DE60005932T2

DE60005932T2 - Nanopartikel auf der basis von biopolymer

Info

Publication number: DE60005932T2
Application number: DE60005932T
Authority: DE
Inventors: Egenius Franciscus GIEZEN; Oene Remigius JONGBOOM; Herman Feil; Fester Kornelis GOTLIEB; Arjen Boersma
Original assignee: ECOSYNTHETIX Inc; Ecosynthetix Inc
Current assignee: Ecosynthetix Inc
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: MXPA01007503A; KR100451527B1; CN1293100C; ES2209813T3; DE60005932D1; US6677386B1; EP1159301A1; CA2361722C; AU2467300A; EP1159301B1; WO2000069916A1; AU760508B2; CA2361722A1; JP2002544335A; BR0007703B1; MX220923B; BR0007703A; ATE252114T1; CN1337969A; KR20010108128A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln, d. h., Partikeln, die im wesentlichen aus einem Biopolymer wie Stärke bestehen. Die Erfindung betrifft auch Nanopartikel, welche durch ein solches Verfahren erhältlich sind.
US 5,116,890 offenbart selbstvernetzende Latexe auf Grundlage eines Stärke-Emulsion-Pfropfpolymers. Diese Latexe erfordern unerwünschte Chemikalien und sind für viele Anwendungen zu hydrophob.
Es wurde festgestellt, daß Biopolymere wie Stärke und andere Polysaccharide, z. B. Cellulose, und Kautschuke sowie Proteine (z. B. Gelatine, Molkenprotein) zu Nanopartikeln geformt werden können, indem das Biopolymer unter Einsatz von Scherkräften und gleichzeitiger Vernetzung behandelt wird. Die Biopolymere können zuvor modifiziert werden, z. B. mit kationischen Gruppen, Carboxymethylgruppen, durch Acylierung, Phosphorylierung, Hydroxyalkylierung, Oxidation und dgl. Stärke und Mischungen von Stärke mit anderen (Bio)polymeren, die mindestens 50% Stärke enthalten, sind bevorzugt. Das Biopolymer hat zu dem Zeitpunkt, an dem die Behandlung beginnt, vorzugsweise einen Trockensubstanzgehalt von mindestens 50 Gew.-%, insbesondere mindestens 60 Gew.-%.
Die Behandlung unter Einsatz von Scherkräften gemäß der Erfindung bedeutet eine mechanische Behandlung, welche speziell eine Extrusionsbehandlung ist, die bei erhöhter Temperatur (über 40°C, insbesondere über 60°C, unterhalb des Zersetzungspunkts des Polymers, z. B. bis zu 200°C, insbesondere bis zu 140°C) unter Bedingungen hoher Scherung durchgeführt wird. Die Scherung kann durch Zufuhr von mindestens 100 J spezifischer mechanischer Energie (SME) pro Gramm Biopolymer bewirkt werden. In Abhängigkeit von der eingesetzten Behandlungsvorrichtung kann die minimale Energie höher sein; auch kann, wenn nicht-vorgeliertes Material verwendet wird, die minimale SME höher sein, z. B. mindestens 250 J/g, insbesondere mindestens 500 J/g.
Die mechanische Behandlung wird günstigerweise bei erhöhter Temperatur durchgeführt. Die erhöhte Temperatur kann im Falle von Stärke ermäßigt werden, indem ein alkalisches Medium oder vorgelierte Stärke verwendet wird. Während der mechanischen Behandlung liegt das Biopolymer in hoher Konzentration, insbesondere einer Konzentration von mindestens 40 Gew.-%, bevorzugter mindestens 50 Gew.-%, in einem wässerigen Lösungsmittel, z. B. Wasser oder einer Wasser/Alkohol-Mischung, vor. Hoher Druck (z. B. zwischen 5 und 150 bar) kann eingesetzt werden, um die Behandlung bei hohen Konzentrationen zu erleichtern.
