COMPOSICIÓN DE POLÍMERO QUE COMPRENDE POLILÁCTIDO.

Composición de polímero que comprende uno de poli-D-láctido y poli-L-láctido intercalado en la capa intermedia de un mineral de arcilla aniónica y el otro de poli-D-láctido y poli-L-láctido no intercalado en la capa intermedia del mineral de arcilla aniónica.

Composición de polímero que comprende poliláctido [0001] La presente invención pertenece a una composición de polímero que comprende poliláctido, para un proceso para producir dicha composición de polímero, para artículos conformados obtenidos a partir de dicha composición, y a un método para la fabricación de dichos artículos conformados.

El poliláctido es un polímero biodegradable que recientemente ha atraído la atención como polímero biodegradable de uso general.

Como la unidad de lactil donde el polímero es derivado tiene un centro quiral, el poliláctido existe en un número de configuraciones estereoquímicas.

El poli-L-láctido se compone de unidades de L-lactil; el poli-D-láctido se compone de unidades de D-lactil.

Polímeros que comprenden tanto unidades de L-lactil como unidades de D-lactil se indican como láctidocopolímeros.

Dependiendo de su estereoquímica, el poliláctido puede ser amorfo o semicristalino.

Esto se aplica en particular a los homopolímeros de poli-D-láctido y de poli-L-láctido.

No obstante, el índice de cristalización de estos poliésteres es relativamente bajo.

Esto tiene varias desventajas, una de las cuales es que en el caso del moldeado por inyección, la composición tarda en hacerse suficientemente dura mediante cristalización para permitir un liberación del molde fácil.

La rápida cristalización polimérica permite durante un tiempo de enfriamiento corto en el molde dando como resultado un tiempo de ciclo corto, que es deseable para la producción comercial de artículos mediante moldeado por inyección.

Se ha descubierto que el índice de cristalización de poliláctido de un tipo de estereoquímica se puede aumentar mediante la presencia de cantidades menores de poliláctido del otro tipo, lo que conduce a la formación de cristales estereocomplejos con un elevado punto de fusión mediante la asociación estereoselectiva de los polímeros enantioméricos.

La solicitud de patente europea nº . 1681316 y la homóloga US2007/0032631 describen una composición de poliláctido con una velocidad de cristalización aumentada que comprende un cuerpo unido mineral de arcilla laminar de poliláctido que consiste en un mineral de arcilla laminar y uno de ácido poli-L-láctico y ácido poli-D-láctico unido al mineral de arcilla laminar, y el otro de ácido poli-D-láctico de ácido poli-L-láctico no unido al mineral de arcilla lamelar.

El polímero unido al mineral de arcilla laminar combinará con el homólogo enantiomorfo no unido al mineral de arcilla para formar estereocomplejos que actúan como agente de nucleación en el paso de cristalización.

El mineral de arcilla laminar usado en esta publicación es un mineral de arcilla catiónica tal como esmectita, montmorillonita, beidellita, caolinita, vermiculita, o mica.

Los minerales de arcilla laminar se combinan con compuestos de onium orgánico que comprenden un grupo hidroxílico.

Los compuestos de onium se introducen en las capas intermedias entre las plaquetas de arcilla mediante intercambio de iones.

El mineral de arcilla así obtenido se combina con monómeros polimerizables o ácido láctico o láctido, y polimerizado del grupo hidroxilo de la sal de onium orgánico.

Se ha descubierto que el proceso de el documento EP 1631316 tiene varias desventajas.

En primer lugar, el compuesto de onium presente en la arcilla laminar acabará en el producto final.

Los compuestos de onium orgánico de este tipo son propensos a reaccionar con la matriz polimérica, y puede así llevar a una degradación de la misma.

La decoloración de la matriz polimérica puede también ocurrir.

Además, la presencia de compuestos de onium no es agradable cuando se fabrican materiales para fines alimenticios o médicos.

