Procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende un polímero fabricado de fuentes renovables como una fase dispersa.

Procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende una fasedispersa de polímero de biofuente y opcionalmente una fase dispersa de caucho,

comprendiendo dichoprocedimiento mezclar:

un monómero monovinilaromático,

al menos un polímero de biofuente,

opcionalmente un caucho,

en condiciones efectivas para polimerizar al menos una parte del monómero monovinilaromático y generarun compatibilizador del o los polímeros de biofuente y el polímero monovinilaromático, en el que el polímerode biofuente tiene la siguiente fórmula:

Procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende un polímero fabricado a partir de fuentes renovables como una fase dispersa

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende un polímero fabricado a partir de fuentes renovables como una fase dispersa. La producción de material plástico común recurre a reservas fósiles (es decir no renovables) , contribuyendo así al agotamiento de recursos esenciales y cada vez más escasos para la humanidad. Más allá de que el reciclaje usa materiales plásticos o valoriza desechos plásticos como combustible en incineradores para calor y suministro de electricidad, es deseable incorporar algunas partes de polímeros fabricados a partir de recursos renovables en plásticos convencionales que vienen de la petroquímica. El PLA (Poli (ácido láctico) ) es probablemente uno de los denominados biopolímeros que presenta el potencial más alto en términos de propiedades físicas y mecánicas, pero también en cuanto a la procesabilidad, considerada muy cercana a las del poliestireno. Pueden contemplarse otros polímeros de biofuentes, y más especialmente poliésteres biodegradables tales como polihidroxialcanoatos (PHA) .

Antecedentes de la invención

La solicitud de patente japonesa publicada el 29 de setiembre de 2005 con el No. JP 2005-264086 describe mezclas de poliestireno (PS) y PLA en las cuales el PLA constituye la mayor parte.

La solicitud de patente japonesa publicada el 18 de enero de 2000 con el No. JP 2000-017038 describe una resina expandible que tiene biodegradabilidad. Esta composición está hecha esencialmente de PLA y comprende 25% o menos en peso de PS.

El documento US 7160948, en el ejemplo 1, describe una composición del siguiente modo: 26, 3% en peso de ácido poliláctico, 26, 3% en peso de polimetil metacrilato, 11, 6% en peso de poliolefina y 35, 8% en peso de un copolímero de bloque de metil metacrilato y estireno, comprendiendo dicho copolímero de bloque 30% de PS. Esto significa claramente que el poliestireno no constituye la mayor parte de la composición.

La solicitud de patente japonesa publicada el 8 de diciembre de 2005 con el No. JP 2005-336666 describe fibras de ácido láctico que contienen en peso de 3 a 15% de poliestireno sindiotáctico.

El documento WO 92-04413 describe mezclas de PLA y poliestireno de uso general que comprende en peso de 10 a 25% de PLA. Estas mezclas se fabrican mezclando PLA y PS y no se describe la estructura. Dado que no hay compatibilizador y/o no hay funcionalización del PLA, éste no se dispersa finamente en la matriz de PS y, por lo tanto, las propiedades mecánicas son malas.

Se ha descubierto ahora un procedimiento de fabricación de composiciones de polímero monovinilaromático que comprenden una fase finamente dispersa de al menos un polímero fabricado a partir de fuentes renovables. Dicho polímero fabricado a partir de fuentes renovables puede seleccionarse a partir de poli (a-hidroxiácidos) y polihidroxialcanoatos. Entre estos últimos, se prefiere principalmente ácido poliláctico (PLA) , poli-3-hidroxibutirato (P3HB) , polihidroxivalerato (PHV) , polihidroxihexanoato (PHH) , polihidroxioctanoato (PHO) y sus copolímeros. Más preferiblemente, se usa PLA como la fase polimérica dispersa de biofuentes. Dichas composiciones pueden fabricarse del siguiente modo:

polimerizando el monómero monovinilaromático en presencia de polímeros de biofuentes funcionalizadas o mezclas de polímeros de biofuentes y polímeros de biofuentes funcionalizados; o

polimerizando el monómero monovinilaromático en presencia de polímeros de biofuentes y en condiciones efectivas para generar un compatibilizador de polímeros de biofuentes y polímero monovinilaromático.

Opcionalmente estas composiciones comprenden un caucho.

YUAN Z ET AL: "Poli (I-láctido) macroporoso de tamaño de poro controlado derivado de la hibridación de mezclas de poliestireno/poli (l-láctido) co-continuas" BIOMATERIALS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV., BARKING, GB, vol. 25, no. 11, mayo 2004 (2004-05) , páginas 2161-2170, XP004485134 se refiere a una composición fabricada mediante mezcla de fusión de PLA y poliestireno (página 2163-§2.2) .

