PELÍCULA SOPLADA DE ÁCIDO POLILÁCTICO Y SU MÉTODO DE FABRICACIÓN.

Película soplada de ácido poliláctico y su método de fabricación CAMPO DE LA INVENCIÓN [0001] La presente invención se refiere en general a películas producidas por procesos de soplado de película. Más específicamente, la presente invención se refiere a películas sopladas comprendiendo ácido poliláctico y a métodos de fabricación de las mismas. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN [0002] En los últimos años se ha incrementado enormemente el interés en polímeros compostables, es decir, biopolímeros, y muchas empresas han hecho esfuerzos en el mercado, por ejemplo, materiales de embalaje, productos higiénicos, bolsas, y películas con polímeros compostables. El ácido poliláctico (APL), es decir, los polímeros poliláctidos o de condensación que se basan en ácido láctico son un grupo muy atractivo de biopolímeros por muchas razones. Su principal producto de degradación, el ácido láctico, es un producto común en la naturaleza, no es tóxico y se usa mucho en las industrias de alimentación y farmacéuticas. [0003] Está probado que las películas, particularmente las películas sopladas comprendiendo APL son difíciles de producir. De hecho, las películas sopladas de APL actualmente disponibles requieren la adición de aditivos tales como plastificantes para permitir su producción. No obstante, los plastificantes son frecuentemente indeseados en películas con aplicaciones relacionadas con alimentos, son costosos, y raramente, en caso de serlo, son tan ecológicos como el APL mismo. Para sortear estas cuestiones, algunos fabricantes han recurrido a la fabricación de película de APL con metodología de fundición (p. ej., fundido y recocido). No obstante, la metodología de fundición produce películas con aplicaciones limitadas y puede ser de 5 a 10 veces más costosa que el tratamiento de película soplada. [0004] Por consiguiente, hay una necesidad de películas sopladas de APL sustancialmente libres de plastificantes. También hay una necesidad de un método de fabricación de películas de APL usando tratamiento de película soplada. El documento US 5,502,158 divulga una película de ácido poliláctico de extrusión por soplado comprendiendo aproximadamente un 20 por ciento en peso de un plastificante de láctido. Otros artículos moldeados a partir de ácido poliláctico se conocen de los documentos US 2002/0198332 A1 y WO 02/072335 A1. RESUMEN DE LA INVENCIÓN [0005] Las necesidades anteriores se satisfacen, en cierta medida, con la presente invención, en tanto que se proporcionan películas sopladas de APL, que están sustancialmente libres de plastificantes, y métodos de fabricación y uso de las mismas. [0006] En una forma de realización de la presente invención, se proporciona un método para hacer una película soplada de APL comprendiendo (a) suministro de gránulos secos de APL, (b) fusión de los gránulos para formar una masa fundida con un primer valor deseado de viscosidad o escala de valores, (c) aumento de la viscosidad de la masa fundida a un segundo valor de viscosidad deseado o escala de valores, (d) formación de una burbuja caliente a partir de la masa fundida resultante, y (e) colapso de la burbuja para formar una película, en la que la película de APL comprende menos de un 2% en peso de plastificante. Los gránulos se pueden secar por una variedad de diferentes vías, incluyendo por ejemplo, secado en una tolva de deshumidificación. La temperatura de fusión puede incluir un intervalo amplio de temperaturas. En una forma de realización, la temperatura de fusión se selecciona del intervalo de 163°C (325 °F) a 252°C (485 °F), preferiblemente de 191°C (375 °F) a 218°C (425 °F), y más preferiblemente a 204°C (400 °F). En algunas formas de realización, el primer valor de viscosidad varia de 1,000 P a 5,000 P a 249°C (480 °F) a una velocidad de cizallamiento aparente de 55 segundos -1 , preferiblemente de 2,000 P a 4,000 P a 249°C (480 °F) a una velocidad de cizallamiento aparente de 55 segundos -1 , y más preferiblemente a 3,000 P a 249°C (480 °F) y a una velocidad de cizallamiento aparente de 55 segundos -1 . En otras formas de realización, el segundo valor de viscosidad puede variar en el intervalo de 14,000 P a 16,000 P a 191°C (375 °F) a una velocidad de cizallamiento aparente de 55 segundos -1 , preferiblemente de 15,500 P a 16,500 P a 191°C (375 °F) a una velocidad de cizallamiento aparente de 55 segundos -1 , y más preferiblemente de 15,000 P a 191°C (375 °F) y a una velocidad de cizallamiento aparente de 55 segundos -1 . El paso de incremento de viscosidad se puede llevar a cabo de la forma más conveniente, pero no exclusivamente, en una unidad de enfriamiento