Una composición de resina que comprende al menos el 0,1% en peso de poli (ácido hidroxi carboxílico) y al menos el 50% en peso de polietileno preparado con un catalizador de un solo sitio,

preferentemente con un catalizador de metaloceno

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a mezclas de poli (ácidos hidroxi carboxílicos) con polietileno. En particular, la invención se refiere a mezclas de poli(ácido láctico) con polietileno preparadas con catalizadores de un solo sitio, preferentemente catalizadores de metaloceno. 5

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En los últimos años pasados, el público general se ha hecho cada vez más aprensivo respecto al impacto que tienen sobre el medio ambiente los residuos creados por el hombre. Por lo tanto, hay un interés creciente en el desarrollo de nuevos plásticos biodegradables (y, preferentemente, compostables), a partir de recursos renovables.

Un candidato particularmente interesante para esta tarea es poli (ácido hidroxi carboxílico), en particular 10 poli(ácido láctico) (PLA), ahora disponible en el mercado a una escala relativamente grande. El ácido láctico se obtiene a partir de plantas tales como maíz y caña de azúcar, u otras plantas productoras de azúcar o almidón. El PLA no sólo puede obtenerse a partir de materiales renovables, sino que también es industrialmente compostable. Por estas razones, hay un interés significativo en el uso de PLA como sustituto en aplicaciones donde convencionalmente se han usado los termoplásticos basados en petróleo. 15

Desafortunadamente, el PLA usado por sí solo no tiene las mismas propiedades ventajosas que los plásticos convencionales. En particular, PLA tiene problemas de rendimiento relacionados con la resistencia al calor, fragilidad y flexibilidad limitada, dando como resultado una mala resistencia al mecanizado. Por otro lado, poliolefinas tales como polietileno, tienen propiedades mecánicas mucho mejores. Se ha intentado combinar estas propiedades mezclando PLA con polietileno para obtener una resina que pueda obtenerse, al menos parcialmente, 20 a partir de recursos renovables, pero que aún tenga propiedades mecánicas aceptables. Sin embargo, se sabe que la mezcla de PLA con polietilenos convencionales, tales como polietilenos catalizados por Ziegler-Natta, proporciona mezclas de resina heterogéneas, debido a las diferencias en polaridad y distribución del peso molecular de los dos componentes. En el pasado, los agentes compatibilizantes se usaron para aumentar la homogeneidad de las mezclas. Sin embargo, esto requiere una etapa industrial adicional, así como condiciones 25 específicas durante la extrusión. Adicionalmente, la adición de agentes compatibilizantes es cara, y cambia las propiedades del producto deseado. De esta manera, tanto el agente compatibilizante como los subproductos cambian las propiedades del producto final deseado, sea una película, fibra u objeto moldeado.

El documento EP 1 777 263 A enseña también la mezcla de poliolefinas con PLA usando un compatibilizante, en el que el compatibilizante es un polímero basado en dieno, hidrogenado, que contiene al 30 menos un grupo funcional seleccionado entre grupo carboxilo, grupo anhídrido ácido, grupo epoxi, grupo (met)acrilo, grupo amino, grupo alcoxisililo, grupo hidroxilo, grupo isocianato y grupo oxazolina. La poliolefina es un polímero obtenido polimerizando etileno, y/o al menos una clase de alfa-olefina, usando el procedimiento de alta presión o el procedimiento de baja presión. Los ejemplos de la alfa-olefina incluyen alfa-olefinas de 3 a 12 átomos de carbono, tales como propileno, 1-buteno, 1-penteno, 3-metil-1-buteno, 1-hexeno, 3-metil-1-penteno, 4-metil-1-35 penteno, 3-etil-1-penteno, 1-octeno, 1-deceno, 1-undeceno y similares.

El documento US 2005/0192405 A desvela una aleación de polímero de PLA y poliolefinas. Los dos componentes se hacen miscibles incluyendo un éster polialquilacrílico y/o un éster de polivinilo, así como un copolímero de bloques de un éster polialquilacrílico y una poliolefina y/o un copolímero de bloque de un éster de polivinilo y una poliolefina. La poliolefina descrita es un polietileno obtenido por un mecanismo de polimerización de 40 radicales o un polietileno o polipropileno obtenido por mecanismos de polimerización por adición catiónica usando catalizadores de Ziegler-Natta.

Por tanto, un objeto de la invención es desarrollar una resina basada en polietileno que pueda obtenerse, al menos parcialmente, a partir de recursos renovables, y que tenga propiedades mecánicas mejores, o al menos similares, que las mezclas conocidas hasta ahora de polietileno con resinas, obtenibles a partir de recursos 45 renovables.

También es un objeto de la invención desarrollar una resina que pueda obtenerse, al menos parcialmente, a partir de recursos renovables, y que tenga propiedades mecánicas mejoradas en comparación con los poli (ácidos hidroxi carboxílicos).

Adicionalmente, un objeto de la invención es desarrollar una resina que pueda obtenerse al menos 50 parcialmente a partir de recursos renovables, y que tenga propiedades mecánicas similares al polietileno.

Un objeto adicional de la invención es desarrollar una resina que tenga propiedades de barrera para gas mejores que el polietileno.

