Биоразлагаемая пленка содержит от около 1 мас.% до около 49 мас.% от массы пленки матричной фазы, содержащей по меньшей мере один биоразлагаемый сложный полиэфир, и от около 46 мас.% до около 75 мас.% от массы пленки диспергированной фазы, содержащей по меньшей мере один окисленный кукурузный или окисленный пшеничный крахмал и по меньшей мере один пластификатор; где диспергированная фаза диспергирована в матричной фазе, а также где мас.% матричной фазы от массы пленки меньше, чем мас.% диспергированной фазы от массы пленки. Изобретение относится также к абсорбирующему изделию, содержащему биоразлагаемую пленку по изобретению, где абсорбирующее изделие имеет прилегающую к телу часть, которая включает проницаемое для жидкости верхнее покрытие, в общем непроницаемое для жидкости нижнее покрытие и абсорбирующую середину, расположенную между нижним покрытием и верхним покрытием. Пленка обладает хорошими механическими свойствами. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл.

 

Уровень техники

Пленки применяют во множестве одноразовых изделий, таких как подгузники, гигиенические прокладки, белье для взрослых с недержанием мочи, бандажи и т.д. Например, многие гигиенические салфетки имеют липкую полоску на задней стороне прокладки (поверхности прокладки, противоположной к поверхности, контактирующей с телом) для фиксации прокладки на нижнем белье и удерживает прокладку на месте по отношению к телу. Перед применением липкую полоску защищают снимающейся покровной пленкой. После удаления снимающаяся покровная пленка должны быть выброшена. Другие примеры пленок, применяемых для одноразового белья, включают преграждающие пленки для взрослых и женских прокладок, внешние пленки для подгузников и тренировочных трусов, и упаковочные пленки для упаковки одноразового белья. Такие пленки, однако, могут не быть биоразлагаемыми. Или, даже если такие пленки являются биоразлагаемыми, они могут включать большие количества дорогих компонентов, которые ограничивают их полезность для одноразовых изделий.

Были получены биоразлагаемые пленки, которые включают биоразлагаемые сложные полиэфиры и термопластичный крахмал, но такие пленки, как правило, включают более одного сложного полиэфира, чем термопластичный крахмал, для избегания проблем обработки и/или эффективности, которые могут возникнуть. Однако такие пленки могут быть слишком дороги для того, чтобы применять их в одноразовых изделиях, так как биоразлагаемый сложный полиэфир, как правило, достаточно дорогой.

Как таковая, существует необходимость в менее дорогой и биоразлагаемой пленке, которая имеет механические свойства, подходящие для применения в одноразовых изделиях.

Сущность изобретения

Согласно одному варианту данного изобретения описана биоразлагаемая пленка, которая включает от около 1 мас.% до около 49 мас.% от массы пленки или матричной фазы, включающей по меньшей мере один биоразлагаемый сложный полиэфир и от около 46 мас.% до около 75 мас.% от массы пленки диспергированной фазы, содержащей по меньшей мере один окисленный крахмал и по меньшей мере один пластификатор, где диспергированная фаза диспергирована в матричной фазе, и где мас.% от массы пленки матричной фазы менее чем мас.% от массы пленки диспергированной фазы.

Согласно другому варианту данного изобретения, описано абсорбирующее изделие, которое включает основную часть, которая включает проницаемое для жидкости верхнее покрытие, в общем не проницаемое для жидкости нижнее покрытие и абсорбирующую середину, расположенную между нижним покрытием и верхним покрытием. Абсорбирующее изделие также включает покровную пленку, которая определяет первую поверхность, и противоположную вторую поверхность, где первая поверхность расположена рядом с адгезивом, нанесенным на абсорбирующее изделие. Покровная пленка, нижнее покрытие или оба включают биоразлагаемую пленку, содержащую от около 1 мас.% до около 49 мас.% от массы пленки матричной фазы, содержащей по меньшей мере один биоразлагаемый сложный полиэфир, и от около 46 мас.% до около 75 мас.% от массы пленки диспергированной фазы, содержащей по меньшей мере один окисленный крахмал и по меньшей мере один пластификатор, где диспергированная фаза диспергирована в матричной фазе, а также где мас.% от массы пленки матричной фазы менее чем мас.% от массы пленки диспергированной фазы.

Согласно другому варианту, биоразлагаемая пленка включает от около 1 мас.% до около 49 мас.% от массы пленки из по меньшей мере одного биоразлагаемого сложного полиэфира и от около 46 мас.% до около 75 мас.% от массы пленки термопластичного окисленного крахмала, содержащего по меньшей мере одни окисленный крахмал и по меньшей мере один пластификатор, где мас.% от массы пленки биоразлагаемого сложного полиэфира менее чем мас.% от массы пленки термопластичного окисленного крахмала.

Другие характеристики и аспекты данного изобретения более подробно описаны ниже.

Краткое описание рисунков

Полное и исчерпывающее описание данного изобретения, включающее наилучший способ осуществления, предназначенное для специалиста в данной области техники, представлено ниже в оставшейся части описания, в котором даны ссылки на прилагаемые рисунки, в которых:

Фиг.1 представляет собой стилизованную иллюстрацию одного варианта биоразлагаемой пленки в соответствии с данным изобретением.

Фиг.2 представляет собой схематическую иллюстрацию одного варианта способа получения биоразлагаемой пленки в соответствии с данным изобретением.

Фиг.3 представляет собой вид сверху абсорбирующего изделия, которое может быть получено согласно одному из вариантов данного изобретения.

Фиг.4 представляет собой график тестируемых значений модуля для различных образцов биоразлагаемых пленок;

Фиг.5 представляет собой график тестируемых значений относительного удлинения при разрыве для различных образцов биоразлагаемых пленок;

Фиг.6 представляет собой растрово-электронную микрофотографию (СЭМ) поперечного сечения биоразлагаемой пленки;

Фиг.7а представляет собой изображение обратнорассеянного электрона поперечного сечения другой биоразлагаемой пленки;

Фиг.7b представляет собой вторичное электронное изображение другой биоразлагаемой пленки;

Фиг.8а представляет собой изображение обратнорассеянного электрона поперечного сечения другой биоразлагаемой пленки;

Фиг.8b представляет собой изображение обратнорассеянного электрона поперечного сечения в направлении поперек обработки другой биоразлагаемой пленки;

Фиг.8с представляет собой изображение обратнорассеянного электрона поперечного сечения в направлении обработки другой биоразлагаемой пленки;

Повторяющееся применения ссылочных символов в данном описании и рисунков означает одинаковые или аналогичные характеристики или элементы в соответствии сданным изобретением.

Подробное описание типовых вариантов

Далее дано подробное описание различных вариантов данного изобретения, один или более примеров которых представлены ниже. Каждый пример представлен только для объяснения изобретения и не ограничивает изобретение. Фактически, специалисту в данной области техники будет очевидно, что различные модификации и вариации могут быть сделаны к данному изобретению не выходя за объем или суть изобретения. Например, характеристики, изображенные или описанные как часть одного варианта могут применяться в другом варианте для получения еще одного варианта. Таким образом, предполагается, что данное изобретение включает такие модификации и вариации, охватываемые формулой изобретения и ее эквивалентами.

В общем, данное изобретение относится к пленке, которая является биоразлагаемой в том, что она теряет свою целостность в течение времени. Пленка содержит биоразлагаемый сложный полиэфир, окисленный крахмал и пластификатор. Желаемые свойства пленки могут быть достигнуты в соответствии с данным изобретением селективным контролем различных аспектов получения пленки, таких как природа применяемых компонентов, относительное количество каждого компонента, метода получения пленки и так далее.

В данном описании термин "биоразлагаемые" относится к материалу, который разлагается под действием природных микроорганизмов, таких как бактерии, грибы и водоросли; окружающего тепла; влаги; или других факторов окружающей среды. Биоразлагаемость материала может быть определена с применением теста ASTM Method 5338.92.

Согласно Фиг.1, пленка 10 включает первую матричную фазу 12 и вторую диспергированную фазу 14. Первая матричная фаза 12 включает биоразлагаемый сложный полиэфир. Вторая диспергированная фаза 14 включает пластифицированный окисленный крахмал. В определенных вариантах пластифицированный окисленный крахмал включает окисленный крахмал и пластификатор. Желательно, матричная фаза содержит меньший массовый процент пленки, чем диспергированная фаза.

В определенных вариантах пленки 10 диспергированные фазы 14 могут быть в виде сильно вытянутых диспергированных структур в виде пластинок 16. "Сильно вытянутые" означает, что соотношение ("UW") I) большей длины диспергированной структуры, измеренной в поперечном направлении или направлении обработки ("L") к ii) большей толщине диспергированной структуры, измеренной в направлении толщины пленки ("W") может варьироваться в некоторых вариантах от около 2 до около 30, в некоторых вариантах от около 5 до около 25, и в некоторых вариантах от около 10 до около 20. Большая толщина диспергированных структур "W" может варьироваться в некоторых вариантах от около 0,01 микрона до около 1 микрона, в некоторых вариантах от около 0,05 микрона до около 0,9 микрона, и в некоторых вариантах от около 0,1 микрона до около 0,8 микрона. Большая толщина матричной фазы между диспергированными структурами может варьироваться в некоторых вариантах от около 0,01 микрона до около 1 микрона, в некоторых вариантах от около 0,05 микрона до около 0,9 микрона, и в некоторых вариантах от около 0,1 микрона до около 0,8 микрона. Сильно вытянутые диспергированные структуры в форме листов 16 могут быть соединены одним или более мостиками 18, которые включают пластифицированный окисленный крахмал. Структурное расположение имитирует микрослойный пленочный ламинат, в котором тонкие слои биоразлагаемого сложного полиэфира переложены между микрослоями термопластичного окисленного крахмала. Не претендуя на теорию, авторы данного изобретения полагают, что структурное расположение фаз имеет значение для хороших механических свойств пленки.

В связи с этим, различные варианты данного изобретения ниже описаны более подробно.

I. Компоненты пленки

А. Биоразлагаемый сложный полиэфир

Термин "биоразлагаемый", как правило, относится к материалу, который разлагается под действием природных микроорганизмов, таких как бактерии, грибы и водоросли; окружающего тепла; влаги; или других факторов окружающей среды, таких как определены согласно ASTM Test Method 5338.92. Биоразлагаемые сложные полиэфиры, применяемые в соответствии с данным изобретением, как правило, имеют достаточно низкую температуру стеклования ("Tg") для снижения жесткости пленки и улучшения технологических характеристик полимеров. Например, Tg может быть около 25°С или менее, в некоторых вариантах, около 0°С или менее и в некоторых вариантах, около -10°С или менее. Также температура плавления биоразлагаемых сложных полиэфиров также относительно низка для улучшения скорости биоразложения. Например, температура плавления, как правило, составляет от около 50°С до около 180°С, в некоторых вариантах, от около 80°С до около 160°С, и в некоторых вариантах, от около 100°С до около 140°С. Температура плавления и температура стеклования могут быть определены с применением дифференциальной сканирующей калориметрии ("ДСК") согласно ASTM D-3417, а также известны в данной области техники. Такие тесты могут осуществляться с применением DSC Q100 Differential Scanning Calorimeter (оборудованным устройством для охлаждения жидким азотом) и с применением аналитического программного обеспечения THERMAL ADVANTAGE (версия 4.6.6), доступных от Т.А. Instruments Inc. New Castle, Delaware.

Биоразлагаемые сложные полиэфиры также могут иметь среднечисленную молекулярную массу ("Mn") от около 40,000 до около 120,000 граммов на моль, в некоторых вариантах, от около 50,000 до около 100,000 граммов на моль, и в некоторых вариантах, от около 60,000 до около 85,000 граммов на моль.

Также сложные полиэфиры могут иметь средневесовую молекулярную массу ("Mw") от около 70,000 до около 300,000 граммов на моль, в некоторых вариантах, от около 80,000 до около 200,000 граммов на моль, и в некоторых вариантах, от около 100,000 до около 150,000 граммов на моль. Соотношение средневесовой молекулярной массы и среднечисленной молекулярной массы ("Mw/Mn"), т.е., "коэффициент полидисперсности", также относительно низок. Например, коэффициент полидисперсности, как правило, составляет от около 1,0 до около 4,0, в некоторых вариантах, от около 1,2 до около 3,0, и в некоторых вариантах, от около 1,4 до около 2,0. Средневесовая и среднечисленная молекулярная масса могут быть определены способами, известными специалистам в данной области техники.

Биоразлагаемые сложные полиэфиры также могут иметь кажущуюся вязкость от около 100 до около 1000 Паскаль-секунду (Па·с), в некоторых вариантах, от около 200 до около 800 Па·с, и в некоторых вариантах, от около 300 до около 600 Па·с, определенную при температуре 170°С и скорости сдвига 1000 сек-1. Индекс текучести расплава биоразлагаемых сложных полиэфиров также может варьироваться от около 0,1 до около 30 граммов за 10 минут, в некоторых вариантах, от около 0,5 до около 10 граммов за 10 минут, и в некоторых вариантах, от около 1 до около 5 граммов за 10 минут. Индекс текучести расплава представляет собой массу полимера (в граммах), которая может быть пропущена под давлением через отверстие экструзионного реометра (диаметр 0,0825 дюйма) при применении нагрузки 2160 граммов за 10 минут при определенной температуре (например, 190°С), измеренная согласно ASTM Test Method D1238-Е.