Además, después de la desalación elaborada del mineral de arcilla cruda, el mineral de arcilla purificada tiene que ser modificado mediante un proceso en dos etapas, una reacción del compuesto de onium seguida de una reacción del ácido láctico, que en sí no es agradable.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una composición de polímero que comprende poliláctido con un alto índice de cristalización y propiedades de combinación de fusión mejoradas que no sufren las desventajas del proceso descrito en el documento EP 1681316.

La presente invención pertenece a una composición de polímero que comprende uno de poli-D-láctido y poliL-láctido unido a un mineral de arcilla aniónica y el otro de poli-D-láctido y poli-L-láctido no unido al mineral de arcilla aniónica.

Se observa que el documento WO2006/000550 describe una composición con polímero obtenible por los pasos de preparación de una mezcla de una arcilla aniónica inorgánica y un monómero cíclico tal como un éster cíclico como láctido, y polimerización de dicho monómero.

Esta referencia no describe nada en el uso de enantiómeros.

El documento US2004/0110884 describe arcillas intercaladas con un copolímero en bloque, donde el copolímero en bloque comprende un bloque hidrofílico capaz de intercalar la arcilla, y un bloque oleofílico tal como ácido poliláctico.

Esta referencia no describe nada en el uso de enantiómeros.

El documento JP2003-128900 describe componentes de vehículo a base de PLA comprendiendo tanto Dláctido como L-láctido.

El uso de uno de estos unido a una arcilla aniónica no es descrito.

Las arcillas son descritas como productos de relleno inorgánicos, pero sólo arcillas catiónicas.

El documento US2008/0039579 describe un PLA obtenido mediante la mezcla de polímero de L-láctido y polímero de D-láctido, seguido de calentamiento.

La hidrotalcita se menciona como un posible ligante.

El uso de uno de estos unido a una arcilla aniónica no es descrito.

A. Sorrentino et al. (Trends in Food Science & Technology 18 (2007) 84-95) describen en general los varios itinerarios de tratamiento para fabricar minerales de arcilla intercalada o exfoliada, indicada como nanocompuestos, y su uso en biopolímeros tal como PLA.

La cuestión de la estereoselectividad no es abordada.

Kirk Other 2004 Chapter Polylactides (P. Degrée y P. Dubois) describe la intercalación de arcillas con PLA mediante síntesis in situ.

El uso de D-PLA contra L-PLA no es descrito.

S.S. Ray et al., New Polylactide/Layered Silicate Nanocomposites. 1. Preparation, Characterisation, and Properties, Macromolecules 2002, 35, 3104-3111, describe la producción de nanocompuestos fabricados por extrusión de fusión de PLA con montmorilonita.

La presente invención será dilucidada más abajo.

Las arcillas aniónicas son (hidr) óxidos inorgánicos estratificados donde las capas de (hidr) óxido inorgánico comprenden deficiencias de carga que se compensan mediante amnios de equilibrado de carga.

Los aniones de equilibrado de carga se pueden situar en la capa intermedia entre capas de arcilla, en el borde de las capas de arcilla, o en la superficie externa de las capas de arcilla apiladas.

En arcillas aniónicas tipo hidrotalcita las capas principales tipo brucita están compuestas de octaedro alternando con capas intermedias en las que moléculas de agua y aniones, más particularmente iones de carbonato, son distribuidos.

En general, las capas intermedias pueden contener aniones tal como nitrato, hidróxido, cloruro, bromuro, yoduro, sulfato, sulfito, o aniones orgánicos como monocarboxilatos tal como acetato, dicarboxilatos tales como oxalato, y alquil sulfonatos tal como laurilsulfonato.

La hidrotalcita es un ejemplo de una arcilla aniónica de origen natural, donde el carbonato es el anión predominante presente en la capa intermedia.

La meixnerita es una arcilla aniónica donde el hidróxilo es el anión predominante presente en la capa intermedia.

