Procedimiento para preparar una composición que comprende un polímero monovinilaromático y un polímero preparado a partir de recursos renovables.

Procedimiento para preparar una composición que comprende por lo menos un polímero monovinilaromático y porlo menos una fase dispersa de uno o más polímeros preparados a partir de recursos renovables,

que comprende:

a) formar una mezcla polimerizable que comprende:

por lo menos un monómero o un dímero (a1) seleccionado de entre un ácido hidroxicarboxílico, unprecursor de dicho ácido hidroxicarboxílico, un componente cíclico polimerizable mediante polimerizaciónpor apertura de anillo (ROP) y una mezcla de un epóxido y dióxido de carbono, disperso en por lo menos

(a2) un monómero monovinilaromático, opcionalmente un caucho disuelto en (a2) el monómeromonovinilaromático,

b) poner en contacto un catalizador apropiado con la solución polimerizable en condiciones eficaces paraproducir un polímero A1 que comprende las unidades de repetición (a1) dispersas en el (a2) monómeromonovinilaromático,

c) polimerizar por vía radicalaria la solución obtenida en la etapa b) opcionalmente en presencia de un iniciadorde radicales libres, opcionalmente en presencia de agentes de transferencia de cadena, para obtener unpolímero monovinilaromático A2 que comprende una fase dispersa del polímero A1,

d) desgasificar el producto de la etapa c) para separar los comonómeros y monómeros no polimerizadosopcionales y recuperar una composición que comprende por lo menos un (A2) polímero monovinilaromático ypor lo menos (A1), en el que la proporción en peso A1/(A2 + A1) es de hasta el 50 %.

Procedimiento para preparar una composición que comprende un polímero monovinilaromático y un polímero preparado a partir de recursos renovables Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar una composición que comprende un polímero monovinilaromático y una fase dispersa de un polímero preparado a partir de recursos renovables. La producción de materiales plásticos habituales se basa en reservas fósiles (es decir, no renovables) contribuyendo así al agotamiento de recursos esenciales y cada vez más escasos para la humanidad. Más allá del reciclaje de materiales de plástico utilizados o de la valorización de los residuos plásticos como combustible en las incineradoras para el suministro de calor y electricidad, resulta deseable incorporar en los plásticos convencionales procedentes de la industria petroquímica determinadas partes de los polímeros preparados a partir de recursos renovables. El PLA (ácido poli (láctico) ) es probablemente uno de los denominados biopolímeros que presentan el mayor potencial en términos de propiedades físicas y mecánicas, pero también procesabilidad, consideradas muy cercanas a las del poliestireno. Se pueden considerar otros polímeros de origen biológico, y más especialmente poliésteres biodegradables tales como polihidroxialcanoatos (PHA) , y policarbonatos preparados a partir de carbonatos cíclicos.

Antecedentes de la invención La solicitud de patente japonesa publicada el 29 de septiembre de 2005 bajo el Nº JP 2005-264086 describe mezclas de poliestireno (PS) y PLA en las que la parte principal es PLA.

La solicitud de patente japonesa publicada el 18 de enero de 2000 bajo el Nº JP 2000-017038 describe una resina expandible que presenta biodegradabilidad. Esta composición está hecha esencialmente de PLA y comprende un 25 % o menos en peso de PS.

El documento US 7160948, en el ejemplo 1 describe una composición como se indica a continuación: 26, 3 % en peso de ácido poliláctico, 26, 3 % en peso de metacrilato de polimetilo, 11, 6 % en peso de poliolefina y 35, 8 % en peso de un copolímero de bloque de metacrilato de metilo y estireno, comprendiendo dicho copolímero de bloques un 30 % de PS. Esto significa claramente que el poliestireno no es la parte principal de la composición.

La solicitud de patente japonesa publicada el 8 de diciembre de 2005 bajo el Nº JP 2005-336666 describe fibras de ácido láctico que contienen del 3 % al 15 % en peso de poliestireno sindiotáctico.

El documento WO 92-04413 describe mezclas de PLA y poliestireno de propósito general que comprenden del 10 % al 25 % en peso de PLA. Estas mezclas se preparan combinando PLA y PS.