Конечно, индекс текучести расплава биоразлагаемых сложных полиэфиров в значительной степени зависит от выбранного способа получения пленки. Например, при экструдировании в виде поливной пленки желателен, как правило, более высокий индекс текучести расплава полимеров, такой как около 4 граммов за 10 минут или более, в некоторых вариантах, от около 5 до около 12 граммов за 10 минут, и в некоторых вариантах, от около 7 до около 9 граммов за 10 минут. Также, при формировании в виде пленки, полученной экструзией с раздувом, как правило, желателен более индекс текучести расплава полимеров, такой как менее около 12 граммов за 10 минут или менее, в некоторых вариантах от около 1 до около 7 граммов за 10 минут, и в некоторых вариантах, от около 2 до около 5 граммов за 10 минут.

Примеры подходящих биоразлагаемых сложных полиэфиров включают алифатические сложные полиэфиры, такие как поликапролактон, сложные полиэфирамиды, модифицированный полиэтилентерефталат, полимолочную кислоту (ПМК) и ее сополимеры, терполимеры на основе полимолочной кислоты, полигликолевую кислоту, полиалкиленкарбонаты (такие как полиэтиленкарбонат), полигидроксиалканоаты (ПГА), поли-3-гидроксибутират (ПГБ), поли-3-гидроксивалерат (ПГВ), сополимеры поли-3-гидроксибутират-со-4-гидроксибутирата, поли-3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерата (ПГБВ), поли-3-гидроксибутират-со-3-гидроксигексаноат, поли-3-гидроксибутират-со-3-гидроксиоктаноат, поли-3-гидроксибутират-со-3-гидроксидеканоат, поли-3-гидроксибутират-со-3-гидроксиоктадеканоат и алифатические полимеры на основе сукцината (например, сукцинат полибутилена, адипат сукцината полибутилена, сукцинат полиэтилена, и т.д..); ароматические сложные полиэфиры и модифицированные ароматические сложные полиэфиры; и алифатические-ароматические сложные сополиэфиры. В одном конкретном варианте, биораз-лагаемым сложным полиэфиром является алифатический-ароматический сложный сополиэфир (например, блок-, статистический, привитой, и т.д.). Алифатический-ароматический сложный сополиэфир может быть синтезирован с применением любого известного метода, такого как полимеризация конденсацией многоатомного спирта в сочетании с алифатическими и ароматическими дикарбоновыми кислотами или их ангидридами. Многоатомные спирты могут быть замещены или не замещены, линейные или разветвленные, многоатомные спирты, выбранные из многоатомных спиртов, содержащих от 2 до около 12 атомов углерода, и полиалкиленэфиргликолей, содержащих от 2 до 8 атомов углерода. Примеры многоатомных спиртов, которые могут применяться, включают, но не ограничены ими, этиленгликоль, ди-этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,2-пентандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, полиэтиленгликоль, диэтиленгликоль, 2,2,4-триметил-1,6-гександиол, тиодиэтанол, 1,3-циклогександиметанол, 1,4-циклогександиметанол, 2,2,4,4-тетраметил-1,3-циклобутандиол, циклопентандиол, триэтиленгликоль и тетраэтиленгликоль. Предпочтительные многоатомные спирты включают 1,4-бутандиол; 1,3-пропандиол; этиленгликоль; 1,6-гександиол; диэтиленгликоль; и 1,4-циклогександиметанол.

Типовые алифатические дикарбоновые кислоты, которые могут применяться, включают замещенные или незамещенные, линейные или разветвленные, неароматические дикарбоновые кислоты, выбранные из алифатических дикарбоновых кислота, содержащих от 2 до около 10 атомов углерода, и их производные. Не ограничивающие примеры алифатических дикарбоновых кислоты включают малоновую, яблочную, янтарную, щавелевую, глутаровую, адипиновую, пимелиновую, азелаиновую, себациновую, фумаровую, 2,2-диметилглутаровую, субериновую, 1,3-циклопентандикарбоновую, 1,4-циклогександикарбоновую, 1,3-циклогександикарбоновую, дигликолевую, итаконовую, малеиновую и 2,5-норборнандикарбоновую кислоты. Типовые ароматические дикарбоновые кислоты, которые могут применяться, включают замещенные или незамещенные, линейные или разветвленные ароматические дикарбоновые кислоты, выбранные из ароматических дикарбоновых кислот, содержащих 8 или более атомов углерода, и их производные. Не ограничивающие примеры ароматических дикарбоновых кислот включают терефталевую кислоту, диметилтерефталат, изофталевую кислоту, диметилизофталат, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту, диметил-2,6-нафталат, 2,7-нафталиндикарбоновую кислоту, диметил-2,7-нафталат, 3,4'-дифениловый эфир дикарбоновую кислоту, диметил-3,4'дифениловый эфир дикарбоксилат, 4,4'-дифениловый эфир дикарбоновую кислоту, диметил-4,4'-дифениловый эфир дикарбоксилат, 3,4'-дифенилсульфид дикарбоновую кислоту, диметил-3,4'-дифенилсульфид дикарбоксилат, 4,4'-дифенилсульфид дикарбоновую кислоту, диметил-4,4'-дифенилсульфид дикарбоксилат, 3,4'-дифенилсульфон дикарбоновую кислоту, диметил-3,4'-дифенилсульфон дикарбоксилат, 4,4'-дифенилсульфон дикарбоновую кислоту, диметил-4, 4'-дифенилсульфон дикарбоксилат, 3,4'-бензофенондикарбоновую кислоту, диметил-3,4'-бензофенондикарбоксилат, 4,4'-бензофенондикарбоновую кислоту, диметил-4,4'-бензофенондикарбоксилат, 1,4-нафталиндикарбоновую кислоту, диметил-1,4-нафталат, 4,4'-метилен бис(бензойную кислоту), диметил-4,4'-метиленбис(бензоат), и т.д., и их смеси.

Полимеризация может быть катализирована катализатором, таким как катализатор на основе титана (например, тетраизопропилтитанат, тетраизопропокси титан, дибутоксидиацетокси титан или тетрабутилтитанат). При желании удлинитель диизоцианатной цепи сожжет быть подвергнут взаимодействию со сложным сополиэфиром для повышения молекулярной массы. Типовые диизоцианаты могут включать толуол 2,4-диизоцианат, толуол 2,6-диизоцианат, 2,4'-дифенилметан диизоцианат, нафтилен-1,5-диизоцианат, ксилилен диизоцианат, гексаметилен диизоцианат ("ГМДИ"), изофорон диизоцианат и метиленбис(2-изоцианатоциклогексан).

Также могут применяться соединения трифункционального изоцианата, которые содержат изоциануратные и/или гидразодикарбонамидые группы с функциональностью не менее трех, или для замены диизоцианатных соединений частично три- или полиизоцианатами. Предпочтительным диизоцианатом является гексаметилен диизоцианат.Количество удлинителя цепи, как правило, составляет от около 0,3 до около 3,5% масс., в некоторых вариантах, от около 0,5 до около 2,5 мас.% по отношению к общей массе полимера.

Сложные сополиэфиры могут быть либо линейным полимером, либо длинно-цепочечным разветвленным полимером. Длинноцепочечные разветвленные полимеры, как правило, получают с применением разветвляющего агента с низкой молекулярной массой, такого как многоатомный спирт, поликарбоновая кислота, гидроксикислота и так далее. Типовые низкомолекулярные многоатомные спирты, которые могут применяться в качестве разветвляющих агентов, включают глицерин, триметилолпропан, триметилолэтан, простые полиэфиртриолы, 1,2,4-бутантриол, пентаэритритол, 1,2,6-гексантриол, сорбит, 1,1,4,4,-тетракис (гидроксиметил)циклогексан, трис(2-гидроксиэтил)изоцианурат и дипентаэритритол. Типовые высокомолекулярные многоатомные спирты (молекулярная масса от 400 до 3000), которые могут применяться в качестве разветвляющих агентов, включают триолы, полученные конденсацией алкиленоксидов, имеющих от 2 до 3 атомов углерода, таких как этиленоксид и пропиленоксид, с инициаторами на основе многоатомных спиртов. Типовые поликарбоновые кислоты, которые могут применяться в качестве разветвляющих агентов, включают гемимеллитовую кислоту, тримеллитовую (1,2,4-бензолтрикарбоновую) кислоту и ангидрид, тримезиновую (1,3,5-бензолтрикарбоновую) кислоту, пиромеллитовую кислоту и ангидрид, бензолтетра-карбоновую кислоту, бензофенонтетракарбоновую кислоту, 1,1,2,2-этинтетракарбоновую кислоту, 1,1,2-этантрикарбоновую кислоту, 1,3,5-пентантрикарбоновую кислоту и 1,2,3,4-циклопентантетракарбоновую кислоту. Типовые гидроксикислоты, которые могут применяться в качестве разветвляющих агентов, включают яблочную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, 3-гидроксиглутаровую кислоту, слизевую кислоту, тригидроксиглутаровую кислоту, 4-карбоксифталевый ангидрид, гидроксиизофталевую кислоту и 4-(бета-гидроксиэтил)фталевую кислоту. Такие гидроксикислоты содержат сочетание 3 или более гидроксильных и карбоксильных групп.Особенно предпочтительными разветвляющим агентами включают тримеллитовую кислоту, тримезиновую кислоту, пентаэритритол, триметилолопропан и 1,2,4-бутантриол.

Мономерная составляющая ароматической дикарбоновой кислоты может присутствовать в сложном сополиэфире в количестве от около 10% моль до около 40% моль, в некоторых вариантах, от около 15% моль до около 35% моль, и в некоторых вариантах, от около 15% моль до около 30% моль. Мономерная составляющая алифатической дикарбоновой кислоты также может присутствовать в сложном сополиэфире в количестве от около 15% моль до около 45% моль, в некоторых вариантах, от около 20% моль до около 40% моль, и в некоторых вариантах, от около 25% моль до около 35% моль. Составляющая многоатомного мономера также может присутствовать в алифатическом-ароматическом сложном полиэфире в количестве от около 30% моль до около 65% моль, в некоторых вариантах, от около 40% моль до около 50% моль, и в некоторых вариантах, от около 45% моль до около 55% моль.

В одном конкретном варианте, например, алифатический-ароматический сложный сополиэфир может содержать следующую структуру:

где,

m является целым числом от 2 до 10, в некоторых вариантах, от 2 до 4, и в одном варианте, 4;

n является целым числом от 0 до 18, в некоторых вариантах, от 2 до 4, и в одном варианте, 4;

p является целым числом от 2 до 10, в некоторых вариантах, от 2 до 4, и в одном варианте, 4;

x является целым числом более 1; и

у является целым числом более 1. Одним из примеров такого сложного сополиэфира является терефталат адипата полибутилена, который коммерчески доступен под наименованием ECOFLEX® F ВХ 7011 от BASF Corp.Другим примером подходящего сложного сополиэфира, содержащего мономер ароматической тереф-талевой кислоты, доступен под наименованием ENPOL™ 8060M от IRE Chemicals (South Korea). Другие подходящие алифатические-ароматические сложные сополи-эфиры могут быть описаны в патентах США №№5,292,783; 5,446,079; 5,559,171; 5,580,911; 5,599,858; 5,817,721; 5,900,322; и 6,258,924, которые полностью включены сюда в качестве ссылок для всех целей.

В. Окисленный крахмал

Также применяется окисленный крахмал, который является биоразлагаемым в том, что он сдержит один или более окисленные крахмалы, которые, как правило, являются биоразлагаемыми. Крахмал представляет собой природный полимер, состоящий из амилозы и амилопектина. Амилоза представляет собой практически линейный полимер, имеющий молекулярную массу в интервале 100,000-500,000, где амилопектин представляет собой высоко разветвленный полимер, имеющий молекулярную массу вплоть до нескольких миллионов. Хотя крахмал производят на множестве заводов, типовые источники включают семена злаковых культур, таких как кукуруза, восковидная кукуруза, пшеница, сорго, рис и восковидный рис; клубни, такие как картофель; корни, такие как тапиока (т.е. кассава и маниока), сладкий картофель и маранта; и сердцевина саговой пальмы. В общем, любой природный (не модифицированный) и/или модифицированный крахмал может быть окислен для применения в соответствии с данным изобретением. Окисление крахмалов может осуществляться обработкой крахмала окислителями. Эти окислители включают, но не ограничены ими, хлористоводородную кислоту, гипохлорит натрия, гипохлорит кальция и так далее.

Химическое окисление крахмала изменяет водородные связи созданием карбонильных и карбоксильных функциональных групп на основной цепи крахмала. Даже если окисление крахмала проходит и низкой интенсивностью, ожидается улучшенное взаимодействием с синтетическими полимерами, особенно с алифатическими и ароматическими сложными сополиэфирами, благодаря молекулярным структурным (полярным) сходствам в карбониле или карбоксиле и повторяющимся глюкозным единицам и сложным эфирным группами в сложных сополиэфирах. Агрегация в продукта в смеси значительно снижается в результате лучшей межфазовой адгезии через полярные взаимодействия между карбоксильной и карбонильной группами с окисленным крахмалом, и полярной сложной эфирной группы со сложными сополиэфирами. Карбонильные и карбоксильные группы также могут давать низкий уровень поперечного сшивания, что также улучшает механическую эффективность смеси даже при высоких уровнях введения TPOS.

Модифицированные крахмалы, которые химически модифицированы другими типовыми методами, известными в данной области техники (например, эстерификацией, этерификацией, кислотным гидролизом, ферментным гидролизом, и т.д.), часто применяют для окисления. Простые эфиры и/или сложные эфиры крахмалов особенно желательны, такие как гидроксиалкильные крахмалы, карбоксиметильные крахмалы, и т.д. Гидроксиалкильная группа гидроксиалкильных крахмалов может содержать, например, от 2 до 10 атомов углерода, в некоторых вариантах, от 2 до 6 атомов углерода, и в некоторых вариантах, от 2 до 4 атомов углерода.

