Composición de ácido poliláctico.

Una composición que comprende (i) poliláctido, (ii) un catalizador metálico y (iii) un desactivador con base deácido metafosfórico donde el desactivador es al menos uno seleccionado del grupo consistente en una sal de metalalcalino,

una sal de metal de tierra alcalino y una sal onio del compuesto representado por la siguiente fórmula:**Fórmula**

donde n es un número entero de 1 a 200, y donde el desactivador tiene un pH de una solución acuosa preparadadisolviendo 1 g de la misma en 100 ml de agua de 6 o menos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/320244.

Solicitante: TEIJIN LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-7, Minamihommachi 1-chome Chuo-ku Osaka-shi, Osaka 541-0054 JAPON.

Inventor/es: TOYOHARA, KIYOTSUNA, SUZUKI,HIROTAKA, TO,SHIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K3/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes inorgánicos.
  • C08K5/00 C08K […] › Utilización de ingredientes orgánicos.
  • C08K5/51 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Fósforo enlazado a oxígeno.
  • C08L101/16 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 101/00 Composiciones de compuestos macromoleculares no específicos. › siendo los compuestos macromoleculares biodegradables.
  • C08L67/04 C08L […] › 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 hidroxicarboxílicos, p. ej. lactonas (C08L 67/06 tiene prioridad).

PDF original: ES-2444848_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composición de ácido poliláctico

Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición que comprende poliláctico. Más específicamente, se refiere a una composición que tiene excelente estabilidad al calor, fuerza mecánica y color y puede mantenerse durante largo tiempo.

Descripción de la técnica anterior

Ya que la mayoría de los plásticos son ligeros y rígidos, tienen elevada durabilidad y pueden moldearse fácilmente en cualquier forma, se producen en masa para ayudar en nuestras vidas de varias maneras. Sin embargo, cuando se tiran al medio ambiente, no se descomponen fácilmente y se acumulan. Cuando se queman, producen una gran cantidad de dióxido de carbono que acelera el calentamiento global.

En vista de la situación anterior, ahora se encuentran en marcha energéticamente estudios sobre plásticos biodegradables que se degradan por microorganismos. Los plásticos biodegradables titeen una unidad de éster de ácido carboxílico alifático que se degradan fácilmente por microorganismos. Por otro lado, tienen baja estabilidad al calor, y sus pesos moleculares tienden a descender y sus colores tienden a empeorar en la etapa de exponerlos a una alta temperatura, tal como el torneado en estado de fusión, moldeo por inyección o formación de películas fundidas.

De los plásticos biodegradables, el poliláctido es un plástico que tiene excelente resistencia al calor y buen equilibrio entre color y fuerza mecánica. Cuando se compara con resinas con base de petróleo tipificadas por tereftalato de polietileno y poliamida, hay una diferencia abismal en la estabilidad al calor entre ellos. Para resolver esta situación, se han hecho varios estudios sobre la mejora de la estabilidad al calor de poliláctido.

Por ejemplo, el documento de patente 1 propone que un compuesto con base de ácido fosfórico o un compuesto con base de ácido fosforoso debería añadirse como un desactivador de catalizador al poliláctido cuando su peso molecular alcanza 50.000. Sin embargo, la adición del desactivador catalizador al poliláctico que tiene un bajo peso molecular como en el documento de patente 1 significa que se impide la posterior reacción de polimerización, posibilitando de este modo la obtención de un polímero que tiene un alto peso molecular.

Los documentos de patente 2 y 3 proponen que un éter de ácido fosfórico ácido o un agente quelante deberían añadirse como un desactivador catalizador para mejorar la estabilidad al calor del poliláctido. Ya que la seguridad contra la toxicidad del éster de ácido fosfórico ácido desvelada en los documentos de patente 2 y 3 no está asegurada, cuando la resina se desecha, contamina el medio ambiente y su uso en comida está limitado. El agente quelante generalmente tiene baja resistencia al calor y se cuece antes de capturar un catalizador metálico para convertirse en un serio factor colorante.

