CAPA DE ESPUMA A BASE DE UNA MEZCLA DE POLIESTER BIODEGRADABLE.

Capa de espuma a base de una mezcla de poliéster biodegradable que comprende i) 70 hasta 5% en peso,

referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de al menos un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos y compuesto dihidroxílico alifático y ii) 30 hasta 95% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de polilactida, y iii) 0,1 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un copolímero, que contiene grupos epóxido, a base de estireno, acrilatos y/o metacrilatos, y iv) 0,5 hasta 3% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un agente de nucleación, y v) 0 hasta 50% en peso de material de carga inorgánico u orgánico

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/051591.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BASF SE08265920PF0000058882 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: SKUPIN, GABRIEL, LONGO,DANIELA, DIETRICH,BJORN, KRUCKL,FLORIAN.

Fecha de Publicación: 30 de Noviembre de 2010.

Fecha Solicitud PCT: 11 de Febrero de 2008.

Fecha Concesión Europea: 30 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

C08J9/00L
C08J9/00L67
C08J9/12B

Clasificación PCT:

C08L67/02 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 67/00 Composiciones de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un éster carboxílico unido en la cadena principal (de poliéster-amidas C08L 77/12; de poliéster-imidas C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Poliésteres derivados de ácidos dicarboxílicos y compuestos dihidroxi (C08L 67/06 tiene prioridad).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

Fragmento de la descripción:

Capa de espuma a base de una mezcla de poliéster biodegradable.

La presente invención se refiere a capas de espuma a base de una mezcla de poliéster biodegradable, la cual comprende

i)70 a 5% en peso, referido al peso total de los componentes i hasta ii, de al menos un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos y una composición dihidroxílica alifática; ii)30 hasta 95% en peso, referido al peso total de los componentes i hasta ii, de polilactida (PLA), y; iii)0,1 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i hasta ii, de un copolímero, con contenido de grupos epoxídicos, a base de estireno, acrilatos y/o metacrilatos; y iv)0,5 hasta 3% en peso referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un agente de nucleación, y v)0 - 50% de sustancias de carga orgánicas o inorgánicas.

Además, la presente invención se refiere a métodos para la preparación de las mencionadas capas de espuma y el uso de las capas de espuma para la producción de piezas moldeadas, láminas, así como piezas moldeadas, láminas que contienen las capas de espuma nombradas.

Ya se han descrito mezclas de poliéster biodegradables con composición similar de los componentes i) hasta v) en WO 2006/074815. Sin embargo, la producción de capas de espuma no se ha mencionado allí.

JP 2004-067894 describe mezclas poliestéricas a base de polilactida y poliésteres alifáticos/aromáticos biodegradables. Como agente reticulante se usa una mezcla de acrilatos de bajo peso molecular y particularmente peróxidos. A pesar de que los autores mencionan que las mezclas de poliésteres pueden espumar, no se producen capas de espumas. Tampoco se describen propiedades químicas y físicas de la espuma.

JP 2005-179537 divulga mezclas de poliésteres con alto contenido de polilactida y poliésteres alifáticos/aromáticos a base de tereftalato de polietileno, los cuales solo pueden bio-degradarse de manera lenta. A las mezclas no se adicionan reticulantes o compatibilizadores antes de la formación de espuma. No se describen capas de espuma.

En WO 99/065977 se producen láminas de espuma a base de poliésteres biodegradables alifáticos/aromáticos y acetato de celulosa por medio de gaseado directo con dióxido de carbono. Las láminas presentan una alta densidad de más de 200 hasta 600 g/l.

Las mezclas de poliéster conocidas del estado de la técnica son adecuadas de manera condicionada solo para la preparación de capas de espuma. En particular, hasta ahora no han podido producirse capas de película de baja densidad, en particular de 50 g/l. También sería deseable proporcionar capas de espuma con una porción alta (mayor de 70%) de celdas cerradas ya que estas presentan una conducta de aislamiento mejor que las espumas de celdas abiertas. Finalmente, una meta de la presente invención es desarrollar capas de espuma de polímeros biodegradables, preferentemente de materias primas renovables que pueden producirse sin agente propelente como hidrocarburo o hidrocarburos fluorados. El uso de propelentes inertes, como nitrógeno y, en particular, dióxido de carbono, tiene junto con los aspectos ecológicos la ventaja de que las capas de espuma producidas de esta manera están permitidas para el sector de los productos alimenticios.

De esta manera, la presente invención tiene como tarea subyacente suministrar materiales biodegradables que no tienen las desventajas arriba mencionadas.