Neben dem Wasser oder der Wasser/Alkohol-Mischung kann ein Weichmacher, z. B. ein Polyol (Ethylenglycol, Propylenglycol, Polyglycole, Glycerin, Zuckeralkohole, Harnstoff, Citronensäureester etc.) in einer Menge von 5–40 Gew.-% des Biopolymers vorhanden sein. Jedoch kann bereits Wasser als Weichmacher fungieren. Die Gesamtmenge an Weichmachern (d. h., Wasser und andere, z. B. Glycerin) beträgt vorzugsweise zwischen 15 und 50%. Ein Gleitmittel, z. B. Lecithin, andere Phospholipide oder Monoglyceride, können ebenfalls vorhanden sein, z. B. in einer Menge von 0,5–2,5 Gew.-%. Eine Säure, vorzugsweise eine feste oder halbfeste organische Säure, z. B. Maleinsäure, Citronensäure, Oxalsäure, Milchsäure, Gluconsäure oder ein Kohlenhydrat-abbauendes Enzym, z. B. Amylase, kann in einer Menge von 0,01–5 Gew.-% des Biopolymers vorhanden sein; die Säure oder das Enzym unterstützt die leichte Depolymerisation, von der angenommen wird, daß sie beim Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln einer speziellen Größe vorteilhaft ist.
Ein wesentlicher Schritt im Verfahren der Erfindung ist die Vernetzung während der mechanischen Behandlung. Die Vernetzung ist vorzugsweise reversibel, d. h., die Vernetzungen werden nach dem Schritt der mechanischen Behandlung teilweise oder vollständig gespalten. Geeignete reversible Vernetzungsmittel umfassen diejenigen, welche bei niedrigen Wasserkonzentrationen chemische Bindungen bilden, die in Gegenwart höherer Wasserkonzentrationen dissoziieren oder hydrolysieren. Diese Art der Vernetzung führt zu einer vorübergehenden hohen Viskosität während der Behandlung, gefolgt von einer niedrigeren Viskosität nach der Behandlung.
Beispiele reversibler Vernetzungsmittel sind Dialdehyde und Polyaldehyde, welche reversibel Hemiacetale, Säureanhydride und gemischte Anhydride (z. B. Bernsteinsäure- und Essigsäureanhydrid) und dgl. bilden. Geeignete Dialdehyde und Polyaldehyde sind Glutaraldehyd, Glyoxal, Periodat-oxidierte Kohlenhydrate und dgl. Glyoxal ist ein besonders geeignetes Vernetzungsmittel für den Zweck der Erfindung.
Solche Vernetzungsmittel können allein oder als Mischung reversibler Vernetzungsmittel oder als Mischung von reversiblen und nicht-reversiblen Vernetzungsmitteln eingesetzt werden. So können herkömmliche Vernetzungsmittel, z. B. Epichlorhydrin und andere Epoxide, Triphosphate, Divinylsulfon, als nicht-reversible Vernetzungsmittel für Polysaccharid-Biopolymere eingesetzt werden, während Dialdehyde, Thiol-Reagenzien und dgl. für Protein-Bipolymere eingesetzt werden können. Die Vernetzungsreaktion kann säure- oder basekatalysiert sein. Das Niveau an Vernetzungsmittel kann günstigerweise zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, bezogen auf das Biopolymer, liegen. Das Vernetzungsmittel kann bereits zu Beginn der mechanischen Behandlung anwesend sein, jedoch ist es im Falle eines nicht-vorgelierten Biopolymers wie Stärkegranulat bevorzugt, daß das Vernetzungsmittel später, d. h., während der mechanischen Behandlung, zugesetzt wird.
Das mechanisch behandelte, vernetzte Biopolymer wird dann durch Dispersion in einem geeigneten Lösungsmittel, gewöhnlich Wasser und/oder ein anderes Hydroxyl-Lösungsmittel wie z. B. ein Alkohol, bis zu einer Konzentration von zwischen 4 und 50 Gew.-%, insbesondere zwischen 10 und 40 Gew.-%, zu einem Latex geformt. Vor der Dispersion kann ein Tieftemperaturmahlschritt durchgeführt werden, jedoch kann Rühren unter milder Erwärmung genauso gut funktionieren. Diese Behandlung führt zu einem Gel, welches entweder spontan oder nach Induktion durch Wasseradsorption zu einem Latex aufgebrochen wird. Dieses Viskositätsverhalten kann für Anwendungen der Partikel, z. B. verbesserte Mischung etc., genutzt werden. Gewünschtenfalls kann das dispergierte Biopolymer unter Verwendung der gleichen oder anderer Vernetzungsmittel wie oben beschrieben weiter vernetzt werden.