de polímeros, y el paso de formación de una burbuja caliente puede incluir un paso de estirado, que orienta la película. Alternativamente, el paso de incremento de viscosidad se puede llevar a cabo por enfriamiento interno del mandril de la boquilla (por aire o fluido líquido), controlando la temperatura de la boquilla (por fluido líquido calentado o enfriado), y/o por la adición de potenciadores químicos de viscosidad, siendo estos últimos añadidos preferiblemente durante o antes del paso de fusión. [0007] En algunas formas de realización de la invención descrita, el método puede incluir además recocido de la película. El paso de recocido se puede llevar a cabo en una variedad de intervalos de temperatura, tal como una temperatura que varía de 49°C a 141°C (120 °F a 285 °F), preferiblemente de 60°C a 121°C (140 °F a 250 °F). Si se 2   desea, la burbuja se puede calentar a una temperatura superior a 38°C (100 °F) [0008] En otra forma de realización de la presente invención, se proporciona un método de pretratamiento de una mezcla de polímeros de APL para permitir la fabricación de una película soplada comprendiendo (a) gránulos de una mezcla de polímeros de APL, (b) fusión de los gránulos para formar una masa fundida con un primer valor deseado de viscosidad o escala de valores, y (c) enfriamiento de la masa fundida a un segundo valor deseado de viscosidad o escala de valores. El segundo valor de viscosidad deseado puede estar en el intervalo de dos a diez veces el primer valor de viscosidad deseado, y preferiblemente en el intervalo de cuatro a ocho veces el primer valor de viscosidad deseado. El enfriamiento se puede realizar dentro de una unidad de enfriamiento de polímeros, al igual que por aire (o líquido) que enfría el mandril dentro de la boquilla a través del cual es soplada la película, el uso de potenciadores de viscosidad como previamente citado, enfriando la boquilla con aire o líquido, y combinaciones de estas técnicas. [0009] En otra forma de realización de la presente invención, se proporciona un bien empaquetado comprendiendo un artículo consumible y una película soplada de APL enrollada alrededor de al menos una parte del artículo consumible. El artículo consumible puede incluir baterías, latas, botellas, encendedores desechables, bolígrafos y artículos decorativos, envases de película transparente para alimentos (p. ej., repostería, donuts), juguetes, y sobres con ventana. La película soplada de APL puede ser transparente, mate, translúcida, u opaca, y puede incluir una etiqueta de embalaje, opcionalmente impresa sobre la película. [0010] En otra forma de realización diferente de la presente invención, se proporciona una película soplada, comprendiendo un polímero de ácido poliláctico (APL) comprendiendo menos de un 2% en peso de plastificantes. El polímero de APL puede tener un promedio de peso molecular de 100,000 a 400,000. En algunas formas de realización, la concentración de láctido puede ser opcionalmente inferior a un 1 por ciento, y/o tener un nivel de mesoláctido de 10 a 20 por ciento. [0011] Así, se han descrito, más bien en términos generales, determinadas formas de realización de la invención para que la descripción detallada de la misma pueda ser mejor entendida, y para que la presente aportación a la técnica pueda ser mejor apreciada. Hay por supuesto formas de realización adicionales de la invención, que se describirán a continuación y que quedan dentro del campo del objeto de las reivindicaciones adjuntas. [0012] A este respecto, antes de explicar al menos una forma de realización de la invención en detalle, debe entenderse que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y a las configuraciones de los componentes expuestas en la siguiente descripción o ilustradas en los dibujos. La invención es capaz de sendas formas de realización, además de aquellas expresamente descritas y practicadas y realizadas de varias maneras. Debe entenderse también que la fraseología y terminología empleadas aquí, al igual que en el resumen, tienen el propósito de la descripción e ilustración y no deberían considerarse como limitativas. [0013]... [Seguir leyendo]