Mientras, se conoce que la estabilidad al calor del poliláctido está afectada no solamente por un catalizador de polimerización sino también por la desconexión espontanea de la cadena metálica (en referencia a los documentos de no patente 1 y 2) . La desconexión espontanea de la cadena principal se desarrolla monolíticamente para producir un radical de carbono, radical acilo, radical oxo o radical carboxilo, causando de este modo la producción de un láctido por la despolimerización y un incremento en la cantidad de un componente colorante tal como un derivado de ácido pirúvico debido a una reacción de reunificación o deshidrogenación, o desproporcionación.

Para mejorar la estabilidad al calor, color y resistencia hidrolítica del poliláctido mientras mantiene su seguridad, debe hacerse una mejora adicional en la supresión de despolimerización causada por el catalizador residual y la supresión de un reducción en el peso molecular causada por la desconexión de la cadena principal. (documento de patente 1) Patente Japonesa Nº 2.862.071 (documento de patente 2) Patente Japonesa Nº 3.487.388. (documento de patente 3) JP-A Nº 10-36651. (documento de no patente 1) Polymer Degradation and Stability, 1985, vol. 11, páginas 309-326. I. C. McNeil et al. (documento de no patente 2) Journal of Analytical and Applied Pyrolisis, 1997, vol. 40-41, páginas 43-53, F. D. Copinche eta l.

JP 9 031171 trata de un proceso para producir ácido poliláctico de láctido como una materia prima principal mediante polimerización con abertura de anillo del láctido, que comprende la adición de un compuesto de ácido fosfórico o ácido fosforoso en un momento cuando el polímero obtenido por la polimerización llega a tener un peso molecular de 50.000 o superior.

Tsuji H et al. “enhanced thermal stability of poli (lactide) s in the melt by enantiomeric Polymer blending” Polymer, volumen 44, nº 10, 1 Mayo 2003, páginas 2891-2896 trata del estudio de la estabilidad termal y degradación de películas de mezcla de poli-L-láctido y poli-D-láctido.

Resumen de la invención

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una composición que comprenda poliláctido y que tenga una excelente estabilidad al calor. Es otro objeto de la presente invención proporcionar una composición que comprenda poliláctido y tenga excelente color. Es otro objeto más de la presente invención proporcionar una composición que comprenda poliláctico y tenga excelente resistencia hidrolítica.

Los inventores de la presente invención han conducido intensivos estudios sobre un desactivador que es efectivo para desactivar el catalizador residual contenido en el poliláctido.

Los inventores de la presente invención han descubierto que cuando un desactivador con base de ácido metafosfórico está contenido en poliláctico, el catalizador residual y el agua contenida en el poliláctido pueden desactivarse de manera efectiva y puede obtenerse una composición que tiene excelente estabilidad al calor y resistencia hidrolítica. La presente invención se ha llevado a cabo en base a este hallazgo.

Esto es, la presente invención es una composición que comprende (i) poliláctido, (ii) un catalizador metálico y (iii) desactivador con base de ácido metafosfórico, donde el desactivador es al menos uno seleccionado del grupo consistente en una sal de metal alcalino, una sal de metal de tierra alcalino y una sal onio del compuesto representado por la siguiente fórmula:

donde n es un número entero de 1 a 200, y donde el desactivador tiene un pH de una solución acuosa preparada disolviendo 1 g del mismo en 100 ml de agua o 6 o menos.

La presente invención incluye un producto moldeado de la composición.

Además, la presente invención es un proceso para la fabricación de una composición que contiene cristales de estereocomplejo mezclando juntos poli-L-láctido y poli-D-láctido, donde la proporción de peso de poli-L-láctido para poli-D-láctido es de 90:10 a 10:90, donde al menos uno de poli-L-láctido y poli-D-láctido contiene un catalizador metálico y la mezcla se realiza en presencia de un desactivador con base de ácido metafosfórico, donde el desactivador es al menos uno seleccionado del grupo consistente en una sal de metal alcalino, una sal de metal de tierra alcalino y una sal onio del compuesto representado por la siguiente fórmula:

donde n es un número entero de 1 a 200, y donde el desactivador tiene un pH de una solución acuosa preparada disolviendo 1 g del mismo en 100 ml de agua o 6 o menos.