Die Erfindung betrifft ein Extrudat, welches durch Plastifizierung eines Biopolymers, insbesondere Stärke, und dessen Vernetzung wie oben beschrieben erhalten wird. Das Extrudat ist dadurch gekennzeichnet, daß es in einem wässerigen Lösungsmittel, z. B. Wasser oder einer Mischung von mindestens 50% Wasser mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel wie einem Alkohol, quillt und dadurch, daß es anschließend einen Viskositätsabfall aufweist, um eine Dispersion von Nanopartikeln zu bilden.
Die Erfindung betrifft auch die Nanopartikel, welcher aus dem obengenannten Extrudat erhältlich sind. Die Nanopartikel (als solche oder als Dispersion) sind gekennzeichnet durch ihre kleine Partikelgröße von unter 400 nm, insbesondere unter 200 nm, ihre Stabilität, enge Partikelgrößenverteilung und Viskosität. Die enge Partikelgrößenverteilung wird insbesondere dadurch reflektiert, daß das Verhältnis von Gewichtsmittel-Molekulargewicht zu Zahlenmittel-Molekulargewicht unter 2 liegt (M_w/M_n < 2).
Die Nanopartikel können als Matrixmaterial verwendet werden, d. h., als Harz, z. B. in Beschichtungsanwendungen, bei denen ein erhöhter Trockensubstanzgehalt erwünscht ist. Solche Matrixmaterialien können ein filmbildendes Material (zur Einstellung der minimalen Filmbildungstemperatur), ein Verdickungsmittel oder ein rheologischer Modifikator oder ein Klebstoff oder ein Klebstoffzusatz (Klebrigmacher) sein. Als Verdickungsmittel kann es höhere Viskositäten aufweisen, z. B. mehr als 150 mPas. Die Nanopartikel oder Dispersionen davon können auch wegen ihrer Barriereeigenschaften verwendet werden (eine hohe Barriere für z. B. Sauerstoff, eine niedrige Barriere für z. B. Wasser), als Träger (z. B. für Färbemittel, Medikamente, Geschmacksstoffe und Duftstoffe und dgl., vorzugsweise als Mittel zur langsamen Freisetzung), als Fettersatz (aufgrund ihrer Wahrnehmung im Mund), in kosmetischen Zusammensetzungen (Fehlen allergischer Eigenschaften) etc., als Medikament zur Linderung von dermalen Krankheitszuständen, Verbrennungen und dgl. Weitere Beispiele solcher Anwendungen sind in der Papierherstellungs- und Verpackungsindustrie (Oberflächenbehandlung von Papier und Karton, Glanz etc.), in der Landwirtschaft und Gartenkultur (Schutzschichten auf beispielsweise Knospen und andere Pflanzentechnologien) oder als entfernbare oder temporäre Beschichtungen für Schutzzwecke. Die Nanopartikel können auch als Exzipienten oder Träger, z. B. in Medikamenten, eingesetzt werden, wo sie komplexiert oder kovalent an aktive Substanzen, wie z. B. Arzneiwirkstoffe zur langsamen Freisetzung, gekoppelt sein können. Die Nanopartikel können auch zu einem Schaum mit einer relativ hohen Dichte verarbeitet werden.
Beschreibung der Figur
Die Figur zeigt zwei Schneckenkonfigurationen des in den Beispielen verwendeten Extruders.