Типовые гидроксиалкильные крахмалы, такие как гидроксиэтиловый крахмал, гидроксипропиловый крахмал, гидроксибутиловый крахмал и их производные. Сложные эфиры крахмала, например, могут быть получены с применением множества ангидридов (например, укусуного, пропионового, масляного и так далее), органических кислот, хлорангидридов или других реагентов эстерификации. Степень эстерификации может варьироваться по желанию, например, от 1 до 3 сложных эфирных групп на гликозидную единицу крахмала.

С. Пластификатор

Пластификатор также применяют в пленки для того, чтобы сохранять технологические свойства расплава биоразлагаемого сложного полиэфира и/или крахмала. Крахмалы, например, как правило, существуют в виде гранул, которые имеют покрытие или внешнюю мембрану, которая инкапсулирует большее количество амилозных и амилопектиновых цепей внутри гранулы. При нагревании пластификаторы (например, полярные растворители) могут смягчать и проникать через внешнюю мембрану и вызывать абсорбцию внутренними цепями крахмала воды с последующим разбуханием. Такое разбухание, в определенный момент, вызывает разрыв внешней оболочки и вызывает необратимую деструктуризацию гранулы крахмала. После деструктуризации полимерные цепи крахмала, содержащие амилозные и амилопектиновые полимеры, которые изначально сжаты внутри гранул, будут растягиваться и образовывать, как правило, беспорядочное переплетение полимерных цепей. После возврата в твердое состояние цепи могут переориентироваться с получением кристаллического или аморфного твердого вещества, имеющего различную прочность в зависимости от ориентации полимерных цепей крахмала. Так как крахмал (природный или модифицированный) способен к плавлению и повторному затвердеванию, он, как правило, считается "термопластичным крахмалом."

Подходящие пластификаторы могут включать, например, пластификаторы на основе многоатомных спиртов, таких как сахара (например, глюкоза, сахароза, фруктоза, раффиноза, мальтодекстроза, галактоза, ксилоза, мальтоза, лактоза, манноза и эритроза), сахарные спирты (например, эритритол, ксилит, мальтол, манит и сорбит), многоатомные спирты (например, этилен гликоль, глицерин, пропилен гликоль, дипропиленгликоль, бутилен гликоль и гексантриол), и т.д. Также подходят органические соединения, образующие водородные связи, которые не содержат гидроксильные группы, включая мочевину и производные мочевины; ангидриды сахарных спиртов, такие как сорбитан; животные белки, такие как желатин; растительные белки, такие как белок подсолнечника, белок сои, белок хлопкового семени и их смеси. Другие подходящие пластификаторы могут включать сложные эфиры фталата, диметил и диэтилсукцинат и родственные сложные эфиры, триацетат глицерина, моно- и диацетаты глицерина, моно-, ди- и трипропионаты глицерина, бутаноаты, стеараты, сложные эфиры молочной кислоты, сложные зфиры адипиновой кислоты, сложные эфиры стеариновой кислоты, сложные эфиры олеиновой кислоты и сложные эфиры других кислот. Также могут применяться алифатические кислоты, такие как этиленактировая кислота, этиленмалеиновая кислота, бутадиенакриловая кислота, бутадиенмалеиновая кислота, пропиленакриловая кислота, пропиленмалеиновая кислота и другие кислоты на основе углеводородов. Предпочтителен низкомолекулярный пластификатор, такой как менее около 20,000 г/моль, предпочтительно, менее около 5,000 г/моль, и более предпочтительно, менее около 1,000 г/моль.

Пластификатор может быть введен в пленку с применением любой из множества известных методик. Например, крахмал может быть "пред-пластифицирован" до введения в пленку. Альтернативно, один или более из компонентов может быть пластифицирован одновременно со смешиванием. Независимо от этого, для смешивания компонентов может применяться периодическая и/или непрерывная методика смешивания в расплаве. Например, может применяться смеситель/пластикатор, смеситель Бэнбери, непрерывный смеситель Фаррела, одночервячный экструдер, двучервячный экструдер, роликовая мельница и т.д. Одним из особенно подходящих устройств для смешивания в расплаве является одновременно вращающийся двучервячный экструдер (например, двучервячный экструдер USALAB, доступный от Thermo Electron Corporation of Stone, England или экструдер от Werner-Pfreiderer from Ramsey, New Jersey). Такие экструдеры могут включать порты для загрузки и вентиляции и обеспечивают распределительное и дисперсионное смешивание высокой интенсивности. Например, композиция крахмала может быть сначала загружена в порт для загрузки двучервячного экструдера.

Затем пластификатор может быть впрыснут в композицию крахмала. Альтернативно, композиция крахмала может одновременно загружаться в отверстие для загрузки экструдера или отдельно в различные отверстия по его длине. Смешивание в расплаве происходит при множестве температур, таких как от около 30°С до около 200°С, в некоторых вариантах, от около 40°С до около 160°С, и в некоторых вариантах, от около 50°С до около 150°С.

Количество биоразлагаемого сложного полиэфира, окисленного крахмала и пластификатора, применяемое в пленке, контролируется в данном изобретении для достижения желаемого баланса между биоразлагаемостью и механической прочностью. Например, биоразлагаемые сложные полиэфиры, как правило, составляют от около 1 мас.% до около 49% масс., в некоторых вариантах, от около 10 мас.% до около 46% масс., и в некоторых вариантах, от около 20 до около 43 мас.% пленки. Пластификаторы могут составлять от около 0,1 мас.% до около 40% масс., в некоторых вариантах, от около 1 мас.% до около 35% масс., и в некоторых вариантах, от около 5 до около 30 мас.% пленки. Далее, окисленные крахмалы могут составлять от около 45 мас.% до около 75% масс., в некоторых вариантах, от около 45 мас.% до около 65% масс., в некоторых вариантах, от около 45 мас.% до около 55% масс., в некоторых вариантах, от около 47 мас.% до около 75% масс., в некоторых вариантах, от около 47 мас.% до около 65% масс., в некоторых вариантах, от около 47 мас.% до около 55% масс., в некоторых вариантах, от около 50 мас.% до около 75% масс., в некоторых вариантах, от около 50 мас.% до около 65% масс., и в некоторых вариантах, от около 50 мас.% до около 55 мас.% пленки. Должно быть понятно, что масса окисленного крахмала, указанная здесь, включает всю связанную воду, которая естественно присутствует в окисленном крахмале перед смешиванием с другими компонентами. Окисленные крахмалы, например, как правило, содержат связанную воду в количестве от около 5% до около 16% к массе крахмала.

В некоторых вариантах окисленный крахмал и пластификатор отдельно дисперсионно смешивают с получением термопластичного окисленного крахмала. Термопластичный окисленный крахмал может составлять от около 46 мас.% до около 75% масс., в некоторых вариантах, от около 50 мас.% до около 70% масс., в некоторых вариантах от около 50 мас.% до около 65% масс., в некоторых вариантах от около 55 мас.% до около 70% масс., и в некоторых вариантах от около 55 мас.% до около 65 мас.% пленки.

D. Другие компоненты

В дополнение к указанным выше компонентам, другие добавки могут быть включены в пленку в соответствии с данным изобретением, такие как дисперсионные добавки, стабилизаторы плавления, технологические стабилизаторы, тепловые стабилизаторы, светостабилизаторы, антиоксиданты, стабилизаторы теплового старения, отбеливатели, антиблокирующие агенты, связующие агенты, смазывающие агенты, растворимые в воде полимеры, наполнители, и т.д. Дисперсионные добавки, например, также могут применяться для получения однородной дисперсии смеси крахмала/поливинилового спирта/пластификатора и замедляет или предотвращает разделение на составляющие фазы. Также, дисперсионная добавка может улучшать диспергируемость пленки. При применении, дисперсионная добавка, как правило, составляет от около 0,01 мас.% до около 15% масс., в некоторых вариантах, от около 0,1 мас.% до около 10% масс., и в некоторых вариантах, от около 0,5 мас.% до около 5 мас.% пленки. Хотя любая дисперсионная добавка может применяться в соответствии с данным изобретением, поверхностно-активные вещества, имеющие определенный гидрофильный/липофильный баланс ("ГЛБ"), могут улучшать долговременную стабильность композиции. Показатель ГЛБ хорошо известен в данной области техники и имеет шкалу, которая измеряет баланс между гидрофильной и липофильной тенденциями раствора соединения. Шкала ГЛБ варьируется от 1 до приблизительно 50, где более низкие значения показывают значительную липофильную тенденцию, и более высокие значения показывают значительную гидрофильную тенденцию. В некоторых вариантах данного изобретения значение ГЛБ поверхностно-активного вещества составляет от около 1 до около 20, в некоторых вариантах, от около 1 до около 15 и в некоторых вариантах, от около 2 до около 10. При желании, могут применяться два или более поверхностно-активных веществ, значения ГЛБ которых либо ниже, либо выше желаемого значения, но вместе они имеют среднее значение ГЛБ в желаемом интервале.

Одним особенно предпочтительным классом поверхностно-активных веществ для применения в соответствии с данным изобретением являются неионные поверхностно-активные вещества, которые, как правило, имеют гидрофобное основание (например, длинноцепочечная алкильная группа или алкилированная арильная группа) и гидрофильную цепь (например, цепь, содержащую этокси и/или пропоксигруппы). Например, некоторые подходящие неионные поверхностно-активные вещества, которые могут применяться, включают, но не ограничены ими, этоксилированные алкилфенолы, этоксилированные и пропоксилированные жирные спирты, простые эфиры полиэтиленгликоля метилглюкозы, простые эфиры полиэтиленгликоля сорбита, сополимеры оксида этилена - оксида пропилена, этоксилированные сложные эфиры жирных (C8-C18) кислот, продукты конденсации оксида этилена с длинноцепочечными аминами или амидами, продукты конденсации оксида этилена со спиртами, сложные эфиры жирной кислоты, моноглицериды или диглицериды длинноцепочечных спиртов, и их смеси. В одном конкретном варианте, неионным поверхностно-активным веществом может быть сложный эфир жирной кислоты, такой как сложный эфир сахарозы жирной кислоты, сложный эфир глицерин жирной кислоты, сложный эфир пропиленгликоль жирной кислоты, сложный эфир сорбитан жирной кислоты, сложный эфир пентаэритритол жирной кислоты, сложный эфир сорбит жирной кислоты, и так далее. Жирная кислота, применяемая для получения таких сложных эфиров, может быть насыщенной или ненасыщенной, замещенной или незамещенной, и может содержать от 6 до 22 атомов углерода, в некоторых вариантах, от 8 до 18 атомов углерода, и в некоторых вариантах, от 12 до 14 атомов углерода. В одном конкретном варианте, моно- и диглицериды жирных кислот могут применяться в соответствии сданным изобретением.

Один или более растворимых в воде полимеров также могут применяться в соответствии с данным изобретением. Растворимые в воде полимеры могут составлять от около 0,1 мас.% до около 40% масс., в некоторых вариантах, от около 1 мас.% до около 35% масс., и в некоторых вариантах, от около 5 до около 30 мас.% пленки. Не претендуя на теорию, авторы данного изобретения полагают, что такие полимеры могут улучшать совместимость крахмала и биоразлагаемого сложного полиэфира, что дает пленку, демонстрирующую превосходные механические и физические свойства во время применения. Такие полимеры могут быть получены из мономеров, таких как винилпирролидон, гидроксиэтилакрилат или метакрилат (например, 2-гидроксиэтилметакрилат), гидроксипропилакрилат или метакрилат, акриловая или метакриловая кислота, акриловые или метакриловые сложные эфиры винилпиридина, акриламид, винилацетат, виниловый спирт, оксид этилена, из производные и так далее. Другие примеры подходящих мономеров описаны в патенте США №4,499,154 James, et al., который включен сода полностью в качестве ссылки для всех целей. Полученные полимеры могут быть гомополимерами или интерполимерами (например, сополимером, терполимером, и т.д.), и могут быть неионными, анионными, катионными или амфотерными. Кроме того, полимер может быть одного типа (т.е., гомогенным) или смесью различных полимеров (т.е., гетерогенным).