El documento WO 2007015448 describe una composición de resina con carga ambiental reducida que presenta una excelente solidez, resistencia al impacto, resistencia al calor y moldeabilidad, y que se puede producir logrando al mismo tiempo una reducción de la cantidad de descarga de CO2. La composición de resina comprende (A) una resina de estireno, (B) un poliéster alifático, y por lo menos un miembro seleccionado de entre (C) un agente de compatibilización y (D) un anhídrido de ácido dicarboxílico. El agente de compatibilización (C) comprende preferentemente uno o más de los siguientes. (C-1) Un polímero de metacrilato de polimetilo (C-2) Un polímero de vinilo obtenido por copolimerización con una resina epoxi o un anhídrido de ácido (C-3) Un polímero de injerto obtenido mediante polimerización por injerto de metacrilato de metilo con un polímero gomoso (C-4) Un copolímero de bloque que comprende un segmento de ácido poliláctico y un segmento de polímero de vinilo unido al mismo. Dicha composición se prepara por combinación.

El documento WO 2006097979 describe una composición de resina vegetal que comprende ácido poliláctico, una resina termoplástica, y un agente de compatibilización, en la que el agente de compatibilización es un material polimérico formado a partir de un ingrediente monomérico que comprende por lo menos un metacrilato de alquilo y que tiene un peso molecular medio ponderado de 950.000 a 4.100.000. El metacrilato de alquilo es preferentemente por lo menos un miembro seleccionado de entre metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, y metacrilato de butilo. Cuando esta composición de resina vegetal se utiliza para formar una resina vegetal moldeada, esta resina vegetal moldeada puede tener resistencia al impacto mejorada y resistencia al calor mejorada. Dicha composición se prepara por combinación.

El documento JP 200632831 A publicado el 07 de diciembre 2006 proporciona una lámina espumada de una resina termoplástica, con excelentes características de extrusión en la producción de la hoja espumada, que tiene también excelentes características de rigidez, módulo, aislamiento térmico, resistencia al frío, amortiguación y similares, y susceptible de procesamiento secundario en diversos tipos de recipientes o similares; y para proporcionar un procedimiento para producir el recipiente con excelente resistencia al calor. La lámina espumada se obtiene utilizando una composición de resina como materia prima, que se obtiene combinando (D) un compatibilizante de 1 a 20 partes en peso con el total de 100 partes en peso de tres componentes que consisten en (A) un ácido poliláctico del 20 % al 90 % en peso, (B) una resina basada en poliestireno del 5 % al 65 % en peso y (C) una resina basada en polipropileno del 5 % al 40 % en peso, y con una relación de expansión de 1, 1 a 5, 0 y un espesor de 0, 5 a 3, 0 mm.

En los documentos WU DX, YF YANG, CHENG XH, y col. : " Mixed molecular brushes with PLLA and PS side chains prepared by AGET ATRP and ring-opening polymerization", MACROMOLECULES, vol. 39, nº 22, 6 de octubre de 2006 () , páginas 7513-7519, XP002505521 Washington, DC, EE.UU.; PHILIPPE ZINCK, CLAIRE-HELENE BRACHAIS, ERIC FINOT, DENISE BARBIER-BAUDRY: "Nanoscale blends between immiscible polymers via simultaneous non-interfering polymerisation" MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, vol. 206, nº 5, 28 de febrero de 2005 () , páginas 553-558, XP002505522 WILEY-VCH Verlag, Weinheim, Alemania, se describen los estudios teóricos sobre mezclas de polímeros. En la página 558 del documento de PHILIPPE Zinck y col., conclusiones, se admite que el poliestireno y la caprolactona son inmiscibles. En ninguna parte del documento de Wu DX y col. ni del de PHILIPPE Zinck y col. se sugieren composiciones a base de un polímero monovinilaromático y una fase dispersa de un polímero preparado a partir recursos renovables.

Se ha descubierto recientemente un procedimiento muy simple para preparar una composición que comprende un polímero monovinilaromático y una o más fases dispersas hechas de uno o más polímeros de origen biológico tales como ácidos poli (hidroxicarboxílicos) y/o carbonatos cíclicos, incorporando posiblemente un epóxido y dióxido de carbono. El monómero monovinilaromático es preferentemente estireno y el polímero de origen biológico es preferentemente ácido láctico o lactida, su dímero cíclico (3, 6-dimetil-1, 4-dioxano-2, 5-diona) .

