Composición de ácido poliláctico.

Una composición que contiene de 0,001 a 0,1 partes por peso de un catalizador de metal,

de 0,001 a 0,05 partes por peso de un éster de ácido fosfono-graso y 100 partes por peso de ácido poliláctico, en donde el ácido poliláctico es ácido poli-L-láctico, ácido poli-D--láctico o una mezcla de los mismos.

Composición de ácido poliláctico

CAMPO TECNICO 5

La presente invención se refiere a una composición que contiene ácido poliláctico. Más específicamente, se refiere a una composición que contiene ácido poliláctico, tiene excelente estabilidad térmica, resistencia mecánica y color, y puede ser almacenada por mucho tiempo ANTECEDENTES DE LA TECNICA

Como la mayoría de los plásticos son ligeros de peso, resistentes y duraderos y pueden ser moldeados fácilmente y arbitrariamente, son producidos en masa para apoyar nuestras vidas de muchas maneras. Sin embargo, cuando los plásticos se tiran al medio ambiente, no se descomponen fácilmente y se acumulan. Cuando se queman, 15 emiten una gran cantidad de dióxido de carbono, acelerando de esta manera el calentamiento global.

Debido a esta situación, están ahora activamente en curso investigaciones en resinas hechas de materiales brutos no petrolíferos o plásticos biodegradables que se degradan por microorganismos. Los plásticos biodegradables tienen una unidad de carboxilato alifático y son degradados fácilmente por microorganismos. Sin 20 embargo, tienen poca estabilidad térmica y un problema serio como una reducción en sus pesos moleculares o el deterioro de sus colores en la etapa en la que son expuestos a una temperatura alta, como hilado en estado fundido, moldeo por inyección o formación de película fundida.

Aunque el ácido poliláctico, de entre los plásticos degradables, es un plástico que tiene excelente 25 resistencia térmica y buen equilibrio entre el color y la resistencia mecánica, cuando se compara con las resinas a base de petróleo tipificadas por tereftalato de polietileno y poliamida, hay todavía un mundo de diferencia en la estabilidad térmica entre él y las resinas a base de petróleo. Para superar esta situación, se han hecho varios estudios sobre la mejora de la estabilidad térmica del ácido poliláctico. Por ejemplo, el Documento de Patente 1 propone que un compuesto a base de ácido fosfórico o compuesto a base de ácido de fósforo se añada al ácido 30 poliláctico como un desactivador del catalizador cuando el peso molecular alcanza 50.000 o más. Los Documentos de Patente 2 y 3 enseñan que un fosfato ácido o agente quelante se añade como un desactivador del catalizador para mejorar la estabilidad térmica del ácido poliláctico. Sin embargo, la adición del desactivador del catalizador al ácido poliláctico de bajo peso molecular como en el Documento de Patente 1 impide una reacción de polimerización posterior, haciendo de esta manera que sea imposible obtener un polímero de alto peso molecular. Mientras tanto, el 35 fosfato ácido divulgado por los Documentos de Patente 2 y 3 provoca la corrosión del equipo de producción o el deterioro de la resistencia hidrolítica de la resina debido a su acidez. El agente quelante enumerado anteriormente tiene generalmente baja resistencia térmica y arde antes de que se suministre un catalizador de metal, causando de este modo coloración seria y mal olor.

Como se ha descrito anteriormente, no se ha propuesto todavía una composición de ácido poliláctico que elimine tanto la polimerización de apertura causada por el catalizador de polimerización residual como una reducción en el peso molecular por la desconexión de la cadena principal y tenga excelente estabilidad térmica.

(Documento de Patente 1) Patente Japonesa Nº 2862071 45

(Documento de Patente 2) Patente Japonesa Nº 3487388

(Documento de Patente 3) JP-A 10-36651

DIVULGACION DE LA INVENCION

Es un objeto de la presente invención el proporcionar una composición que contenga ácido poliláctico y tenga excelente estabilidad térmica y color. Es otro objeto de la presente invención proporcionar una composición que tenga un alto contenido de un cristal estereocomplejo y excelente estabilidad térmica.

Los inventores de la presente invención han descubierto que, cuando se contiene un éster de ácido 55 fosfono-graso en ácido poliláctico, el catalizador residual contenido en el ácido poliláctico puede ser desactivado eficazmente, haciendo de este modo posible mejorar la estabilidad térmica y color del ácido poliláctico. La presente invención se ha realizado basándose en este descubrimiento.

Es decir, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición que contiene de 0, 001 a 60 0, 1 partes por peso de un catalizador de metal y de 0, 001 a 0, 5 partes por peso de un éster de ácido fosfono-graso a base de 100 partes por peso de ácido poliláctico. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un producto moldeado de la composición. Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un proceso para fabricar una composición que contiene un cristal estereocomplejo mezclando juntos ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico, en donde al menos uno del ácido poli-L-láctico y del ácido poli-D-láctico contiene una catalizador de metal 65

y la mezcla se realiza en presencia de 0, 001 a 0, 5 partes por peso de un éster de ácido fosfono-graso en base a 100 partes por peso del total de ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico.