В одном конкретном варианте, растворимый в воде полимер может содержать повторяющуюся единицу, имеющую функциональную гидроксильную группу, такую как поливиниловый спирт ("PVOH"), сополимеры поливиниловогоьспирта (например, сополимеры этиленвинилового спирта, сополимеры метилметакрилатвинилового спирта, и т.д.), и т.д. Полимеры винилового спирта, например, содержит по меньшей мере две или более единиц винилового спирта в молекуле, и могут быть гомополимером винилового спирта или сополимером, содержащим другие мономерные единицы. Гомополимеры винилового спирта могут быть получены гидролизом полимера винилового эфира, такого как винилформиат, винилацетат, винилпропионат, и т.д. Сополимеры винилового спирта могут быть получены гидролизом сополимера винилового эфира с олефином, содержащим от 2 до 30 атомов углерода, таким как этилен, пропилен, 1-бутен, и т.д.; ненасыщенной карбоновой кислотой, содержащей от 3 до 30 атомов углерода, такой как акриловая кислота, метакриловая кислота, кротоновая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, и т.д., или ее сложный эфир, соль, ангидрид или амид; ненасыщенным нитрилом, содержащим от 3 до 30 атомов углерода, таким как акрилонитрил, метакрилонитрил, и т.д.; простым виниловым эфиром, содержащим от 3 до 30 атомов углерода, таким как метилвиниловый эфир, этилвиниловый эфир, и т.д.; и так далее. Степень гидролиза может быть выбрана для оптимизации растворимости и т.д. полимера. Например, степень гидролиза может быть от около 60% моль до около 95% моль, в некоторых вариантах, от около 80% моль до около 90% моль, и в некоторых вариантах, от около 85% моль до около 89% моль. Примеры подходящих частично гидролизо-ванных полимеров поливиниловых спиртов доступны под наименованием CELVOL™ 203, 205, 502, 504, 508, 513, 518, 523, 530 или 540 от Celanese Corp.Другие подходящие частично гидролизованные полимеры поливинилового спирта доступны под наименованием ELVANOL™ 50-14, 50-26, 50-42, 51-03, 51-04, 51-05, 51-08 и 52-22 от DuPont

Наполнители также могут применяться в соответствии с данным изобретением. Наполнители представляют собой частицы или другие формы материала, которые могут быть добавлены в полимерную смесь для экструзии пленки, и которые не взаимодействуют химически с экструдированной пленкой, но могут однородной диспергироваться в пленке. Наполнители могут служить для множества целей, включая улучшение непрозрачности пленки и/или «дыхания» (т.е., проницаемости для пара и непроницаемости для жидкости). Например, пленки с наполнителями могут быть сделаны «дышащими» растягиванием, которое вызывает отрыв полимера от наполнителя с образованием микропористых проходов. «Дышащие» микропористые эластичные пленки описаны, например, в патентах США №№5,997,981; 6,015,764; и 6.111.163 McCormack. etal.: 5.932.497 Morman. et al.: 6.461.457 Tavlor. etal.. которые включены сода полностью в качестве ссылки для всех целей. Далее, затрудненные фенолы, как правило, применяют в качестве антиоксиданта при производстве пленки. Некоторые подходящие затрудненные фенолы включают фенолы от Ciba Specialty Chemicals, доступные под торговым наименованием "Irganox®", такие как Irganox® 1076, 1010 или Е 201. Более того, связующие агенты также могут быть добавлены в пленку для усиления связывания пленки с дополнительными материалами (например, неткаными волокнами). Примеры таких связующих агентов включают гидрированные углеводородные смолы. Другие подходящие связующие агенты описаны в патентах США №№4,789,699 Kieffer et al. и 5,695,868 McCormack. которые включены сода полностью в качестве ссылки для всех целей.

II. Получение пленки

Пленка в соответствии с данным изобретением может быть одно- или многослойной. Многослойные пленки могут быть получены совместной экструзией слоев, экструзионным покрытием или любым обычным способом нанесения слоев. Такие многослойные пленки, как правило, содержат по меньшей мере один основанной слой и по меньшей мере один поверхностный слой, но может содержать любое желаемое количество слоев. Например, многослойная пленка может быть получена из основного слоя и одного или более поверхностных слоев, где основанной слой получают из смеси биоразлагаемого сложного полиэфира, крахмала и пластификатор. В большинстве вариантов поверхностный слой(и) получают из а биоразлагаемого сложного полиэфира, термопластичного крахмала и пластификатора, как описано выше. Должно быть понятно, однако, что другие полимеры также могут применяться в поверхностном слое(ях), такие как полиолефиновые полимеры (например, линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПНП) или полипропилен). Термин "линейный полиэтилен низкой плотности" относится к полимерам этилена и высших сомономеров альфа-олефина, таких как С312 и их сочетаний, имеющих температуру плавления (измеренную по ASTM D-1238) от около 0,5 до около 30 граммов за 10 минут при 190°С. Примеры преимущественно линейных полиолефиновых полимеров включают, без ограничений, полимеры, полученные из следующих мономеров: этилен, пропилен, 1-бутен, 4-метилпентен, 1-гексен, 1-октен и высшие олефины, а также сополимеры этилена и других олефинов, включая бутен, 4-метилпентен, гексен, гептен, октен, децен и т.д., также являются примерами преимущественно линейных полиолефиновых полимеров. Дополнительные пленкообразующие полимеры, которые подходят для применения в соответствии с данным изобретением, отдельно или в сочетании с другими полимерами, включают этиленвинилацетат, этиленэти-лакрилат, этиленакриловую кислоту, этиленметилакрилат, этилен-н-бутилакрилат, найлон, этиленвиниловый спирт, полистирол, полиуретан и так далее.

Любая известная методика может применяться для получения пленки из смешанного материала, включая выдувание, литье, экструдирование из плоской головки, и т.д. В одном конкретном варианте, пленка может быть получена способом выдувания, в котором газ (например, воздух) применяют для раздувания экструди-рованной полимерной смеси через круглую головку. Пузырь затем разрушается и собирается в плоскую пленку. Способы получения выдутой пленки описаны, например, в патентах США №№3,354,506 Ralev: 3,650,649 Schippers: и 3,801,429 Schrenk et al., а также в публикациях заявок на патент №№2005/0245162 McCormack. et al. и 2003/0068951 Boaqs. et al., все которые включены сюда полностью в качестве ссылки для всех целей. В еще одном варианте, однако, пленку получают с применением методики литья.

Согласно Фиг.2, например, показан один вариант способа получения пленки литьем. Исходное сырье (например, биоразлагаемый сложный полиэфир, окисленный крахмал, пластификатор, и т.д.) может подаваться в устройства для смешивания расплава, либо отдельно, либо в виде одной или более смесей. В одном варианте, например, окисленный крахмал и пластификатор отдельно подают в устройства для смешивания расплава, где они дисперсно смешиваются так, как описано выше с получением термопластичного окисленного крахмала. Например, может применяться экструдер, который включает порты для загрузки и вентилирования. В одном варианте, биоразлагаемый сложный полиэфир может подаваться в порт для загрузки двучервячного экструдера и плавиться. Затем термопластичный окисленный крахмал может быть подан в полимерный расплав. Независимо, материалы смешивают с высоким сдвигом/давлением и нагревают для достаточного смешивания. Например, смешивание в расплаве может происходить при температуре от около 50°С до около 300°С, в некоторых вариантах, от около 70°С до около 250°С, и в некоторых вариантах, от около 90°С до около 180°С.

Также, кажущаяся скорость сдвига во время смешивания в расплаве может варьироваться от около 100 секунд-1 до около 10000 секунд-1, в некоторых вариантах, от около 500 секунд-1 до около 5000 секунд-1, и в некоторых вариантах, от около 800 секунд-1 до около 1200 секунд-1. Кажущаяся скорость сдвига равна 4Q/πR3, где Q является объемной скоростью потока ("м3/с") полимерного расплава и R является радиусом ("m") капилляра (например, головки экструдера), через который течет расплавленный полимер.

Затем экструдированный материал может быть немедленно охлажден и разрезан на гранулы. В конкретном варианте Фиг.2, смешанный материал (не показан) затем подают в экструзионный аппарат 80 и выливается на наносящий валик 90 с получением однослойного предшественника пленки 10а. Если производят многослойную пленку, множество слоев совместно экструдируют вместе на наносящий валик 90. Наносящий валик 90 необязательно может быть оборудован тиснящими элементами для придания шаблона пленке. Как правило, наносящий валик 90 поддерживают при температуре, достаточной для отверждения и закаливания листа 10а при его формировании, например, при от около 20 до 60°С. При желании, вакуумная коробка может быть расположена рядом с наносящим валиком 90 для того, чтобы удерживать предшественник пленки 10а близко к поверхности валика 90. Дополнительно, воздушные ножи или электростатические ножи для удаления неровностей могут помочь продвигать предшественник пленки 10а по поверхности наносящего валика 90 при его движении вокруг вращающегося валика. Воздушный нож представляет собой устройство, известное в данной области техники, которое фокусирует поток воздуха при очень высокой скорости потока для пришпиливания краев пленки.

После литья пленка 10а необязательно может быть ориентирована в одном или более направлениях для дальнейшего улучшения однородности пленки и снижения толщины. Ориентация также может образовывать микропоры в пленке, содержащей наполнитель, обеспечивая «дыхание» пленки. Например, пленка может быть сразу же повторно нагрета до температуры ниже температуры плавления одного или более полимеров в пленке, но достаточно высокой для натягивания или растягивания пленки. В случае последовательной ориентации, «смягченную» пленку натягивают на валках, вращающихся с разной скоростью вращения так, чтобы лист растягивался до желаемой степени вытяжки в продольном направлении (направление обработки). Такая "одноосно" ориентированная пленка затем может быть наслоена на волокнистую пленку. Кроме того, одноосно ориентированная пленка может быть ориентирована в направлении поперек обработки с получением "двуосно ориентированной" пленки. Например, пленка может быть зажата на боковых концах цепными зажимами и перенесена в сушильную печь. В сушильной печи пленка может быть повторно нагрета и вытянута в направлении поперек обработки до желаемой степени вытяжки цепными зажимами, расходящимися в прямом ходе.

Снова согласно Фиг.2, например, показа один способ получения одноосно ориентированной пленки. Как показано предшественник пленки 10а направлен на устройство ориентации пленки 100 или ориентир направления обработки ("ОНО"), такой как доступен от Marshall and Willams, Co. of Providence, Rhode Island. ОНО имеет множество растягивающих валков (таких как 5-8), которые поступательно растягивают и утончают пленку в направлении обработки, которое представляет собой направление движения пленки в процессе, как показано на Фиг.2. Хотя ОНО 100 показано с восемью валками, должно быть понятно, что количество валков может быть выше или ниже, в зависимости от желаемого уровня растягивания и степени растягивания между каждым валком. Пленка может быть растянута одной или множеством отдельных операций растягивания. Необходимо отметить, что валки в аппарате ОНО могут не обладать способностью работать при постепенно увеличивающейся скорости. При желании, некоторые из валков ОНО 100 могут действовать в качестве предварительно разогретых валков. Если присутствуют, эти первые несколько валков нагревают пленку 10а до температуры выше комнатной (например, до 125°F). Постепенно увеличивающиеся скорости соседних валков в ОНО способствуют растягиванию пленки 10а. Скорость, при которой вращаются растягивающие валки, определяет степень растягивания пленки и конечную массу пленки.

Полученная пленка 10b затем может быть намотана и храниться на приемный цилиндр 60. Хотя они и не показаны, различные дополнительные стадии возможной обработки и/или отделки, известные в данной области техники, такие как разрезание, очистка, проделывание отверстий, печать рисунка или наслаивание на пленку других слоев (например, нетканого полотна) могут проводиться не выходя за суть и объем данного изобретения.

Толщина полученной биоразлагаемой пленки, как правило, варьируется в зависимости от предполагаемого применения. Тем не менее, толщина пленки, как правило, минимизирована для снижения времени, необходимого для биологического разложения пленки. Таким образом, в большинстве вариантов данного изобретения биоразлагаемая пленка имеет толщину около 50 микрометров или менее, в некоторых вариантах, от около 1 до около 40 микрометров, в некоторых вариантах, от около 2 до около 35 микрометров, и в некоторых вариантах, от около 5 до около 30 микрометров.

Несмотря на такую незначительную толщину, пленка в соответствии с данным изобретением способна сохранять хорошие сухие механические свойства во время применения. Одним из параметров, показывающих хорошую сухую прочность пленки, является предельная прочность на разрыв, которая равна пиковому натяжению, полученному в кривой «напряжение-деформация». Желательно чтобы пленка в соответствии с данным изобретением имела предельную прочность на разрыв в направлении обработки ("НО") от около 10 до около 80 мегапаскалей (МПа), в некоторых вариантах, от около 10 до около 60 МПа, и в некоторых вариантах, от около 10 до около 50 МПа, и предельную прочность на разрыв в направлении поперек обработки ("ПО") от около 2 до около 40 Мегапаскалей (МПа), в некоторых вариантах, от около 4 до около 40 МПа, и в некоторых вариантах, от около 5 до около 30 МПа. Хотя она должна обладать хорошей прочностью, также желательно, чтобы пленка е была слишком жесткой. Одним из параметров, которые являются показателем относительной жесткости пленки (в сухом состоянии) является модуль эластичности Юнга, который равен соотношению напряжения на растяжение к относительному удлинению и определяется по наклону кривой «напряжение-деформация». Например, пленка, как правило, имеет модуль Юнга в направлении обработки ("НО") от около 50 до около 200 Мегапаскалей ("МПа"), в некоторых вариантах, от около 50 до около 100 МПа, и в некоторых вариантах, от около 60 до около 80 МПа, и модуль Юнга в направлении поперек обработки ("ПО") от около 50 до около 200 Мегапаскалей ("МПа"), в некоторых вариантах, от около 50 до около 100 МПа, и в некоторых вариантах, от около 60 до около 80 МПа. Удлинение НО и ПО пленки, соответственно, также может быть около 100% или более, в некоторых вариантах, около 200% или более, и в некоторых вариантах, около 300% или более, в некоторых вариантах около 400% или более, и в некоторых вариантах около 500% или более.

III. Изделия

Биоразлагаемая пленка в соответствии с данным изобретением может применяться во множестве областей. Например, как указано выше, пленка может применяться в абсорбирующем изделии. "Абсорбирующее изделие", как правило, относится к любому изделию, способному абсорбировать воду или другие жидкости. Примеры некоторых абсорбирующих изделий включают, но не ограничены ими, абсорбирующие изделия личной гигиены, такие как подгузники, тренировочные трусы, абсорбирующие трусы, изделия для страдающих недержанием мочи, женские гигиенические продукты (например, гигиенические салфетки, ежедневные прокладки и т.д.), одежду для плавания, детские салфетки и так далее; медицинские абсорбирующие изделия, такие как одежда, garments, простыни с выделенным операционным полем, впитывающие простыни, простыни, бандажи, абсорбирующие салфетки и медицинские салфетки; столовые салфетки; предметы одежды; и так далее. Некоторые примеры таких абсорбирующих изделий описаны в патентах США №№5,649,916 DiPalma. et al.: 6,110,158 Kielpikowski: 6,663,611 Blanev. et al., которые включены сюда полностью в качестве ссылки для всех целей. Другие подходящие изделия описаны в публикации заявки на патент США №2004/0060112 А1 Fell et al. а также в патентах США №№4,886,512 Damico et al.: 5,558,659 Sherrod et al.: 6,888,044 Fell et al.: и 6,511,465 Freiburger et al.. все которые включены сюда полностью в качестве ссылки для всех целей. Материалы и способы, подходящие для получения таких абсорбирующих изделий хорошо известны специалистам в данной области техники.