Breve descripción de la invención La presente invención es un procedimiento para preparar una composición que comprende por lo menos un polímero monovinilaromático y por lo menos una fase dispersa de uno o más polímeros preparados a partir de recursos renovables, que comprende:

a) formar una mezcla polimerizable que comprende:

por lo menos un monómero o un dímero (a1) seleccionado de entre un ácido hidroxicarboxílico, un precursor de dicho ácido hidroxicarboxílico, un componente cíclico polimerizable mediante polimerización por apertura de anillo (ROP) y una mezcla de un epóxido y dióxido de carbono, disperso en por lo menos (a2) un monómero monovinilaromático, opcionalmente un caucho disuelto en (a2) el monómero monovinilaromático,

b) poner en contacto un catalizador apropiado con la solución polimerizable en condiciones eficaces para producir un polímero A1 que comprende las unidades de repetición (a1) dispersas en el (a2) monómero monovinilaromático, c) polimerizar por vía radicalaria la solución obtenida en la etapa b) opcionalmente en presencia de un iniciador de radicales libres, opcionalmente en presencia de agentes de transferencia de cadena, para obtener una polímero monovinilaromático A2 que comprende una fase dispersa del polímero A1, d) desgasificar el producto de la etapa c) para separar los comonómeros y monómeros no polimerizados opcionales y recuperar una composición que comprende por lo menos un (A2) polímero monovinilaromático y por lo menos (A1) , en el que la proporción en peso A1/ (A2 + A1) es de hasta el 50 %.

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1. Procedimiento para preparar una composición que comprende por lo menos un polímero monovinilaromático y por lo menos una fase dispersa de uno o más polímeros preparados a partir de recursos renovables, que comprende:

a) formar una mezcla polimerizable que comprende:

por lo menos un monómero o un dímero (a1) seleccionado de entre un ácido hidroxicarboxílico, un precursor de dicho ácido hidroxicarboxílico, un componente cíclico polimerizable mediante polimerización por apertura de anillo (ROP) y una mezcla de un epóxido y dióxido de carbono, disperso en por lo menos (a2) un monómero monovinilaromático, opcionalmente un caucho disuelto en (a2) el monómero monovinilaromático,

b) poner en contacto un catalizador apropiado con la solución polimerizable en condiciones eficaces para producir un polímero A1 que comprende las unidades de repetición (a1) dispersas en el (a2) monómero monovinilaromático, c) polimerizar por vía radicalaria la solución obtenida en la etapa b) opcionalmente en presencia de un iniciador de radicales libres, opcionalmente en presencia de agentes de transferencia de cadena, para obtener un polímero monovinilaromático A2 que comprende una fase dispersa del polímero A1, d) desgasificar el producto de la etapa c) para separar los comonómeros y monómeros no polimerizados opcionales y recuperar una composición que comprende por lo menos un (A2) polímero monovinilaromático y por lo menos (A1) , en el que la proporción en peso A1/ (A2 + A1) es de hasta el 50 %.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que la polimerización de (a1) en la etapa b) de la misma se realiza por debajo de 100 ºC.

3. Procedimiento según la reivindicación 2 en el que la polimerización de (a1) en la etapa b) se realiza por debajo de 60 ºC.

4. Procedimiento según la reivindicación 3 en el que la polimerización de (a1) en la etapa b) se realiza a entre 20 ºC y 40 ºC.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que los catalizadores que se pueden utilizar en la etapa b) son, por ejemplo, catalizadores orgánicos o catalizadores de metal.

6. Procedimiento para preparar una composición que comprende por lo menos un polímero monovinilaromático y por lo menos una fase dispersa de uno o más polímeros preparados a partir de recursos renovables, que comprende:

a) formar una mezcla polimerizable que comprende:

por lo menos un monómero o un dímero (a1) seleccionado de entre un ácido hidroxicarboxílico, un precursor de dicho ácido hidroxicarboxílico, un componente cíclico polimerizable mediante polimerización por apertura de anillo (ROP) y una mezcla de un epóxido y dióxido de carbono, disperso en por lo menos (a2) un monómero monovinilaromático, opcionalmente un caucho disuelto en (a2) el monómero monovinilaromático,

b) poner en contacto un catalizador apropiado con la solución polimerizable en condiciones eficaces para producir de manera prácticamente simultánea un polímero A1 que comprende las unidades de repetición (a1) y un polímero monovinilaromático A2, c) desgasificar el producto de la etapa b) para separar los comonómeros y monómeros no polimerizados opcionales y recuperar una composición que comprende por lo menos un (A2) polímero monovinilaromático y por lo menos un (A1) , en el que la proporción en peso A1/ (A2 + A1) es de hasta el 50 %.

7. Procedimiento según la reivindicación 6 en el que el catalizador de la etapa b) es un catalizador de esterificación.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 en el que el catalizador de la etapa b) es 2-etil-hexanoato de estaño o Sn (Oct) 2.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 en el que se utiliza un alcohol como activador y agente de transferencia de cadena para la polimerización de (a1) .

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que (a1) es una lactida.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la proporción en peso A1/ (A1 + A2) es de hasta el 30 %, preferentemente hasta el 20 %.

12. Procedimiento según la reivindicación 11 en el que la proporción en peso A1/ (A2 + A1) es de hasta el 20 %.