MEJOR MODO DE REALIZAR LA INVENCION

<composición>

(ácido poliláctico)

EL ácido poliláctico es un polímero compuesto esencialmente de una unida de ácido láctico representada 10 por la fórmula siguiente. El ácido poliláctico es preferiblemente ácido poli-L-láctico, ácido poli-D-láctico o una mezcla de los mismos. El ácido poli-L-láctico es un polímero que contiene una unidad de ácido L-láctico como el componente principal y el ácido poli-D-láctico es un polímero que contiene una unidad de ácido D-láctico como el componente principal.

El ácido poli-L-láctico contiene preferiblemente del 90 al 100 mol%, más preferiblemente del 95 al 100 mol%, mucho más preferiblemente del 98 al 100 mol% de una unidad de ácido L-láctico. Otras unidades incluyen 25 una unidad de ácido D-láctico y unidades distintas del ácido láctico. La cantidad total de la unidad de ácido D-láctico y unidades distintas del ácido láctico es preferiblemente del 0 al 10 mol%, más preferiblemente del 0 al 5 mol%, mucho más preferiblemente del 0 al 2 mol%.

El ácido poli-D-láctico contiene preferiblemente del 90 al 100 mol%, más preferiblemente del 95 al 100 30 mol%, mucho más preferiblemente del 98 al 100 mol% de una unidad de ácido D-láctico. Otras unidades incluyen una unidad de ácido L-láctico y unidades distintas del ácido láctico. La cantidad total de la unidad de ácido L-láctico y unidades distintas del ácido láctico es preferiblemente del 0 al 10 mol%, más preferiblemente del 0 al 5 mol%, mucho más preferiblemente del 0 al 2 mol%.

Las unidades distintas del ácido láctico incluyen unidades derivadas de ácidos dicarboxílicos, alcoholes polihídricos, ácidos hidroxicarboxílicos y lactonas que tienen un grupo funcional capaz de formar al menos dos enlaces de éster y unidades derivadas de poliésteres, poliéteres y policarbonatos que comprenden estos como componentes constituyentes.

Los ácidos dicarboxílicos incluyen ácido succínico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido tereftálico y ácido isoftálico. Los alcoholes polihídricos incluyen alcoholes polihídricos alifaticos como etilenglicol, propilenglicol, butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, octanodiol, glicerina, sorbitán, neopentilglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol y polipropilenglicol, y alcoholes polihídricos aromáticos como un aducto de bisfenol con óxido de etileno. Los ácidos hidroxicarboxílicos incluyen ácido glicólico y ácido hidroxibutírico. Las lactonas incluyen 45 glicolida, ε-caprolactona glicolida, ε-caprolactona, β-propiolactona, δ-butirolactona, β- o γ-butirolactona, pivalolactona y δ-valerolactona.

El peso molecular medio ponderado (Mw) del ácido poli-L-láctico o el ácido poli-D-láctico es preferiblemente de 50.000 a 500.000, más preferiblemente de 150.000 a 350.00 . El peso molecular medio ponderado es un valor en 50 términos de poliestireno estándar medido por cromatografía de permeación en gel (GPC) usando cloroformo como un eluyente.

El ácido poli-L-láctico y el ácido poli-D-láctico pueden ser fabricados por métodos conocidos. Por ejemplo, pueden ser fabricados calentando L-lactida y D--lactida en presencia de un catalizador de metal para polimerización 55 de apertura de anillo, respectivamente. Alternativamente pueden ser fabricados calentando acido poliláctico de bajo peso molecular que contenga un catalizador de metal bajo una presión reducida o en una corriente de gas... [Seguir leyendo]

1. Una composición que contiene de 0, 001 a 0, 1 partes por peso de un catalizador de metal, de 0, 001 a 0, 05 partes por peso de un éster de ácido fosfono-graso y 100 partes por peso de ácido poliláctico, en donde el ácido poliláctico es ácido poli-L-láctico, ácido poli-D--láctico o una mezcla de los mismos. 5

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido poliláctico contiene un cristal estereocomplejo que se forma mezclando juntos ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador de metal es un compuesto que 10 contiene al menos un metal seleccionado del grupo consistente de metales alcalinotérreos, metales de tierras raras, metales de transición de tercera fila, aluminio, germanio, estaño y antimonio.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el éster de ácido fosfono-graso está representado por la fórmula siguiente (1) : 15

donde R1, R2 y R3 son cada uno independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o grupo arilo que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, y n es un entero de 1 a 3.

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, que contiene de 0, 02 a 0, 2 partes por peso de un éster de ácido fosfono-graso en base a 100 partes por peso de ácido poliláctico. 30

6. Un producto moldeado de la composición de la reivindicación 1.

7. Un proceso de fabricación de una composición que contiene un cristal estereocomplejo mezclando juntos ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico, en donde 35

al menos uno del ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico contiene un catalizador de metal y la mezcla se realiza en presencia de 0, 00, a 0, 5 partes por peso de un éster de ácido fosfono-graso en base a 100 partes por peso del total de ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico.

8. El proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el catalizador de metal es un compuesto que contiene al 40 menos un metal seleccionado del grupo consistente de metales alcalinotérreos, metales de tierras raras, metales de transición de tercera fila, aluminio, germanio, estaño y antimonio.

9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el éster de ácido fosfono-graso está representado por la siguiente fórmula (1) : 45

donde R1, R2 y R3 son cada uno independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o grupo arilo que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, y n es un entero de 1 a 3.