1. Método para hacer una película soplada de ácido poliláctico (APL) comprendiendo: (a) suministro de gránulos secos de APL, (b) fusión de los gránulos para formar una masa fundida con un primer valor de viscosidad o intervalo de valores deseado, (c) aumento de la viscosidad de la masa fundida a un segundo valor de viscosidad o intervalo de valores deseado, (d) formación de una burbuja a partir de la masa fundida resultante, y (e) colapso de la burbuja para formar una película, donde el plastificante es un láctido y la película soplada de APL comprende menos de un 10 por ciento de plastificante. 2. Método según la reivindicación 1, donde los gránulos se secan en una tolva de deshumidificación. 3. Método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el paso de fusión se realiza en un intervalo de temperatura de 163°C (325°F) a 252°C (485 °F), preferiblemente de 191°C (375°F) a 218°C (425°F). 4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde el primer valor de viscosidad varia de 100 Pa.s (1000 P) a 500 Pa.s. (5000 P) a 249°C (480°F) a una velocidad de cizallamientomiento aparente de 55 segundos -1 , preferiblemente de 200 Pa.s (2000 P) a 400 Pa.s (4000 P). 5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el segundo valor de viscosidad varia de 1400 Pa.s (14000 P) a 1600 Pa.s (16000 P) a 191°C (375°F) a una velocidad de cizallamientomiento aparente de 55 segundos -1 , preferiblemente de 1550 Pa.s (15500 P) a 1650 Pa.s (16500 P). 6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el paso de aumento de la viscosidad se realiza en una unidad de enfriamiento de polímeros. 7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, donde el paso de formación de una burbuja calentada incluye un paso de estirado, que orienta la película. 8. Método según la reivindicación 7, donde el paso de estirado se realiza usando un proceso de orientación de película soplada. 9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que incluye además el recocido de la película. 10. Método según la reivindicación 9, donde el paso de recocido se realiza a una temperatura que varía de 49°C (120°F) a 141°C (285 °F), preferiblemente de 60°C (140°F) a 121°C (250 °F). 11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, donde la burbuja se calienta a una temperatura superior a 38°C (100 °F), preferiblemente de 38°C (100°F) a 93°C (200°F), más preferiblemente de 38°C (100°F) a 79°C (175°F), incluso más preferiblemente aún de 38°C (100°F) a 71°C (160°F), aún incluso más preferiblemente de 38°C (100°F) a 60°C (140 °F), y de la forma más preferible de 49°C (120°F) a 60°C (140°F). 12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, donde el polímero de APL comprende al menos un 70 por ciento en peso de poliláctido. 13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde la película soplada consiste esencialmente en el polímero de APL y en menos de un 2% en peso de plastificante. 14. Película soplada de APL obtenible por el proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 13. 15. Película soplada de APL según la reivindicación 14, donde el polímero de APL tiene un promedio de peso molecular de 100000 a 400000. 16. Película soplada según la reivindicación 14 o la reivindicación 15, donde el polímero de APL incluye al menos un 70 por ciento en peso de poliláctido. 17. Película soplada según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 16, donde la película soplada consiste esencialmente en el polímero de APL y en menos de un 2% en peso de plastificante. 18. Película soplada según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 17, donde la película soplada comprende además un segundo polímero de APL. 19. Película soplada según cualquiera de las reivindicaciones 14-18, donde el polímero de APL tiene un nivel de 14   mesoláctido de un 10 por ciento a un 20 por ciento. 20. Película soplada según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 19, donde la película soplada consiste esencialmente en el polímero de APL. 21. Película soplada según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 20, donde la película comprende además un colorante, donde el colorante está preferiblemente presente en una concentración de entre 1% a 20% en peso. 22. Película soplada según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 21, donde la película soplada comprendiendo un polímero de ácido poliláctico (APL) y menos de un 10% en peso, preferiblemente menos de un 5% en peso, más preferiblemente menos de un 2% en peso, de un láctido seleccionado del grupo consistente en D-láctido, L-láctido, meso D,L- láctido y D,L-láctido racémico. 23. Uso de la película soplada de APL según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 22 en envases con ventana para alimentos, protectores de alimentos, protectores de juguetes, bolsas para flores, sobres, señalización, aplicaciones de impresión. 24. Bien empaquetado comprendiendo un artículo consumible y una película soplada de APL según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 22. 25. Sobre con una pared anterior y una pared posterior, estando una de dichas paredes provista con al menos una ventana, donde la ventana comprende una película soplada de APL según cualquiera de las reivindicaciones 14 - 22.   16