Beispiel 1
Extrusion
Eine Vormischung von nativer Kartoffelstärke (12,6 kg, Feuchtigkeitsgehalt 18%, Avebe) und Glycerin (2,4 kg = 16 Gew.-% der Vormischung) wurde bei Raumtemperatur in einem Bear Varimixer 15 Minuten lang vorbehandelt, um eine homogene Vormischung zu bilden. Die Vormischung wurde einem Extruder (Berstorff ZE40, selbstabstreifender Gleichdrall-Doppelschneckenextruder, 38 D) in einer Rate von 8,4 kg/h mit einer volumetrischen K-Tron K2M & 85-Beschickungsvorrichtung zugeführt. Der Extruder weist 9 Zonen mit einem eingestellten Temperaturprofil von 20-80-90-100-100-100-100-100-95°C auf. Es wurde die Schneckenkonfiguration 1 (Figur) eingesetzt. Die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 160 UpM eingestellt. Eine 5 gew.-%ige Lösung von Glyoxal in Wasser wurde an der fünften Zone (22 D) mit einer Durchsatzrate von 1,2 kg/h mit einer Prominent Meta HK20-12,5S-Kolbendosierungspumpe in die Trommel eingespeist. Als Ergebnis betrug der Prozentsatz an reinem Glyoxal im Verhältnis zur Trockenmenge an Stärke 1%. Das Extrudat verließ den Extruder durch eine Fünflochdüse (Durchmesser der Löcher 3 mm) und wurde anschließend granuliert.
Latexherstellung (1)
Das Granulat wurde bei tiefer Temperatur gemahlen und gesiebt, um kleinere Teilchen als 150 μm zu erhalten. Anschließend wurde dieses Pulver mit Wasser gemischt. Die Menge an Pulver wurde auf die gewünschte Feststoffracht in der endgültigen Dispersion eingestellt. Nach Rühren der Mischung bei Raumtemperatur wurde ein starkes Gel gebildet. Dieses Gel kollabierte nach einiger Zeit und es wurde eine homogene, transparente, hellbraune Dispersion niedriger Viskosität gebildet. Die Viskosität einer 10 gew.-%igen Dispersion wurde mit einem Brookfield DV-III-Viskometer gemessen, der eine Viskosität von 26 mPas bei einer Scherrate von 55 s^–1 bei Raumtemperatur zeigte. Die Partikelradien in einer 10 gew.-%igen Dispersion wurden mit Hilfe von DLS (Dynamische Lichtstreuung) bestimmt, welche Werte zwischen 10 nm und 500 nm und einen berechneten mittleren Partikelradius von 54 nm zeigte.
Latexherstellung (2)
Das Granulat wurde bei tiefer Temperatur gemahlen und gesiebt, um kleinere Partikel als 500 μm zu erhalten. 10 g dieses Pulvers wurden mit 90 g Wasser gemischt. Nach Rühren der Mischung bei Raumtemperatur wurde ein starkes Gel gebildet. Dieses Gel kollabierte nach einiger Zeit und es wurde eine homogene, transparente, hellbraune Dispersion niedriger Viskosität gebildet. Die Partikelradien wurden mit Hilfe von DLS (Dynamische Lichtstreuung) bestimmt, welche Werte zwischen 10 nm und 500 nm zeigte.
Latexherstellung (3)
10 g des Granulats wurden mit 90 g Wasser gemischt. Nach Rühren der Mischung für 2 Stunden bei 50°C wurde eine Dispersion niedriger Viskosität gebildet. Nach Filtration der Dispersion durch ein 150-μm-Filtertuch wurden die Partikelgrößen mit Hilfe von DLS bestimmt, welche Radien zwischen 10 nm und 500 nm zeigte.
Latexherstellung (4)
20 g des Granulats wurden mit 80 g Wasser gemischt. Nach Rühren der Mischung bei 50°C für 2 h wurde eine Dispersion niedriger Viskosität gebildet. Nach Filtration der Dispersion durch ein 150-μm-Filtertuch wurde die Viskosität der Dispersion mit einem Brookfield DV-III-Viskometer bestimmt, der eine Viskosität von 825 mPas bei einer Scherrate von 55 s^–1 bei Raumtemperatur zeigte.