Как хорошо известно в данной области техники, абсорбирующее изделие может иметь клеевой слой (например, чувствительный к давлению клей) который помогает удаляемо удерживает изделие в области промежности на нижнем белье и/или изделие в завернутом виде для утилизации. Подходящие чувствительные к давлению адгезивы, например, могут включать акриловые адгезивы, природные каучуковые адгезивы, блоксополимерные адгезивы с повышенной клейкостью, поливинилацетатные адгезивы, этиленвинилацетатные адгезивы, силиконовые адгезивы, полиуретановые адгезивы, термоусаживаемые чувствительные к давлению адгезивы, такие как эпоксиакрилат или чувствительные к давлению адгезивы на основе эпокси сложного полиэфира, и т.д. Такие чувствительные к давлению адгезивы известны в данной области техники и описаны в Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, Satas (Donatas), 1989, 2nd edition, Van Nostrand Reinhold. Чувствительные к давлению адгезивы также могут включать добавки, такие как поперечно-сшивающие агенты, наполнители, газы, вспенивающие агенты, стеклянные или полимерные микросферы, двуокись кремния, волокна карбоната кальция, поверхностно-активные вещества и так далее. Добавки включены в количествах, достаточных для достижения желаемых свойств.

Расположение адгезива на абсорбирующем изделии не является критичным и может широко варьироваться в зависимости от предполагаемого применения изделия. Например, определенные женские гигиенические продукты (например, гигиенические прокладки) могут иметь крылышки или отвороты, которые расположены по бокам от центральной абсорбирующей сердцевины, и предназначены для складывания вокруг краев трусов потребителя в области промежности. Отвороты могут иметь клеевой слой (например, чувствительный к давлению клей) для крепления отворотов на нижней стороне трусов потребителя.

Независимо от конкретного расположения адгезива, однако, покровная пленка может применяться для покрытия адгезива, защищая его от грязи, высыхания и прилипания перед применением. Покровная пленка может содержать удаляемое покрытие, которое улучшает способность отрывания от адгезива. Удаляемое покрытие содержит разделительный состав, такой как гидрофобный полимер. Примеры гидрофобных полимеров включают, например, силиконы (например, полисилоксаны, эпоксидные силиконы, и т.д.), простые перфторэфиры, фторуглероды, полиуретаны и так далее. Примеры таких разделительных составов описаны, например, в патентах США №№6.530.910 Pomplun. et al.; 5.985.396 Kerins. et al.: и 5,981,012 Pomplun. et al., которые включены сюда полностью в качестве ссылки для всех целей. Одним из наиболее подходящих разделительных составов является аморфный полиолефин, имеющий вязкость расплава от около 400 до около 10,000 спз при 190°С, например, производимый U.S. Rexene Company под торговым наименованием REXTAC® (например, RT2315, RT2535 и RT2330). Удаляемое покрытие также может содержать агент для уменьшения вязкости, такой как низкомолекулярный высокоразветвленный полиолефин. Особенно подходящим низкомолекулярным высокоразветвленным полиолефином является VYBAR® 253, производимый Petrolite Corporation. Другие добавки также могут применяться в удаляемом покрытии, такие как агенты, улучшающие совместимость, технологические добавки, пластификаторы, агенты, придающие липкость, добавки, понижающие трение и противомикробные агенты, и так далее. Удаляемое покрытие может наноситься на одно или обе поверхности прокладки, и могут покрывать всю или только часть поверхности. Любая подходящая методика может применяться для нанесения удаляемого покрытия, такого как покрытие на основе растворителя, покрытие горячим расплавом, покрытие без растворителя и т.д. Покрытия на основе растворителя, как правило, наносят на покровную пленку такими методами, как нанесение валиком, нанесение ножом, нанесение наливом, нанесение глубокой печатью, нанесение с помощью планки и так далее. Растворитель (например, воду) затем удаляют сушкой в печи, и покрытие необязательно отверждают в печи. Покрытия без растворителя могут включать твердые композиции, такие как силиконы или эпоксисиликоны, которые наносят на прокладку и затем отверждают в ультрафиолетовом свете. Необязательные стадии включают примирование прокладки перед покрытием или модификацией поверхности прокладки, такое как обработка коронированием. Покрытия горячим расплавом, такие как полиэтилены или перфторэфиры, могут быть нагреты и затем нанесены через отверстие или нагретым ножом. Покрытия горячим расплавом могут наноситься совместным экструдированием разделительного агента с покровной пленкой в экструдере для получения раздутой пленки или листа для облегчения нанесения покрытия и для эффективности обработки.

Для улучшения способности к легкой утилизации, различные компоненты абсорбирующего изделия могут быть получены из биоразлагаемой пленки в соответствии с данным изобретением. Например, пленки, полученные из биоразлагаемой пленки в соответствии с данным изобретением, могут применяться в качестве мембранной (нижнее покрытие) пленки для взрослых и женский прокладок и салфеток, наружной пленки для подгузников и тренировочных трусов, упаковочной пленки для пакетов, содержащих одноразовое белье, и так далее. В связи с этим, один из конкретных вариантов гигиенических прокладок, в котором может применяться биоразлагаемая пленка в соответствии с данным изобретением, описан более подробно. Только для целей иллюстрации, абсорбирующее изделие 20 показано на Фиг.3 в виде гигиенической прокладки для женской гигиены. Однако, как указано выше, данное изобретение может быть воплощено в других типах абсорбирующих изделий, таких как изделия для страдающих недержанием мочи, подгузники, трусики-подгузники, тренировочные трусы для детей и так далее. В иллюстрированном варианте, абсорбирующее изделие 20 включает основную часть к телу 22, содержащую верхнее покрытие 40, внешнее покрытие или нижнее покрытие 42, абсорбирующую середину 44, расположенную между нижним покрытием 42 и верхним покрытием 40, и пару отворотов 24, отходящих от каждой продольной стороны 22а основной части к телу 22. Верхнее покрытие 40 определяет прилегающую к телу поверхности абсорбирующего изделия 20. Абсорбирующая середина 44 расположена вовнутрь от внешней периферии абсорбирующего изделия 20 и включает прилегающую к телу сторону, расположенную рядом с верхним покрытием 40, и прилегающую к белью поверхность, расположенную рядом с нижним покрытием 42.

Верхнее покрытие 40, как правило, разработано так, чтобы контактировать с телом носящего и быть проницаемым для жидкости. Верхнее покрытие 40 может окружать абсорбирующую середину 44 так, чтобы полностью вмещать абсорбирующее изделие 20. Альтернативно, верхнее покрытие 40 и нижнее покрытие 42 могут быть расположены за пределами абсорбирующей середины 44 и соединены по краям, полностью или частично, с применением обычных методов. Как правило, верхнее покрытие 40 и нижнее покрытие 42 соединены адгезионным связыванием, ультразвуковым связыванием или любым другим походящим методом, известным в данной области техники. Верхнее покрытие 40 является санитарным, чистым и частично непрозрачным для того, скрывать выделения тела, собранные и абсорбированные абсорбирующей серединой 44. Верхнее покрытие 40 также демонстрирует хорошие характеристики проступания и повторного увлажнения, позволяющие выделениям тела быстро проникать через верхнее покрытие 40 в абсорбирующую середину 44, но не позволяющие жидкости тела вытекать через верхнее покрытие 40 на кожу носящего. Например, некоторые подходящие материалы, которые могут применяться для верхнего покрытия 40, включают нетканые материалы, перфорированные термопластичные пленки или их сочетания. Нетканое полотно получают из сложного полиэфира, полиэтилена, полипропилена, двухкомпонентных волокон, найлона, ацетатного шелка, или подобных волокон. Например, белый однородный спанбонд является особенно желательным, так как цвет обеспечивает хорошие маскирующие свойства для скрывания месячных, которые проходят него. В патенте США №4,801,494 Datta. et al. и патенте США №4,908,026 Sukiennik. et al. описаны различные другие покровные материалы, которые могут применяться в соответствии с данным изобретением.

Верхнее покрытие 40 также может содержать множество сквозных отверстий (не показаны), позволяющих жидкостям тела проходить более легко в абсорбирующую середину 44. Отверстия могут быть производно или однородно расположены на верхнем покрытии 40, или они могут быть расположены только на узкой продольной полосе или ленте, расположенной вдоль продольной оси Х- Х абсорбирующего изделия 20. Отверстия позволяют жидкости тела быстро проникать в абсорбирующую середину 44. Размер, форма, диаметр и количество отверстий может варьироваться в зависимости от конкретной потребности.

Как указано выше, абсорбирующее изделие также включает нижнее покрытие 42. Нижнее покрытие 42, которое также может быть получено в соответствии с данным изобретением, в общем непроницаемо жидкости и прилегает к внутренней поверхности, т.е., области промежности нижнего белья (не показано). Нижнее покрытие 42 обеспечивает прохождение воздуха или пара из абсорбирующего изделия 20, одновременно блокируя прохождение жидкости. Как правило, любой непроницаемый для жидкости материал может использоваться для получения нижнего покрытия 42. Например, одним из подходящих материалов, который может применяться, является микроперфорированной биоразлагаемой пленкой в соответствии с данным изобретением. В конкретных вариантах применяют пленку, которая имеет толщину от около 0,2 мил до около 5,0 мил, и особенно, от около 0,5 до около 3,0 мил.

Абсорбирующее изделие 20 также содержит абсорбирующую середину 44, расположенную между верхним покрытием 40 и нижним покрытием 42. Абсорбирующая середина 44 может быть получена из одного абсорбирующего элемента или из композита, содержащего отдельные абсорбирующие элементы. Должно быть понятно, однако, что любое количество абсорбирующих элементов может применяться в соответствии с данным изобретением. Например, в одном варианте, абсорбирующая середина 44 может содержать поглощающий элемент (не показан), расположенный между верхним покрытием 40 и элементом, задерживающим пропускание (не показан). Поглощающий элемент может быть сделан из материала, который способен быстро пропускать, в направлении z, жидкость тела, которая попадает на верхнее покрытие 40. Поглощающий элемент, как правило, имеет любую желаемую форму и/или размер. В одном варианте, поглощающий элемент имеет прямоугольную форму с длиной, равной или менее общей длины абсорбирующего изделия 20, и шириной, меньшей, чем ширина абсорбирующего изделия 20. Например, может применяться длина от около 150 мм до около 300 мм и ширина от около 10 мм до около 60 мм.

Любой и множества различных материалов может применяться для поглощающего элемента для достижения указанных выше функций. Материал может быть синтетическим, целлюлозным или сочетанием синтетического и целлюлозного материалов. Например, полученные аэродинамическим способом целлюлозные ткани могут применяться в поглощающем элементе. Полученная аэродинамическим способом целлюлозная ткань имеет основной вес от около 10 граммов на квадратный метр (г/м2) до около 300 г/м2, и в некоторых вариантах, от около 100 г/м2 до около 250 г/м2. В одном варианте, полученная аэродинамическим способом целлюлозная ткань имеет основной вес от около 200 г/м2. Полученная аэродинамическим способом ткань может быть получена из волокон лиственной и/или хвойной древесины. Полученная аэродинамическим способом ткань имеет тонкопористую структуру и обеспечивает превосходную впитывающую способность, особенно при месячных.

При желании, элемент, задерживающий прохождение (не показан) может быть расположен вертикально ниже поглощающего элемента. Элемент, задерживающий прохождение, может содержать материал, который менее гидрофильный, чем другие абсорбирующие элементы, и может, как правило, быть охарактеризован как практически гидрофобный. Например, элемент, задерживающий прохождение, может быть нетканым волокнистым полотном, состоящим из относительно гидрофобного материала, такого как полипропилен, полиэтилен, сложный полиэфир или подобные, а также может состоять из смеси таких материалов. Одним примером материала, подходящего для элемента, задерживающего прохождение, является спанбонд, состоящий из полипропилена, мультилобальных волокон. Другие примеры подходящих материалов для элемента, задерживающего прохождение, включают спанбонд, состоящий из полипропиленовых волокон, которые могут быть круглыми, три-лобальными или поли-лобальными в поперечном сечении, и могут быть полыми или сплошными по структуре. Как правило, полотна связаны, например, термическим связыванием, по от около 3% до около 30% от площади полотна. Другие примеры подходящих материалов, которые могут применяться для элемента, задерживающего прохождение, описаны в патенте США №4,798,603 Mever. et al. и патенте США №5,248,309 Serbiak. et al., которые включены сюда полностью в качестве ссылки для всех целей. Для достижения эффективности изобретения, элемент, задерживающий прохождение, также может быть обработан выбранным количеством поверхностно-активного вещества для улучшения исходной смачиваемости.

Элемент, задерживающий прохождение, как правило, может иметь любой размер, например, длину от около 150 мм до около 300 мм. Как правило, длина элемента, задерживающего прохождение, приблизительно равна длине абсорбирующего изделия 20, Элемент, задерживающий прохождение, также может иметь ширину поглощающего элемента, но, как правило, шире. Например, ширина элемента, задерживающего прохождение, может быть от около 50 мм до около 75 мм, и особенно, около 48 мм. Элемент, задерживающий прохождение, как правило, имеет основной вес менее основного веса других абсорбирующих элементов. Например, основной вес элемента, задерживающего прохождение, как правило, менее около 150 граммов на квадратный метр (г/м2), и в некоторых вариантах, от около 10 г/м2 до около 100 г/м2. В одном конкретном варианте, элемент, задерживающий прохождение, получают из спанбонда, имеющего основной вес около 30 г/м2.