De manera sorprendente se ha encontrado ahora que las mezclas de poliéster que comprenden

i)70 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i hasta ii, de al menos un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos y compuesto dihidroxílico alifático; ii)30 hasta 95% en peso, referido al peso total de los componentes i hasta ii, de polilactida (PLA), y; iii)0,1 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i hasta ii, de un copolímero, que contiene grupos epóxidos, a base de estireno, acrilatos y/o metacrilatos; y iv)0,5 hasta 3% en peso referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un agente de nucleación y v)0 - 50% de sustancias de carga, inorgánicas u orgánicas, como polímeros de materias primas renovables, por ejemplo: almidones, celulosa, cereales, polihidroxialcanoatos o policaprolactona o poliésteres alifáticos, que pueden procesarse con agentes propelentes como dióxido de carbono o nitrógeno en capas de espuma con densidad baja y alta porción de celdas cerradas. Las capas de espuma de acuerdo con la invención se distinguen de aquellas del estado de la técnica especialmente por las mezclas utilizadas de poliéster, en particular por el compatibilizador (componentes iii).

En principio, para la producción de las mezclas de poliéster biodegradables según la invención como componente i se consideran todos los poliésteres a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos y un compuesto dishidroxílico alifático, así llamados poliésteres parcialmente aromáticos. Obviamente, también son adecuadas las mezclas de varios de estos poliésteres como componente i.

Por poliésteres parcialmente aromáticos también de3ben entenderse según la invención los derivados de poliéster tales como ésteres de poliéteres, amidas de poliéster éster amidas de poliéteres. Los poliésteres parcialmente aromáticos adecuados incluyen poliésteres lineales que no son de cadena alargada (WO 92/09654). Se prefieren poliésteres parcialmente aromáticos de cadena alargada y/o ramificados. Los últimos son conocidos de los documentos nombrados al principio, WO 96/15173 hasta 15176, 21689 hasta 21692, 25446, 25448 o de la WO 98/12242, a los cuales se hace referencia expresamente. También pueden tomarse en consideración mezclas de diferentes poliésteres parcialmente aromáticos. En particular, por poliésteres parcialmente aromáticos deben entenderse productos como Ecoflex® (BASF Aktiengesellschaft), Eastar® Bio y Origo-Bi (Novamont).

Los poliésteres parcialmente aromáticos particularmente preferidos incluyen poliésteres que como componentes esenciales contienen:

A)un componente ácido de a1)30 hasta 99% molar de al menos un ácido dicarboxílico cicloalifático o de sus derivados que forman ésteres o mezclas de los mismos a2)1 hasta 70% molar de al menos un ácido dicarboxílico aromático o de su derivado que forma ésteres o mezclas de los mismos quady a3)0 hasta 5% molar de un compuesto que contiene grupos sulfonatos, B)un componente diol seleccionado de al menos un alcandiol de C₂ hasta C₁₂ y al menos de un cicloalcandiol de C₅ hasta C₁₀ o mezclas de los mismos y, si se desea además, uno o más componentes seleccionados de C)un componente seleccionado de c1)al menos un compuesto de dihidroxilo, de fórmula I, que contiene funciones de éter

(I)HO-[(CH₂)_n-O]_m-H

quaden la cual n representa 2, 3 ó 4 y m representa un número entero de 2 hasta 250. c2)al menos un ácido hidroxicarboxílico de las fórmulas IIa o IIb

quaden la cual p significa un número...

Reivindicaciones:

1. Capa de espuma a base de una mezcla de poliéster biodegradable que comprende

i)70 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de al menos un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos y compuesto dihidroxílico alifático y ii)30 hasta 95% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de polilactida, y iii)0,1 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un copolímero, que contiene grupos epóxido, a base de estireno, acrilatos y/o metacrilatos, y iv)0,5 hasta 3% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un agente de nucleación, y v)0 hasta 50% en peso de material de carga inorgánico u orgánico.

2. Capa de espuma según la reivindicación 1, en la que el componente i) está estructurado de:

A)un componente ácido de a1)30 hasta 99% molar de al menos un ácido dicarboxílico alifático o al menos cicloalifático o sus derivados que forman ésteres o mezclas de los mismos a2)1 hasta 70% molar de al menos un ácido dicarboxílico aromático o su derivado formador de ésteres o mezclas de los mismos y a3)0 hasta 5% molar de un compuesto que contiene grupos sulfonato; quadlos porcentajes molares de los componentes a1) hasta a3) suman juntos 100% y B)un componente diol a partir de al menos un alcandiol de C₂ hasta C₁₂ o un cicloalcandiol de C₅ hasta C₁₀ o mezclas de los mismos y, en caso de desearse, además uno o varios componentes seleccionados de C)un componente seleccionado de c1)al menos un compuesto dihidroxílico, que contiene funciones éter, de la fórmula I