Filmbildung
Die oben erhaltene Dispersion (20 g) wurde in eine Polystyrolschale gegossen (das Gießen auf Glas, Papier ist ebenfalls praktikabel) und anschließend bei Raumtemperatur getrocknet. Nach 2 Tagen verblieb ein starker transparenter Stärkefilm.
Beispiele 2–6
Beispiel 1 wurde in kontinuierlichem Modus wiederholt: 8,81 kg Vormischung (enthaltend 6,48 kg trockener Kartoffelstärke, 18,0 Gew.-% = 1,17 kg Wasser und 17,9 Gew.-% = 1,16 kg Glycerin) wurden pro Stunde zugeführt. Eine Glyoxallösung, enthaltend 5-10-15 Gew.-% Glyoxal in Wasser (0,93-1,86-2,80 Gew.-%, bezogen auf trockene Stärke) wurde mit einer Rate von 1,2 kg/h zugeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
Tabelle Ergebnisse kontinuierlicher, thermomechanischer Behandlung und Vernetzung
Beispiel 7
Eine Vormischung wachsartiger Maisstärke (Feuchtigkeitsgehalt 11,5%, Meritena 300, Amylum), Glycerin (18%, bezogen auf trockene Stärke) und Wasser (Gesamtwassergehalt auf 22%, bezogen auf trockene Stärke, eingestellt) wurde in die Beschickungszone eines Berstorff ZE40-Extruders (L/D = 38) mit einer Rate von 8,8 kg/h eingeführt. Das Temperaturprofil im Extruder war ähnlich dem in Beispiel 1 beschriebenen. Es wurde die Schneckenkonfiguration 1 verwendet und die Schneckengeschwindigkeit auf 200 UpM eingestellt. Eine Glyoxallösung von 10% in Wasser wurde der 5. Zone (22D) mit einer Rate von 1,2 kg/h zugeführt. Das Extrudat wurde getrocknet und granuliert. Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 1 (Latexherstellung 1) beschrieben. Es wurde eine 20%ige Dispersion mit einer Brookfield-Viskosität von 225 mPas bei einer Scherrate von 20 s^–1 erhalten.
Beispiel 8
Eine Vormischung von wachsartiger Reisstärke (Feuchtigkeitsgehalt 14%, Remyline AX-DR, Remy), Glycerin (18%, bezogen auf trockene Stärke) und Wasser (Gesamtwassergehalt auf 22%, bezogen auf trockene Stärke, eingestellt) wurde in die Beschickungszone eines Berstorff ZE40-Extruders (L/D = 38) mit einer Rate von 8,8 kg/h eingeführt. Das Temperaturprofil im Extruder war ähnlich dem in Beispiel 1 beschriebenen. Es wurde die Schneckenkonfiguration 1 verwendet und die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 200 UpM eingestellt. Eine Glyoxallösung von 10% in Wasser wurde der 5. Zone (22D) mit einer Rate von 1,2 kg/h zugeführt. Das Extrudat wurde getrocknet und granuliert. Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 1 (Latexherstellung 1) beschrieben. Es wurde eine 20%ige Dispersion mit einer Brookfield-Viskosität von 253 mPas bei einer Scherrate von 20 s^–1 erhalten.
Beispiel 9
Eine Vormischung von modifizierter (acetylierter und vernetzter) wachsartiger Maisstärke (Feuchtigkeitsgehalt 12,7%, Resistamyl 342, Amylum), Glycerin (18%, bezogen auf trockene Stärke) und Wasser (Gesamtwassergehalt auf 22%, bezogen auf trockene Stärke, eingestellt) wurde in die Beschickungszone eines Berstorff ZE40-Extruders (L/D = 38) mit einer Rate von 8,8 kg/h eingeführt. Das Temperaturprofil in dem Extruder war ähnlich dem in Beispiel 1 beschriebenen. Es wurde die Schneckenkonfiguration 1 verwendet und die Schneckengeschwindigkeit auf 200 UpM eingestellt. Eine Glyoxallösung von 10% in Wasser wurde der 5. Zone (22D) mit einer Rate von 1,2 kg/h zugeführt. Das Extrudat wurde getrocknet und granuliert. Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 1 (Latexherstellung 1) beschrieben. Es wurde eine 20%ige Dispersion mit einer Brookfield-Viskosität von 180 mPas bei einer Scherrate von 20 s^–1 erhalten.