Кроме указанных выше элементов, абсорбирующая середина 44 также может включать композитный абсорбирующий элемент (не показан), такой как коформованный материал. В этом случае, жидкости могут впитываться из элемента, задерживающего прохождение, в композитный абсорбирующий элемент. Композитный абсорбирующий элемент может быть получен отдельно от поглощающего элемента и/или элемента, задерживающего прохождение, или может быть сформован одновременно с ним. В одном варианте, например, композитный абсорбирующий элемент может быть получен на элементе, задерживающем прохождение, или поглощающем элементе, который действует как носитель во время процесса коформования, описанного выше.

Независимо от конкретного состава, абсорбирующее изделие 20, как правило, содержит адгезив для крепления на нижнем белье. Адгезив может быть нанесен в любое место абсорбирующего изделия 20, например, на нижнюю поверхность нижнего покрытия 42. В этом конкретном варианте, нижнее покрытие 42 имеет продольную центральную полоску адгезива для белья 54, закрытую до применения снимаемой покровной пленкой 58, которая может быть биоразлагаемой пленкой, полученной в соответствии с данным изобретением. Каждый из отворотов 24 также может содержать адгезив 56, расположенный рядом с дальним краем 34 отворота 24. Снимаемая покровная пленка 57, которая также может быть получена в соответствии с данным изобретением, может покрывать адгезив 56 перед применением. Таким образом, если пользователь гигиенического абсорбирующего изделия 20, желает раскрыть адгезив 54 и 56 и прикрепить абсорбирующее изделие 20 к внутренней стороне нижнего белья, он может просто снять пленки 57 и 58 и выбросить их в мусоропровод.

Хотя выше описаны различные конфигурации покровной пленки, должно быть понятно, что другие конфигурации покровной пленки также включены в объем данного изобретения. Далее, данное изобретение не ограничено покровными пленками, и биоразлагаемая пленка может быть введена в различные компоненты абсорбирующего изделия. Например, согласно Фиг.3, нижнее покрытие 42 подгузника 20 может включать биоразлагаемую пленку в соответствии с данным изобретением. В таких вариантах, пленка может применяться отдельно для получения нижнего покрытия 42 или наслоена на одни или более дополнительные материалы, такие как нетканое полотно. Биоразлагаемая пленка в соответствии с данным изобретением также может применяться в областях, отличных от абсорбирующих изделий. Например, пленка может применяться в качестве индивидуальной обертки, упаковочного мешка или пакета для утилизации множества изделий, таких как пищевые продукты, абсорбирующие изделия, и т.д. Различные подходящие мешки, обертки или пакеты для абсорбирующих изделий описаны, например, в патентах США №№6,716,203 Sorebo. et al. и 6,380,445 Moder. et al., а также публикации заявки на патент США №2003/0116462 Sorebo. et al., все которые включены сюда полностью в качестве ссылки для всех целей.

Данное изобретение может быть лучше поднято из следующих примеров. Способы тестирования Свойства прочности на разрыв:

Значения прочности на разрыв полоски определяют практически в соответствии с ASTM Standard D-5034. Применяют прибор на испытание растяжения с постоянной скоростью удлинения. Система испытания прочности на разрыв представляет собой прибор на испытание растяжения Sintech 1/D, доступный от Sintech Corp.Cary, North Carolina. Прибор на испытание растяжения оборудован программой TESTWORKS 4.08 В от MTS Corporation для поддержки тестирования. Подходящий датчик усилия выбирают таким образом, чтобы тестируемое значение попадало в интервал 10-90% от полной шкалы усилия. Образцы пленки сначала разрезают на куски в форме косточки с шириной по центру 3,0 мм до тестирования. Образцы удерживают между губками, имеющими переднюю и заднюю поверхность размером 25,4 миллиметра × 76 миллиметров. Поверхности губок обрезинены, и более длинный размер губки является перпендикулярным направлению протягивания. Давление на зажимах пневматически поддерживают на уровне 40 фунтов на квадратный дюйм. Испытание на растяжение проводят применением длины испытываемой части образца 18,0 миллиметров и чувствительности к разрыву 40%. Пять образцов тестируют с применением тестового усилия вдоль направления обработки, и пять образцов тестируют с применением тестового усилия вдоль направления поперек обработки. Во время тестирования образцы растягивают со скоростью крейцкопфа около 127 миллиметров в минуту до разрыва. Коэффициент, максимальное напряжение, максимальную деформацию (т.е., % деформации при пиковой нагрузке) и удлинение измеряют и записывают.

Сканирующая электронная микроскопия

Метод травления плазмы используют для получения образцов для структурных профилей СЭМ. Так же как и жидкое травление, этот способ позволяет получить топографию через дифференциальные скорости травления материалов. Образцы, помещенные на алюминиевый диск, расположенный на льду, разделяют при комнатной температуре проведением лезвия с одним режущим краем через пленку с применением киянки. Части разрезают либо в направлении экструзии (НЭ) (т.е. направлении обработки, НО), либо перпендикулярно направлению экструзии (т.е. в направлении поперек обработки, ПО). Полученные образцы проверяют на наличие типовых и необычных и микрограммы, иллюстрирующие эти наблюдения, записывают в цифровом виде.

Предварительные расчеты показывают, что заметный контраст должен возникать между Ecoflex и окисленным крахмалом. Части пленки без дополнительной обработки крепят на алюминиевую стойку с применением проводящей угольной краски. После сушки закрепленную пленку, сохраняя поверхность части, повторно окрашивают для получения двух проводящих путей до земли. Получают изображения укрепленных частей с применением либо микроканальной пластины в высоком вакууме, либо твердого датчика в частичном вакууме для сбора обратнорассеянных электронов (природная визуализация спектра обратнорассеянных электронов (ВСОЭ). Условия получения изображений оптимизируют для контраста и разрешения, типовые изображения записывают в цифровом формате и изображения выбирают.

Другие образцы пленки окрашивают тетраоксидом осмия в вакуумном колпаке, содержащем 0,5 г тетраоксида осмия в течение сорока восьми часов с периодом проветривания 4 дня. Окрашенные и проветренные пленки делят на части и получают изображения как описано выше (ОО ВСОЭ).

Декорированная визуализация вторичных электронов (ВВЭ)

Разделенные на части пленки декорируют кислородной плазмой с применением цилиндрического реактора Emitech K1050X (от Energy Beam Sciences, Inc., East Granby, Connecticut), который работает при 40 Вт с потоком кислорода 50 ми/минуту, что является достаточным для получения бело-голубой плазмы, указывающей на насыщенную кислородом плазму. Декорированные части устанавливают на алюминиевую стойку с применением двусторонней медной ленты с золотым напылением, и получают изображения с применением датчика Эверхарта-Торнли, работающего в режиме визуализации вторичных электронов. Условия получения изображений оптимизируют для контраста и разрешения, и типовые изображения записывают в цифровом формате.

Материалы

Cargill Gum™ 03460 является природным (не окисленным) кукурузным крахмалом. Superfilm® 235D является окисленным кукурузным крахмалом. Оба крахмала покупают у Cargill (Minneapolis, MN).

Природный (не окисленный) пшеничный крахмал, Midsol 50, и модифицированный (окисленный) пшеничный крахмал, Pregel Adhere 2000, покупают у MGP Ingredients, Inc. (Atchison, KS).

Окисленные крахмалы получают с применением гипохлорита натрия в суспензии, рН которой поддерживают в щелочной области.

ECONEER смолу, ЕВР 203 (ЕВР), покупают у ECONEER Co., Ltd. (Costa Mesa, СА). ЕВР 203 смола является смесью Kondorax и Ecopel биоразлагаемых полимерных смол. Kondorax смола состоит из высокомолекулярных волокон, включая, но не ограничиваясь ими, сахарный тростник, рисовую солому, овсяную солому, тростник, стебли кукурузы, кокос, траву и так далее. Ecopol представляет собой термопластичный алифатический сложный полиэфирный сополимер, который является био-разлагаемым. Период разложения ECONEER смолы варьируется от 15 дней как минимум до 12 месяцев. ECONEER смола содержит дешевые и распространенные возобновляемые компоненты.

Ecoflex® F ВХ 7011 смолу покупают у BASF (Mount Olive, NJ). Ecoflex® F BX 7011 смола представляет собой алифатический-ароматический сложный сополиэфир, который состоит из трех мономеров: бутандиол, адипиновая кислота и тер-фталевая кислота. ЕсоЛех® F ВХ 7011 смола является биоразлагаемой и коммерчески доступной, однако она не содержит возобновляемые компоненты. Ecoflex® F ВХ 7011 применяют для улучшения общей функциональности пленки.

Полибутиленсукцинат (ПБС), GS-Pla AD92W, покупают у Mitsubishi Chemical Corporation (Tokyo, Japan).

Технологические добавки, такие как глицерин, покупают у Cognis Corporation (Cincinnati, ОН). Моно-ди-глиццеридное поверхностно-активное вещество (Excel Р-40S) покупаю у Као Corporation (Tokyo, Japan). Все их применяют в качестве технологических добавок.

Получение термопластичного крахмала Пример 1

Pregel Adhere 2000 окисленный пшеничный крахмал превращают в термопластичный окисленный пшеничный крахмал с применением глицерина в качестве пластификатора и Excel P-40S в качестве поверхностно-активного вещества в долях, представленных в таблице 1. Двучервячный экструдер Thermo Prism™ USLAB 16 (Thermo Electron Corporation, Stone, England) применяют для обработки. Экструдер имеет одиннадцать зон: зона 0 является зоной загрузки, где материалы из дозатора K-Tron (K-Tron North America, Pitman, NJ) принимают и передают в зоны 1, 2, и т.д. до зоны 9. Эти зоны являются отсеками двух червяков для смешивания, и зона 10 является головкой, расположенной в конце экструдера. Уставки температуры для примера 1 составляют 90, 100, 115, 125, 130, 130, 130, 125 и 120°С для зон 1-9. Температура головки составляет 115°С. Скорость вращения червяка составляет 150 об./мин. Окисленный пшеничный крахмал после смешивания с Excel P-40S, подают со скоростью 1,5 фт./ч. Глицерин закачивают в зону 1 с применением шестереночного насоса (Bodine Electric Company, Grand Island, NY). В этих условиях крутящий момент составляет от 82 до 86%, и давления составляет 10-11 бар. Все эти условия обработки суммированы в примере 1 в таблице 1. При формировании нити ее охлаждают на конвейере (Bondie Electric Company, Chicago, IL). Гранулятор (Emerson Industrial Controls, Grand Island, NY) применяют для разрезания нити с получением гранул термопластичного окисленного пшеничного крахмала, которые затем собирают и герметично закрывают в пластиковый пакет.

Пример 2

Природный пшеничный крахмал, Midsol 50, обрабатывают тем же методом с применением того же оборудования, которое показано в примере 1. Параметры обработки указаны в таблице 1.

Пример 3

Окисленный кукурузный крахмал, Superfilm® 235D, превращают в термопластичный окисленный крахмал с применением того же оборудования, которое показано в примере 1. Параметры обработки указаны в таблице 1.

Пример 4

Природный кукурузный крахмал превращают в термопластичный окисленный крахмал с применением того же оборудования, которое показано в примере 2. Параметры обработки указаны в таблице 1.

Получение пленки

Контрольную пленку из смолы Ecoflex® F ВХ 7011 отливают для примера 5 с применением двучервячного экструдера Thermo Prism™ USLAB 16 (Thermo Electron Corporation, Stone, England), после присоединения 4 дюймовой пленочной головки. Профиль температуры для литья пленки показан в таблице 2, включая другие условия обработки, такие как давление плавления, крутящий момент и скорость вращения червяка. Толщина контрольной пленки составляет около 1,5 и 2 мил, соответственно. Примеры 6-19 представляют собой смеси пленок, содержащие различные смеси биоразлагаемых смол и термопластичного крахмала, композиции которых и условия обработки показаны в 2 и 3.

Примеры 5-10 хорошо обрабатывают.Тонкие пленки were успешно получают из смесей термопластичного окисленного крахмала и сложного сополиэфира, содержащих 20% масс., 30% масс., 40 мас.% и 45 мас.% термопластичного окисленного крахмала. Неожиданно, тонкую пленку также успешно получают из смесей, содержащих большую часть термопластичного окисленного крахмала (пример 10) 60% массовых.

Для примера 11, пленки более 4-5 мил или более подходят для литья из расплава, хотя механическая целостность пленки из примера 11 не так хороша, как ля пленок, полученных из примеров 6-10. Поэтому для пленки из примера 11 испытание на растяжение не проводят.

В примерах 12 и 13 применяют смесь природного кукурузного термопластичного крахмала и Ecoflex® F ВХ 7011 смолы для литья пленки. Если доля природного кукурузного термопластичного крахмала более 50 или 60% в смеси, гибкая пленка получена быть не может. По сравнению с примером 10, примеры 12 и 13 демонстрируют, что окисление пшеничного крахмала позволяет получить композиции для получения пленок, которые содержат большую часть термопластичного окисленного крахмала в смесях.

Для примеров 14 и 15, очень трудно получить пленку, если композиция содержит термопластичный природный пшеничный крахмал в количестве более 35% масс.

В примерах 16-17 применяется окисленный кукурузный крахмал от Cargill, Inc. для литья пленки.

Пленка может быть получена, только если Ecoflex® F ВХ 7011 смола является основным компонентом. Если окисленный крахмал составляет более 50%, тонкие и гибкие пленки не могут быть получены.

Пример 18 представляет собой смесь 55% ECONEER ЕВР 203 и 45% термопластичного окисленного крахмала из примера 1. Полученная пленка имеет толщину более 3 мил.