SARAZIN PIERRE ET AL: "Control de morfología en mezclas de poliestireno/poli (l-láctido) co-continuas: Una vía hacia la porosidad altamente estructurada e interconectada en materiales de poli (L-láctido) " BIOMACROMOLECULES, vol. 4, no. 6, 2003, páginas 1669-1679, XP002450897 se refiere a una composición fabricada mediante mezcla de fusión de PLA y poliestireno (página 1671-§2.5) .

FARAH ET AL: "Metalopolímeros de poli (épsilon-caprolactona) -bloque-poliestireno a través de ROP secuencial y condición ATRP con catalizador de rutenio generado in situ" POLYMER, ELSEVIER, OXFORD, GB, vol. 47, no. 12, 31 mayo de 2006 (2006-05-31) , páginas 4282-4291, XP005459645 ISSN: 0032-3861 se refiere a la copolimerización de estireno y caprolactona. La caprolactona es un hidroxi ácido C6 linear que no está en la fórmula de nuestro biopolímero reivindicado.

Breve descripción de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende una fase dispersa de polímero de biofuente y opcionalmente una fase dispersa de caucho, comprendiendo dicho procedimiento mezclar:

un monómero monovinilaromático,

al menos un polímero de biofuente,

opcionalmente un caucho,

en condiciones efectivas para polimerizar al menos una parte del monómero monovinilaromático y generar un compatibilizador del o los polímeros de biofuente y el polímero monovinilaromático, en el que el polímero de biofuente tiene la siguiente fórmula:

La presente invención también se refiere a un procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende una fase dispersa de polímero de biofuente y opcionalmente una fase dispersa de caucho, comprendiendo dicho procedimiento mezclar:

un monómero monovinilaromático,

al menos un polímero de biofuente funcionalizado o mezclas de al menos un polímero de biofuente y 20 polímero (s) de biofuente funcionalizado (s) ,

opcionalmente un caucho,

en condiciones efectivas para polimerizar al menos una parte del monómero monovinilaromático, en el que el polímero de biofuente tiene la siguiente fórmula:

Las partículas de polímero de biofuente pueden contener inclusiones de polímero monovinilaromático, lo que significa que cualquier partícula de polímero de biofuente puede contener al menos una sub-partícula de polímero monovinilaromático.

En el caso opcional en el que un caucho se incorporó en la formulación inicial, las fases de caucho y de polímero de biofuente están presentes como partículas independientes caracterizadas por una forma más o menos esférica y dispersas dentro de la fase continua de PS. El caucho y las partículas de biofuente pueden contener al menos una sub-partícula de polímero vinilaromático ocluido. Las partículas de caucho y polímero de biofuente que contienen una sola sub-partícula encapsulada de polímero vinilaromático – también denominada “oclusión" – se denominan típicamente partículas de "núcleo-carcasa", mientras que aquellas que contienen al menos 2 partículas ocluidas vinilaromáticas son del tipo de morfología denominada de "salami". Estos dos tipos de morfologías de fase dispersa pueden encontrarse cualquiera sea la fase dispersa considerada en el producto obtenido de acuerdo con la presente invención. Dependiendo del nivel de injerto del polímero de biofuente y el caucho opcional, pueden generarse morfologías de núcleo-carcasa, salami u otras (por ejemplo laberintos, cebollas, barras, gotitas, etc.) .

Descripción detallada de la invención

Ventajosamente, las proporciones en peso de la composición de polímero monovinilaromático son:

50 a 99% de polímero monovinilaromático,

1 a 50% de polímero de biofuente,

0 a 35% de caucho,

con la condición de que las proporciones de polímero... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende una fase dispersa de polímero de biofuente y opcionalmente una fase dispersa de caucho, comprendiendo dicho procedimiento mezclar:

un monómero monovinilaromático,

al menos un polímero de biofuente,

opcionalmente un caucho,

en condiciones efectivas para polimerizar al menos una parte del monómero monovinilaromático y generar un compatibilizador del o los polímeros de biofuente y el polímero monovinilaromático, en el que el polímero 10 de biofuente tiene la siguiente fórmula:

2. Procedimiento de fabricación de una composición de polímero monovinilaromático que comprende una fase dispersa de polímero de biofuente y opcionalmente una fase dispersa de caucho, comprendiendo dicho procedimiento mezclar:

un monómero monovinilaromático,

al menos un polímero de biofuente funcionalizado o mezclas de al menos un polímero de biofuente y un polímero o polímeros de biofuente funcionalizados,

opcionalmente un caucho,

en condiciones efectivas para polimerizar al menos una parte del monómero monovinilaromático, en el que 20 el polímero de biofuente tiene la siguiente fórmula:

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el polímero de biofuente está seleccionado de polihidroxiácidos y polihidroxialcanoatos.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho polímero de biofuente es ácido poli (láctico) , 25 polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, polihidroxihexanoato o polihidroxioctanoato.