Un objeto de la invención es también desarrollar una resina con mejores propiedades de tensión superficial que el polietileno.

Adicionalmente, un objeto de la invención es mezclar polietileno con poli (ácidos hidroxi carboxílicos) sin 5 tener que usar agentes compatibilizantes para obtener mezclas homogéneas.

También es un objeto de la invención encontrar una mezcla de resina compuesta, al menos parcialmente, de materiales a partir de recursos renovables, que puede usarse en aplicaciones de película, termoformado, moldeo por soplado, moldeo por soplado y estirado por inyección, moldeo por soplado por extrusión y/o moldeo rotacional.

Al menos uno de los objetos anteriores se consigue con la implementación de la presente invención. 10

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve, al menos, uno de los problemas mencionados anteriormente, proporcionando una composición de resina que comprende al menos el 0,1% y menos del 50% en peso de poli (ácido hidroxi carboxílico), y al menos el 50% en peso de polietileno preparado con un catalizador de un solo sitio, en particular catalizadores de metaloceno. 15

De acuerdo con otra realización, la composición de resina comprende más del 50% en peso de polietileno, preparado con un catalizador de un solo sitio, en particular catalizadores de metaloceno.

De acuerdo con otra realización, la composición de resina consiste básicamente en poli (ácido hidroxi carboxílico) y polietileno, preparada con el catalizador de un solo sitio, en particular catalizadores de metaloceno.

La invención cubre también el procedimiento de fabricación de la composición de resina de la presente 20 invención.

Adicionalmente, la invención cubre el uso de poli (ácidos hidroxi carboxílicos) para cambiar las propiedades del polietileno preparado con catalizadores de un solo sitio, por ejemplo catalizadores de metaloceno.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido (SEM) de la microestructura de una 25 película de acuerdo con la invención, que comprende un polietileno catalizado por metaloceno y PLA.

La Figura 2 muestra una imagen SEM de la microestructura de una película que comprende LDPE y PLA.

La Figura 3 muestra una imagen SEM de la superficie de una película que comprende un polietileno catalizado por metaloceno y PLA.

La Figura 4 muestra una imagen SEM de la superficie de una película que comprende LDPE y PLA. 30

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Como se ha descrito anteriormente, la presente invención se refiere a una composición que comprende una mezcla de resina de poli (ácido hidroxi carboxílico) y polietileno, preparada con un catalizador de un solo sitio, en particular catalizadores de metaloceno.

Hasta ahora, se había supuesto que sería imposible conseguir mezclas homogéneas de poli (ácidos 35 hidroxi carboxílicos) y polietileno sin usar un agente compatibilizante, especialmente en vista de las diferencias de polaridad. Sin embargo, sorprendente, este no es el caso. De hecho, las mezclas son suficientemente homogéneas y proporcionan propiedades sorprendentemente aceptables, de manera que pueden usarse en composiciones para películas, termoformado, moldeo por soplado por inyección, moldeo por soplado por extrusión, moldeo por... [Seguir leyendo]

1. Una composición de resina que comprende al menos el 0,1% en peso de poli (ácido hidroxi carboxílico) y al menos el 50% en peso de polietileno preparado con un catalizador de un solo sitio, preferentemente con un catalizador de metaloceno.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición de resina está libre de compatibilizante, para compatibilizar el polietileno y el poli (ácido hidroxi carboxílico). 5

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el polietileno se preparó con un catalizador de metaloceno de dicloruro de etilen bis(tetrahidroindenil) zirconio.

4. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la distribución de peso molecular de la resina de polietileno es como máximo 3,5, preferentemente como máximo 3,0.

5. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el poli (ácido hidroxi 10 carboxílico) es poli(ácido láctico).

6. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el poli (ácido láctico) es un copolímero y los comonómeros se eligen entre uno o más de:

- ácidos hidroxi carboxílicos alifáticos distintos de ácido láctico, tales como ácido glicólico, ácido 3-hidroxibutírico, ácido 4-hidroxibutírico, ácido 4-hidroxivalérico, ácido 5-hidroxivalérico, ácido 6-hidroxicaproico y 15 similares

- poliésteres alifáticos de alcoholes dihídricos y ácidos carboxílicos dibásicos

7. Un procedimiento para preparar una composición de resina de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, que comprende la etapa de mezclar juntos polietileno preparado con un catalizador de un solo sitio y poli (ácido hidroxi carboxílico). 20

8. Uso de la composición de resina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en películas, termoformado, en aplicaciones de espumado, aplicaciones de sellado térmico, moldeo por soplado , moldeo por soplado e inyección y/o estirado, moldeo por soplado por extrusión, moldeo rotacional, y en mezclas con otras resinas.

9. Uso de poli (ácido hidroxi carboxílico) en películas de polietileno como un modificador de la tensión 25 superficial, para mejorar la capacidad de impresión.

10. Uso de poli (ácido hidroxi carboxílico) para mejorar las propiedades de barrera para gas del polietileno.

11. Uso de poli (ácido hidroxi carboxílico) para mejorar la transpirabilidad acuosa del polietileno.

12. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el polietileno es un polietileno catalizado en un solo sitio, preferentemente un polietileno catalizado por metaloceno. 30