Пример 19 представляет собой смесь 60% PBS и 40% термопластичного окисленного крахмала из примера 1. Пленки получают литьем из расплава, и они намного лучше, чем пленки из примера 18.

Механические свойства пленки

В таблице 4 перечислены все свойства прочности на разрыв пленки из примеров 5-19, за исключением примера 11, который невозможно тестировать. Коэффициент пленки и данные удлинения для примеров 5-10 в виде графиков показаны на Фиг.4 и 5, соответственно. Столбец «ошибка» представляет собой стандартное отклонение. Коэффициент пленки является стабильным без ухудшения жесткости пленки при увеличении количества термопластичного окисленного крахмала, как показано на Фиг.4, что указывает на полное смешивание смесей. С другой стороны, удлинение пленки в основном является относительно высоким удлинением для всех пленок при увеличении количества термопластичного окисленного крахмала. Пленки, содержащие термопластичный окисленный крахмал, имеют лучшее общее удлинение, за исключением смеси 40/60, что не сильно отличается от пленки, содержащей только Ecoflex® F ВХ 7011 смолу.

В примерах 12 и 13 применяют природный кукурузный термопластичный крахмал, при этом коэффициент пленки выше, чем коэффициент пленок из примеров 5-10 безотносительно количества ЕсоПех® F ВХ 7011 смолы в смеси, что показывает меньшую гибкость пленок из примеров 12 и 13. Максимальное напряжение и деформация также снижаются, особенно для пленки из примера 13.

В примерах 14 и 15 применяют природный пшеничный термопластичный крахмал, при этом коэффициент пленки приблизительно равен коэффициентам из примеров 5-10, но количество крахмала в смесях относительно низкое.

В примерах 16 и 17 применяют окисленный кукурузный крахмал. Следовательно, они должны быть сравнимы с примерами 9 и 8, соответственно, где соотношения Ecoflex® F ВХ 7011 смол и TPOS одинаковые. Окисленный кукурузный крахмал не так эффективен, как окисленный пшеничный крахмал по коэффициенту пленки и технологическим свойствам тонкой пленки.

Пример 18 представляет собой смесь ECONEER ЕВР 203 и окисленного пшеничного крахмала (55/45), которая дает толстую пленку. Прочно на разрыв пленки также ниже.

Пример 19 представляет собой смесь PBS и окисленного пшеничного крахмала (60/40). Значения прочности на разрыв пленки лучше, чем для примера 18, но хуже, чем для смесей Ecoflex® F ВХ 7011 смолы и окисленного пшеничного крахмала, применяемых в примерах 6-10.

На Фиг.6 изображена микрофотография СЭМ пленки из примера 6 (20% термопластичного окисленного крахмала), где Ecoflex® F ВХ 7011 смола образует непрерывную фазу и термопластичный окисленный крахмал равномерно распределен по пленке.

На Фиг.7а представлено изображение обратнорассеянных электронов (ВСОЭ) пленки из примера 8 (40% термопластичного окисленного крахмала), где Ecoflex® F ВХ 7011 смола служит в качестве непрерывной (матричной) фазы и крахмал служит в качестве диспергированной фазы. Темная площадь означает Ecoflex® F ВХ 7011 смолу и яркие площади означают термопластичный окисленный крахмал, с учетом того, что данную СЭМ получают с применением метода ВСОЭ с окрашиванием осмием.

На Фиг.7b представлено изображение вторичных электронов пленки из примера 8. Пленку протравливают в течение 4 минут плазмой. Во время обработки плазмой Ecoflex® F ВХ 7011 полимер протравливается с более высокой скоростью, чем фаза термопластичного окисленного крахмала. Присутствие протравленных пустот подтверждает, что непрерывная фаза является фазой Ecoflex® F ВХ 7011 смолы, а диспергированной фазой является фаза термопластичного окисленного крахмала. На данном изображении в направлении поперек обработки (ПО) размер диспергированной фазы сильно варьируется, от суб-микронного размера до нескольких микронов. Практически круглое поперечное сечение некоторых диспергированных структур термопластичного окисленного крахмала на Фиг.7b позволяет предположить, что некоторая часть диспергированной фазы термопластичного окисленного крахмала может иметь практически круглую, волокноподобную структуру, хотя также имеется часть термопластичного окисленного крахмала, которая выглядит как полосоподобные структуры в поперечном сечении.

На Фиг.8а представлено изображение обратнорассеянных электронов (ВСОЭ) пленки из примера 10 (60% термопластичного окисленного крахмала, 40% Ecoflex® F ВХ 7011 смолы). Большую часть материала в смеси составляет термопластичный окисленный крахмал в доле 60%. Фазы термопластичного окисленного крахмала взаимосвязаны как сильно удлиненные диспергированные структуры листообразной формы. Пленка имеет микроструктурную характеристику, которая имитирует микрослоистый пленочный ламинат, в котором тонкие слои сложного сополиэфира субмикронной толщины прослоены между микрослоями термопластичного окисленного крахмала с толщиной от субмикрона до нескольких микронов. Полагают, что такой тип уникальной микроструктуры придает пленке хорошие механические свойства, так как Ecoflex® F ВХ 7011 смола является непрерывной матричной фазой, как показано на Фиг.8а, несмотря на преобладание термопластичного окисленного крахмала в смеси. Эту СЭМ также получают с применением метода ВСОЭ с окрашиванием осмием.

На Фиг.8b представлено изображение вторичных электронов поперечного сечения пленки из примера 10. Пленку протравливают в течение 4 минут плазмой. Во время обработки плазмой Ecoflex® F ВХ 7011 полимер протравливается с более высокой скоростью, чем фаза термопластичного окисленного крахмала. Присутствие протравленных пустот подтверждает, что непрерывная фаза является фазой Ecoflex® F ВХ 7011 смолы, а диспергированной фазой является фаза термопластичного окисленного крахмала. Очевидно, что диспергированная фаза составляет основную часть поперечного сечения. Удлиненные поперечные сечения множества диспергированных структур термопластичного окисленного крахмала на Фиг.8b позволяют предположить, что некоторая часть диспергированной фазы термопластичного окисленного крахмала может иметь полосоподобную структуру, хотя также имеется часть термопластичного окисленного крахмала, которая выглядит как полосоподобные структуры в поперечном сечении.

На Фиг.8 с представлено изображение вторичных электронов пленки из примера 10 в направлении обработки. Пленку протравливают в течение 4 минут плазмой. Во время обработки плазмой Ecoflex® F ВХ 7011 полимер протравливается с более высокой скоростью, чем фаза термопластичного окисленного крахмала. Присутствие протравленных пустот подтверждает, что непрерывная фаза является фазой Ecoflex® F ВХ 7011 смолы, а диспергированной фазой является фаза термопластичного окисленного крахмала. Очевидно, что диспергированная фаза составляет основную часть поперечного сечения. Удлиненные поперечные сечения множества диспергированных структур термопластичного окисленного крахмала на Фиг.8 с позволяют предположить, что некоторая часть диспергированной фазы термопластичного окисленного крахмала может иметь листовую структуру, где некоторые листовые структуры имеют длину более 5 микронов и даже более 10 микронов. Между структурами термопластичного окисленного крахмала в значительной степени рассеяна Ecoflex® F ВХ 7011 смола, обеспечивая общую пластичность пленки.

Распределение молекулярной массы крахмала показано в таблице 5. Коэффициент полидисперсности (Mw/Mn) для окисленного пшеничного или кукурузного крахмала выше, чем для природного пшеничного или кукурузного крахмала. Более высокий коэффициент полидисперсности показывает, что распределение молекулярной массы для окисленного крахмала намного шире, чем для природного крахмала. Не претендуя на теорию полагают, что повышение коэффициента полидисперсности улучшает способность крахмала к образованию тонкой и гибкой пленки.

Хотя данное изобретение подробно описано со ссылкой на конкретные примеры, специалист в данной области техники должен понимать, с учетом вышеизложенного, что возможны изменения, вариации и эквиваленты этих вариантов. Следовательно, объем данного изобретения определяется формулой изобретения и любыми ее эквивалентами.

Таблица 1
Условия обработки термопластичного крахмала
Смесь Композиция смеси Экструдер Профиль температуры экструдера (°С)
Образец № Скорость подачи Крахмал Excel P-408 Глицерин Скорость Р (расплав) Кр. момент
(фт/час) % % % (об/мин) T1 T2 Т3 Т4 Т5 Т6 Т7 T8 Т9 Tголовки бар (%)
Пример 1 1,5 78,4 1,6 20 150 90 100 115 125 130 130 130 125 120 115 10-11 82-86
Пример 2 1,8 73,5 1,5 25 150 90 100 110 125 130 130 120 125 120 115 35=37 55-58
Пример 3 1,9 74,5 1,5 24 150 95 110 125 135 150 150 150 135 125 115 30-35 65-70
Пример 4 2,3 76,4 1,6 22 150 90 100 115 120 130 130 130 120 115 110 9-10 55-60
Таблица 2
Условия обработки смеси для пленки из пшеничного термопластичного окисленного крахмала и сложного сополиэфира
Смесь Композиция смеси Экструдер Профиль температуры экструдера (°С)
Образец № Скорость подачи Pregel Adhere 2000 TPS Ecoflex Скорость Р (рас-плав) Кр. момент
(фт/час) % % (об/мин) Т1 T2 Т3 Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 T9 Tголовки бар (%)
Пример 5 0 100 150 120 130 140 155 155 160 155 155 155 150 14-15 70-75
Пример 6 20 80 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 6-7 55-58
Пример 7 30 70 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 7-8 58-63
Пример 8 40 60 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 9-10 60-63
Пример 9 2,5 45 55 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 6-7 50-52
Пример 10 60 40 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 10-11 50-55
Пример 11 70 30 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 9-10 53-56
Таблица 3
Условия обработки смеси для пленки из термопластичного сложного сополиэфира на основе крахмала
Смесь Композиция смеси Экструдер Профиль температуры экструдера (°С)
Образец № Скорость подачи TPS Ecoflex Скорость Р (расплав) Кр. момент
(фт/час) % (об/мин) Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 Т9 Tголовки бар (%)
Пример 12 2,5 30% примера 4 70 150 120 130 140 150 160 160 160 155 150 145 9-10 60-64
Пример 13 45% примера 4 55 150 120 130 140 150 160 160 160 155 150 145 10-11 65-70
Пример 14 2,5 20% примера 2 80 150 120 130 140 150 160 160 160 155 150 145 7-8 55-58
Пример 15 30% примера 2 70 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 8-9 53-57
Пример 16 2,5 45% примера 3 55 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 135 6-7 48-50
Пример 17 40% примера 3 60 150 120 130 140 145 150 160 160 155 150 145 7-8 55-58
Пример 18 2,5 45% примера 1 55% EBP 150 120 130 140 145 150 150 150 150 145 140 9-10 50-54
Пример 19 2,5 40% примера 1 60% PBS 150 120 130 140 150 160 160 160 155 150 145 11-12 53-55
Таблица 4
Механические свойства пленок на основе смеси термопластичного окисленного крахмала - алифатического ароматического сложного сополиэфира
Образец № Описание образца Композиция Механические свойства пленки
Толщина пленки Коэффициент (МПа) Максимальное напряжение (МПа) Деформация (%)
НО (мил) ПНО (мил) НО ПНО НО ПНО НО ПНО
Пример 5 Ecoflex F ВХ 7011 100/0 1,3 1,3 74,6 83,5 42,1 35,3 442,7 744,2
Пример 6 Ecoflex/пример 1 80/20 1,3 1,2 93,4 82,2 34,4 30,2 657,3 827,4
Пример 7 Ecoflex/пример 1 70/30 1,1 1,2 70,1 65,0 30,1 21,7 645,2 758,4
Пример 8 Ecoflex/пример 1 60/40 1,4 1,2 61,9 74,3 29,8 17,4 669,2 646,8
Пример 9 Ecoflex/пример 1 55/45 1,4 1,4 49,0 59,3 24,0 13,9 656,3 644,4
Пример 10 Ecoflex/пример 1 40/60 1,4 1,7 73,9 77,7 17,3 8,1 547,5 444,5
Пример 12 Ecoflex/пример 4 70/30 1,8 1,7 106,3 112,3 25,7 15,3 690,8 597,9
Пример 13 55/45 1,4 1,3 255,9 255,9 16,0 8,0 435,4 36,8
Пример 14 Ecoflex/пример 2 80/20 3,0 2,6 76,8 79,0 24,0 15,1 782,5 556,8
Пример 15 70/30 3,0 2,6 70,7 107,2 21,9 11,6 695,1 433,7
Пример 16 Ecoflex/пример 3 55/45 1,6 1,2 72,1 103,2 25,4 11,3 548,9 385,0
Пример 17 60/40 1,6 1,5 118,3 96,1 29,2 16,4 601,8 600,7
Пример 18 ЕВР/пример 1 55/45 3,3 3,2 144,6 93,1 9,6 4,7 164,4 10,4
Пример 19 PBS/пример 1 60/40 1,5 1,5 110,1 129,6 22,8 12,6 375,3 394,2
Таблица 5
Распределение молекулярного веса крахмала для образца крахмала
Образец крахмала Mn Mw Mz Mw/Mn
Midsol 50 183,500 7,731,000 21,770,000 42
Pregel Adhere 2000 28,300 3,224,000 10,670,000 114
Cargill Cum™ 03460 182,600 3,231,000 12,41,000 18
Super-film 235®D 35,500 2,455,000 9,165,000 69

1. Биоразлагаемая пленка, отличающаяся тем, что она содержит:
от около 1 мас.% до около 49 мас.% от массы пленки матричной фазы, содержащей по меньшей мере один биоразлагаемый сложный полиэфир; и
от около 46 мас.% до около 75 мас.% от массы пленки диспергированной фазы, содержащей по меньшей мере один окисленный кукурузный или окисленный пшеничный крахмал и по меньшей мере один пластификатор;
где диспергированная фаза диспергирована в матричной фазе, а также где мас.% матричной фазы от массы пленки меньше, чем мас.% диспергированной фазы от массы пленки.