Beispiel 10
Eine Vormischung von wachsartiger Maisstärke (Feuchtigkeitsgehalt 11,5%, Meritena 300, Amylum), Glycerin (18%, bezogen auf trockene Stärke) und Wasser (Gesamtwassergehalt auf 22%, bezogen auf trockene Stärke, eingestellt) und Maleinsäure (0,5%, bezogen auf trockene Stärke) wurde in die Beschickungszone eines Berstorff ZE40-Extruders (L/D = 38) mit einer Rate von 8,8 kg/h eingeführt. Das Temperaturprofil in dem Extruder war ähnlich dem in Beispiel 1 beschriebenen. Es wurde die Schneckenkonfiguration 2 verwendet und die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 200 UpM eingestellt. Eine Glyoxallösung von 10% in Wasser wurde der 5. Zone (22D) mit einer Rate von 1,2 kg/h zugeführt. Das Extrudat wurde getrocknet und granuliert. Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 1 (Latexherstellung 1) beschrieben. Es wurde eine 35%ige Dispersion mit einer Brookfield-Viskosität von 1400 mPas bei einer Scherrate von 20 s^–1 erhalten.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Biopolymer-Nanopartikeln, worin das Biopolymer durch eine Behandlung unter Einsatz von Scherkräften plastifiziert wird, wobei ein Vernetzungsmittel während der Behandlung anwesend ist und das Biopolymer in einem Hydroxyl-Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Biopolymer Stärke oder ein Stärkederivat oder eine Polymermischung, die mindestens 50% Stärke enthält, ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Vernetzungsmittel ein Dialdehyd oder Polyaldehyd, insbesondere Glyoxal, ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1–3, worin die Behandlung bei einer Temperatur zwischen 40 und 200°C durchgeführt wird.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1–4, worin Scherkräfte eingesetzt werden, die einer Zufuhr von mechanischer Energie von mindestens 100 J/g Biopolymer entsprechen.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Biopolymer während der Behandlung einen Trockensubstanzgehalt von mindestens 50 Gew.-% aufweist.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Behandlung eine Extrusion umfasst.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin 1–40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Biopolymers, eines zusätzlichen Weichmachers wie Glycerin während der Behandlung anwesend sind.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin 0,01–5%, bezogen auf das Gewicht des Biopolymers, einer Säure, z. B. Maleinsäure, Oxalsäure oder Citronensäure, während der Behandlung anwesend sind.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin 0,01–5%, bezogen auf das Gewicht des Biopolymers, eines Enzyms, z. B. Amylase, während der Behandlung anwesend sind.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Biopolymer nach der Behandlung in einer Konzentration zwischen 4 und 50 Gew.-% in einem wässerigen Medium gelöst oder dispergiert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die Dispersion des Biopolymers nach der Behandlung weiter vernetzt wird.
Biopolymer-Partikel, erhältlich nach dem Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1–12.
Stärke-Nanopartikel, welche – gegebenenfalls nach Dispersion in Wasser – durch eine mittlere Partikelgröße von weniger als 400 nm und ein Verhältnis von Gewichtsmittel-Molekulargewicht zu Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_w/M_n) unter 2 gekennzeichnet sind.
Dispersion, erhältlich nach dem Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1–12.
Dispersion vernetzter Stärke-Nanopartikel nach Anspruch 14 in Wasser.
Dispersion nach Anspruch 15 oder 16 mit einer Viskosität bei einer Konzentration von 10 Gew.-% bei 186 s^–1 von weniger als 150 mPas, vorzugsweise weniger als 50 mPas.
Extrudat von vernetztem Polymer, enthaltend mindestens 50% Stärke, welches nach Eintauchen in einem wässerigen Medium quillt und nach dem Eintauchen eine Dispersion niedriger Viskosität bildet.
Verwendung von Biopolymer-Nanopartikeln nach Anspruch 13 oder 14 oder einer Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 15–17 zur Oberflächenbehandlung von Papier und Karton.