Cabe señalar que una variedad de términos se utilizan para describir el material que se denomina en este caso como una arcilla aniónica.

Hidróxido tipo hidrotalcita y de doble capa son usados de forma intercambiable... [Seguir leyendo]

1. Composición de polímero que comprende uno de poli-D-láctido y poli-L-láctido intercalado en la capa intermedia de un mineral de arcilla aniónica y el otro de poli-D-láctido y poli-L-láctido no intercalado en la capa intermedia del mineral de arcilla aniónica.

2. Composición de polímero según la reivindicación 1, donde la composición comprende como poliláctido no intercalado en la capa intermedia de la arcilla aniónica una mezcla de poli-D-láctido y poli-L-láctido.

3. Composición de polímero según la reivindicación 2 donde en la mezcla de poli-D-láctido y poli-L-láctido la proporción entre los dos enantiomorfos es de entre 90:10 y 10:90, en particular entre 70:30 y 30:70, todavía más en particular de entre 40:60 y 60:40.

4. Composición de polímero según la reivindicación 1, donde el poliláctido intercalado en la capa intermedia de la arcilla aniónica es poli-D-láctido y el poliláctido no intercalado en la capa intermedia de la arcilla aniónica es poli-Lláctido.

5. Composición de polímero según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la composición comprende estereocomplejos de PLA con un punto de fusión de al menos 190º C,

6. Composición de polímero según cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el uno de poli-D-láctido y poli-L-láctido intercalado en la capa intermedia del mineral de arcilla aniónica tiene un TADP (grado medio de polimerización teórico) de al menos 6, más en particular de al menos 8, todavía más en particular de al menos 10, expresado como unidades de lactil.

7. Composición de polímero según la reivindicación 1, donde el mineral de arcilla aniónica es una hidrotalcita o una meixnerita.

8. Composición de polímero según cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el mineral de arcilla aniónica tiene una distancia entre las capas de la arcilla aniónica de al menos 1, 0 nm, más preferiblemente al menos 1, 5 nm, y de la forma más preferible al menos 2 nm.

9. Composición de polímero según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que adicionalmente comprende un polímero seleccionado del grupo de policarbonatos, poliésteres, polímeros de polivinilo, poli (met) acrilatos, poliamidas, polímeros derivados de polisacárido y mezclas de los mismos.

10. Proceso para la fabricación de una composición de polímero según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde un mineral de arcilla aniónica que comprende uno de poli-D-láctido y poli-L-láctido intercalado en su capa intermedia se combina con una composición que comprende el otro de poli-D-láctido y poli-L-láctido, o con un precursor de láctido para ello, donde, si un precursor de láctido se usa, la mezcla es posteriormente sometida a condiciones de polimerización para formar poliláctido.

11. Proceso según la reivindicación 10, donde un precursor de láctido se usa y un catalizador de polimerización está presente en la mezcla cuando se somete a condiciones de polimerización.

12. Método para la fabricación de un artículo moldeado que incluye las etapas de fusión de una composición de polímero según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, moldeo de la composición, y solidificación de la composición después del moldeo.

13. Método según la reivindicación 12, donde el paso de moldeo del material fundido se realiza poniendo el material en un molde, y solidificando el material fundido en el molde, o sometiendo el material a un paso de formación de película, y solidificando el material fundido en forma de película.

14. Método según la reivindicación 12, donde el paso de moldeo del material fundido se realiza sometiendo el mismo a un proceso de termomoldeo, y solidificando el material fundido en la forma proporcionada por el proceso de termomoldeo.

15. Artículo moldeado que comprende una composición de polímero comprendiendo uno de poli-D-láctido y poli-Lláctido intercalado en la capa intermedia de un mineral de arcilla aniónica y el otro de poli-D-láctido y poli-L-láctido no intercalado en la capa intermedia del mineral de arcilla aniónica.