2. Биоразлагаемая пленка по п. 1, отличающаяся тем, что биоразлагаемым сложным полиэфиром является алифатический сложный полиэфир, алифатический-ароматический сложный полиэфир или их сочетание.

3. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где биоразлагаемый сложный полиэфир составляет от около 20 мас.% до около 43 мас.% от массы пленки.

4. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где окисленный крахмал составляет от около 45 мас.% до около 65 мас.% от массы пленки.

5. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где пластификатор составляет от около 5 мас.% до около 30 мас.% от массы пленки.

6. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где окисленным крахмалом является модифицированный окисленный кукурузный или пшеничный крахмал.

7. Биоразлагаемая пленка по п. 6, где модифицированным окисленным крахмалом является сложный эфир крахмала, простой эфир крахмала, гидролизованный крахмал или их сочетание.

8. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где пластификатором является многоатомный спирт.

9. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где пленка имеет толщину около 50 мкм или менее.

10. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где пленка имеет коэффициент эластичности в сухом состоянии от около 50 до около 100 МПа в направлении обработки.

11. Биоразлагаемая пленка по п. 1, где пленка имеет удлинение при разрыве в направлении обработки более 500%.

12. Покровная пленка, содержащая биоразлагаемую пленку по п. 1 и разделительный агент, нанесенный на ее поверхность.

13. Абсорбирующее изделие, содержащее биоразлагаемую пленку по п. 1, где абсорбирующее изделие имеет прилегающую к телу часть, которая включает проницаемое для жидкости верхнее покрытие, в общем непроницаемое для жидкости нижнее покрытие и абсорбирующую середину, расположенную между нижним покрытием и верхним покрытием.

14. Абсорбирующее изделие по п. 13, где нижнее покрытие включает биоразлагаемую пленку.

15. Абсорбирующее изделие по п. 13, также содержащее покровную пленку, которая определяет первую поверхность и противоположную вторую поверхность, где первая поверхность расположена рядом с адгезивом, нанесенным на абсорбирующее изделие, где покровная пленка включает биоразлагаемую пленку.

16. Мешок, обертка или пакет, содержащий биоразлагаемую пленку по п. 1.

17. Абсорбирующее изделие, имеющее прилегающую к телу часть, которая включает проницаемое для жидкости верхнее покрытие, в общем непроницаемое для жидкости нижнее покрытие и абсорбирующую середину, расположенную между нижним покрытием и верхним покрытием, где абсорбирующее изделие также включает покровную пленку, которая определяет первую поверхность и противоположную вторую поверхность, где первая поверхность расположена рядом с адгезивом, нанесенным на абсорбирующее изделие, где покровная пленка, нижнее покрытие или оба содержат от около 1 мас.% до около 49 мас.% матричной фазы, содержащей по меньшей мере один биоразлагаемый сложный полиэфир, и от около 46 мас.% до около 75 мас.% диспергированной фазы, содержащей по меньшей мере один окисленный кукурузный или окисленный пшеничный крахмал и по меньшей мере один пластификатор, где диспергированная фаза диспергирована в матричной фазе и где мас.% матричной фазы меньше, чем мас.% диспергированной фазы.

18. Абсорбирующее изделие по п. 17, где окисленный крахмал составляет от около 45 мас.% до около 65 мас.% от массы пленки.

19. Абсорбирующее изделие по п. 17, где пластификатор составляет от около 5 мас.% до около 30 мас.% от массы пленки.

20. Биоразлагаемая пленка, отличающаяся тем, что она содержит:
от около 1 мас.% до около 49 мас.% от массы пленки по меньшей мере одного биоразлагаемого сложного полиэфира; и
от около 46 мас.% до около 75 мас.% от массы пленки термопластичного окисленного крахмала, содержащего по меньшей мере один окисленный кукурузный или окисленный пшеничный крахмал и по меньшей мере один пластификатор;
где мас.% биоразлагаемого сложного полиэфира от массы пленки меньше, чем мас.% термопластичного окисленного крахмала от массы пленки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения формованных изделий посредством метода трансмиссионной лазерной сварки и их применению в различных областях. Применение термопластичных формовочных масс, содержащих в качестве основных компонентов А) полиалкилентерефталат, В) Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3 или их смесей из расчета на 100 мас.% А) и В), а также C) другие присадки, выбранные из группы, включающей каучуки, волокнистые или гранулированные наполнители, стабилизаторы, антиокислители, средства против термического разложения и разложения под действием ультрафиолетового излучения, смазки и средства для отделения от формы, красящие средства, такие как красители и пигменты, и размягчители, причем сумма мас.% А - С) составляет 100%, для получения проницаемых для лазерного излучения формованных изделий.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, используемым для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, обладающих повышенными барьерными свойствами.

Настоящее изобретение относится к сложным полиэфирам. Описан сложный полиэфир АВ, содержащий фрагменты, произведенные из ди- или полифункциональных органических кислотных соединений А, и фрагменты, произведенные из ди- или полифункциональных органических гидроксисоединений В, где соединения А включают долю вещества a1 в количестве от a11 до a12 для по меньшей мере одного кислотного соединения А1 и долю вещества a2 в количестве от a21 до a22 для по меньшей мере одного кислотного соединения А2, и где соединения В включают долю вещества b1 в количестве от b11 до b12 для по меньшей мере одного гидроксифункционального соединения В1 и долю вещества b2 в количестве от b21 до b22 для по меньшей мере одного гидроксифункционального соединения В2, где при этом присутствует по меньшей мере один из каждого из фрагментов соединений A1, А2, В1 и В2, и при этом присутствуют по меньшей мере два соединения, соответствующие А2, или по меньшей мере, два соединения, соответствующие В2, где кислотные соединения А1 и А2 и гидроксифункциональные соединения В1 и В2 определяются следующим далее образом: группа А1 кислотных соединений включает органические дикислотные соединения, имеющие две кислотные группы на одну молекулу, и органические поликислотные соединения, имеющие три и более кислотные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей изофталевую кислоту, тримеллитовый ангидрид, гексагидрофталевый ангидрид, циклогексан-1,4-дикарбоновую кислоту и тетрагидрофталевую кислоту, и группа А2 кислотных соединений включает органические дикислотные соединения, которые имеют две кислотные группы на одну молекулу, и органические поликислотные соединения, которые имеют три и более кислотные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей адипиновую кислоту, димерные жирные кислоты и себациновую кислоту, где кислотные группы представляют собой карбоксильные группы -СООН, и где две соседние кислотные группы, то есть такие кислотные группы, которые связаны с атомами углерода, непосредственно связанными друг с другом, могут быть частично или полностью замещены соответствующей группой ангидрида кислоты, и группа В1 гидроксифункциональных соединений включает органические дигидроксисоединения, имеющие две гидроксильные группы на одну молекулу, и органические полигидроксисоединения, имеющие три и более гидроксильные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей триметилолпропан, 1,2-бисгидроксиметилциклогексан и 1,2-дигидроксипропан, и группа В2 гидроксифункциональных соединений включает органические дигидроксисоединения, которые имеют две гидроксильные группы на одну молекулу, и органические полигидроксисоединения, которые имеют три и более гидроксильные группы на одну молекулу, которые выбраны из группы, включающей 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 2,2′-дигидроксидиэтиловый эфир и 1,2-бис(2-гидроксипропокси)пропан.

Изобретение относится к пластмассе, содержащей композицию Z, содержащую от 80 до 98,9 мас.% компонента А, от 1 до 10 мас.% компонента В, от 0,0001 до 0,8 мас.% компонента С и от 0,01 до 2 мас.% компонента D, где компонент А представляет собой полиэфир, получаемый в результате реакции конденсации двухосновных кислот и гликолей, компонент В представляет собой полиамид, компонент С представляет собой катализатор на основе переходного металла, компонент D представляет собой органическое соединение, которое является жидким при температуре окружающей среды и атмосферном давлении, выбранное из группы, состоящей из парафинов, растительных масел, полиалкиленгликолей, сложных эфиров полиолов, алкоксилатов, где алкоксилаты представляют собой продукты присоединения алкиленоксида к линейным или разветвленным, первичным или вторичным С12-С18 спиртам, к алкилфенолам, к жирным кислотам, к этаноламидам жирных кислот, к жирным аминам, к сложным эфирам жирных кислот и к растительным маслам, и смесей этих веществ.
Изобретение относится к композиции, которая обеспечивает активный барьер для газообразного кислорода с короткими периодами индукции поглощения кислорода. Композиция для изделия со сниженной газопроницаемостью содержит сложный полиэфир, сополимер простого эфира и сложного эфира и катализатор окисления, где сополимер простого эфира и сложного эфира содержит соединение цинка и по меньшей мере одно звено простого полиэфира, выбранное из группы, состоящей из поли(простого эфира тетраметилена) и поли(простого эфира тетраметилен-со-алкилена, где молекулярная масса указанного звена простого полиэфира находится в интервале от приблизительно 200 г/моль до приблизительно 5000 г/моль и указанное звено простого полиэфира присутствует в количестве от приблизительно 15 мас.% до приблизительно 95 мас.% указанного сополимера простого эфира и сложного эфира.

Изобретение относится к магнитному тонеру, используемому в процессе записи с использованием электрофотографии, электростатической записи, печати или струйной системы записи с помощью тонера.
Изобретение относится к прозрачным и бесцветным композициям, поглощающим инфракрасное излучение. Композиция содержит связующее, содержащее композицию, отверждаемую под действием излучения, и не более 500 частей на миллион, относительно общей массы композиции, частиц нестехиометрического оксида вольфрама общей формулы WO2,2-2,999 со средним размером первичных частиц не более 300 нанометров, диспергированных в связующем.

Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому смешанному алифатически-ароматическому сложному полиэфиру, пригодному для экструзионного покрытия, содержащему звенья, образованные из по меньшей мере дикарбоновой кислоты и по меньшей мере диола, с длинноцепочечными разветвлениями, и, по существу, свободному от геля, характеризующемуся вязкостью при сдвиге от 800 до 1600 Па*с, константой термостойкости менее чем 1,5*10-4, прочностью расплава от 2 до 4,5 г и относительным удлинением при разрыве более 30.

Изобретение относится к полимерным смесям, включающим один или несколько полимеров, например, полимолочную кислоту и полиэтилентерефталат. .

Изобретение относится к огнестойкой композиции смолы, которая может быть использована для компонента аппаратуры вывода изображения. .

Изобретение относится к области создания эпоксидных связующих пленочного типа для формования полимерных композиционных материалов (ПКМ), предназначенных для использования в авиационной, машино-, авто-, судостроительной промышленности и других отраслях техники.

Изобретение относится к производству биоразлагаемых композиций, предназначенных для создания пленок и различных тароупаковочных изделий, способных к биодеградации под воздействием природных факторов.

Изобретение относится к технологии получения композитных полимерных упаковочных материалов и может быть использовано в пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве и в быту.

Изобретение относится к композициям биоразлагаемых пленок и может быть использовано в фармацевтике, медицине, ветеринарии, пищевой или косметической промышленности, а также для изготовления оберточной пищевой пленки, капсул, упаковочных материалов.
Изобретения относится к эластомерной композиции, которая имеет степень биоразлагаемости менее 50%, предпочтительно менее 30%, и она содержит, по меньшей мере, 0,5% и не более 99,95 вес.% ацетата крахмалистого материала, который имеет степень замещения (СЗ) от 2,5 до 3 и, по меньшей мере, 0,05 вес.% и не более 99,5 вес.% полимера, отличного от крахмала, причем указанный полимер выбран из группы, состоящей з из натуральных каучуков и их производных, полиизобутиленов, полиизопренов, бутадиен-стирольных сополимеров (SBR), бутадиен-акрилонитриловых сополимеров, гидрогенизированных бутадиен-акрилонитриловых сополимеров, акрилонитрил-стирол-акрилатных сополимеров (ASA), этилен/метилакрилатных сополимеров (ЕАМ), термопластических полиуретанов (TPU) типа простого эфира или типа сложный эфир-простой эфир, полиэтиленов или полипропиленов, функционализированных галогенированным силаном, элементарными звеньями акрилового или малеинового ангидрида, разновидностей каучуков на основе сополимера этилен-диеновый мономер (EDM) и каучуков на основе сополимера этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), термопластических эластомеров, полученных из полиолефинов (ТРО), стирол-бутилен-стирольных сополимеров (SBS) и стирол-этилен-бутилен-стирольных сополимеров (SEBS), функционализированных элементарными звеньями малеинового ангидрида, и каких-либо смесей этих полимеров.

Изобретение относится к технологиям создания биоразлагаемых полимерных материалов, в частности к добавкам, повышающим способность полиолефинов к биоразложению, и может быть использовано для создания материалов и изделий из них, способных подвергаться ускоренному биоразложению в природных условиях.
Изобретение относится к биологически разрушаемой термопластической композиции, применяемой в производстве пленок и различных термоформованных изделий в виде потребительской тары.

Изобретение относится к биологически разрушаемой высоконаполненной термопластичной композиции, применяемой в производстве пленок и потребительской тары. .
Изобретение относится к биоразлагаемой полимерной композиции, пригодной для получения биоразлагаемых пластических продуктов, таких как хозяйственные сумки, одноразовые мусорные мешки, одноразовые принадлежности для больниц, пластмассы для высокотемпературного формования и т.д.
Наверх