Descripción detallada de la realización preferente La presente invención se describirá con detalle aquí más abajo. <composición>

El poliláctido está esencialmente compuesto por una unidad de láctido representada por la siguiente fórmula. El poliláctido contiene una unidad de láctido representada por la siguiente fórmula en una cantidad de preferentemente de 90 a 100% mol, más preferentemente de 95 a 100% mol, más preferentemente de 98 a 100% mol.

El peso molecular del peso medio (Pm) del poliláctido es preferentemente de 100.000 a 500.000, más preferentemente de 150.000 a 350.000. el peso molecular del peso medio en este texto es un valor de peso molecular de peso medio en términos de poliestireno estándar medido por cromatografía de filtración en gel (CFG) usando cloroformo como un eluyente.

El poliláctido es preferentemente poli-L-láctido, poli-D-láctido o una mezcla de ambos. La proporción de peso de poli-L-láctido con poli-D-láctido es preferentemente de 90:10 a 10:90, más preferentemente de 75:25 a 25:75, mucho más preferentemente de 60:40 a 40:60.

El poli-L-láctido contiene una unidad de L-láctido como el componente principal. Poli-L-láctido contiene una unidad de L-láctido... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición que comprende (i) poliláctido, (ii) un catalizador metálico y (iii) un desactivador con base de ácido metafosfórico donde el desactivador es al menos uno seleccionado del grupo consistente en una sal de metal alcalino, una sal de metal de tierra alcalino y una sal onio del compuesto representado por la siguiente fórmula:

donde n es un número entero de 1 a 200, y donde el desactivador tiene un pH de una solución acuosa preparada disolviendo 1 g de la misma en 100 ml de agua de 6 o menos.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, donde el poliláctido es poli-L-láctido, poli-D-láctido o una mezcla de los mismos.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, donde el poliláctido es una mezcla de poli-L-láctido y poli-Dláctido y contiene cristal estereocomplejo, y donde la proporción de peso de poli-L-láctido con poli-D-láctido es de

90:10 a 10:90.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, donde el catalizador metálico es un compuesto que contiene al menos un metal seleccionado del grupo consistente en un metal de tierra alcalino, un metal de tierra raro, un metal de transición del cuarto periodo, aluminio, germanio, estaño y antimonio.

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende de 0, 001 a 1 parte por peso del catalizador metálico en base a 100 partes por peso del poliláctido.

6. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende de 0, 001 a 10 partes por peso del desactivador con base de ácido metafosfórico en base a 100 partes por peso del poliláctido.

7. Un producto moldeado de la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Un proceso para fabricar una composición que contiene cristal estereocomplejo mezclando poli-L-láctido y poli-Dláctido, donde la proporción en peso de poli-L-láctido con poli-D-láctido es de 90:10 a 10:90, donde al menos uno de poli-L-láctido y poli-D-láctido contiene un catalizador metálico y la mezcla se realiza en presencia de un desactivador con base de ácido metafosfórico, donde el desactivador es al menos uno seleccionado del grupo consistente en una sal de metal alcalino, una sal de metal de tierra alcalino y una sal onio del compuesto representado por la siguiente fórmula:

donde n es un número entero de 1 a 200, y donde el desactivador tiene un pH de una solución acuosa preparada disolviendo 1 g de la misma en 100 ml de agua de 6 o menos.

9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, donde el catalizador metálico es un compuesto que contiene al menos un metal seleccionado del grupo consistente en metal de tierra alcalino, un metal de tierra raro, un metal de transición del cuarto periodo, aluminio, germanio, estaño y antimonio.

10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, donde el contenido del catalizador metálico es de 0, 001 a 1 parte por peso en base a 100 partes por peso del total de poli-L-láctido y poli-D-láctido.

11. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, donde el desactivador con base de ácido metafosfórico está presente en una cantidad de 0, 001 a 10 partes por peso en base a 100 partes por peso del total de poli-L-láctido y poli-D-láctido.


 

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