(I)HO-[(CH₂)_n-O]_m-H

quaden la cual n representa 2, 3 ó 4 y m representa un número entero de 2 hasta 250, c2)al menos un ácido hidroxicarboxílico de las fórmulas IIa o IIb

quaden las cuales p significa un número entero de 1 hasta 1500 y r significa un número entero de 1 hasta 4, y G representa un residuo que se selecciona del grupo compuesto de fenileno, -(CH₂)_q-, donde q significa un número entero de 1 hasta 5, -C(R)H- y -C(R)HCH₂, donde R representa metilo o etilo c3)al menos una alcanol(C₂-C₁₂)amina o al menos un cicloalcanol(C₅-C₁₀)amina o mezclas de los mismos c4)al menos un alcano(C₁-C₈)diamina c5)al menos de una 2,2'-bisoxazolina de la fórmula general III

quaddonde R¹ significa un enlace sencillo, un grupo alquileno de (CH₂)_z, con z = 2, 3 ó 4, o un grupo fenileno c6)al menos un ácido aminocarboxílico seleccionado del grupo compuesto de los aminoácidos naturales, poliamidas, obtenibles mediante policondensación de un ácido dicarboxílico con 4 hasta 6 átomos de C y una diamina con 4 hasta 10 átomos de C, compuestos de las fórmulas IVa y IVb

quaden las que s significa un número entero de 1 hasta 1500 y t significa un número entero de 1 hasta 4, y T representa un residuo que se selecciona del grupo compuesto de fenileno, -(CH₂)_u-, donde u significa un número entero de 1 hasta 12, -C(R²)H- y -C(R²)HCH₂, donde R² representa metilo o etilo, y polioxazolinas con la unidad periódica V

quaden la cual R³ representa hidrógeno, alquilo de C₁-C₆, cicloalquilo de C₅-C₈, fenilo insustituido o sustituido hasta tres veces con grupos alquilo de C₁-C₄ o representa tetrahidrofurilo, o mezclas de c1) hasta c6) quady D)un componente seleccionado de d1)al menos un compuesto con al menos tres grupos capaces de formar ésteres, d2)al menos un isocianato d3)al menos un éter de divinilo o mezclas de d1) hasta d3).

3. Capa de espuma según la reivindicación 2, donde en el componente i):

• el ácido dicarboxílico alifático o cicloalifático (componente a1)) significa ácido succínico, ácido adípico o ácido sebácico, sus derivados que forman ésteres o mezclas de los mismos;

• el ácido dicarboxílico aromático (componente a2)) significa ácido tereftálico o sus derivados que forman ésteres,

• el componente diol (componente B) significa 1,4-butandiol o 1,3-propandiol.

4. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 3, donde el componente ii) es una polilactida con una rata de volumen de fusión (MVR a 190ºC y 2.16 kg según ISO 1133) de 2 hasta 9 ml/10 minutos.

5. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 4, donde el componente iii) tiene una fracción de epóxido mayor de 30%.

6. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 5 con una densidad menor de 50 g/l.

7. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 6 con una fracción de celdas cerradas mayor de 70%.

8. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 7 con una absorción máxima de agua a 23ºC y 4 horas de menos de 10% en peso.

9. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 6 que comprende 10 hasta 30% en peso de componente i) y 70 hasta 90% en peso de componente ii), respectivamente referido al peso total de los componentes i) hasta ii).

10. Capa de espuma según la reivindicación 1, donde el componente ii) forma una fase continua o cocontinua.

11. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 10 con un grosor de capa de 0,5 hasta 100 cm.

12. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 11 que comprende 0,1 hasta 2% en peso de componente iii), referido al peso total de los componentes i) hasta ii).

13. Capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 12, que contienen como material de carga v) 5 hasta 50% en peso referido a los componentes i) y ii) de un polímero renovable.

14. Método para la producción de una capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 13, caracterizado porque

a)Se mezcla en la extrusora a 160 hasta 220ºC una mezcla de poliéster biodegradable que comprende i)70 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de al menos un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos y compuesto dihidroxílico alifático y ii)30 hasta 95% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de polilactida, y iii)0,1 hasta 5% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un copolímero, que contiene grupos epóxido, a base de estireno, acrilatos y/o metacrilatos, y iv)0,5 hasta 3% en peso, referido al peso total de los componentes i) hasta ii), de un agente de nucleación, y v)0 hasta 50% en peso de material de carga inorgánico u orgánico; b)se inyecta en forma de gas 1 hasta 25% en peso de un agente propelente físico a presión y c)se enfría y se extrude en una capa de espuma y opcionalmente se termomoldea en un aparato de termomoldeamiento.

15. Método según la reivindicación 14, donde se emplea dióxido de carbono como agente propelente.

16. Uso de la capa de espuma según las reivindicaciones 1 hasta 13 para aislamiento de calor y sonido.

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