ES2613497T3

ES2613497T3 - Composiciones duraderas de polihidroxialcanoato

Info

Publication number: ES2613497T3
Application number: ES13705194.2T
Authority: ES
Inventors: Alessandro CARFAGNINI; Leonardo Bellomo
Original assignee: Sabio Srl
Current assignee: Sabio Srl
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: EP2817372B1; ITTO20120155A1; US20150291788A1; PL2817372T3; US20170335099A1; CN104245839B; KR20140131969A; JP2015508121A; EP2817372A1; EP2817372B8; KR101512165B1; MX356432B; MX2014010026A; BR112014020283B1; JP5956614B2; WO2013124361A1; BR112014020283A8; US20190144665A1; CN104245839A; US10294364B2

Abstract

Composición de polihidroxialcanoato que presenta una elongación de rotura (ASTM D638) superior al 3 %, una resistencia al impacto (prueba de Charpy, ISO179 1eU, 23 °C, sin entallar) superior a 18 KJ/m2 y un módulo de flexión de por lo menos 950 MPa que comprende: - por lo menos un 25 % en peso de un compuesto de polihidroxialcanoato (I), que comprende uno o más copolímeros de hidroxialcanoato y en el que el contenido de homopolímero de poli(3-hidroxibutirato) es inferior al 5 % en peso; - entre un 5 y un 40 % en peso de uno o más polímeros termoplásticos como compuesto no polihidroxialcanoato (II) seleccionado de entre el grupo que comprende (IIa) un poliuretano termoplástico que es un copolímero de bloque, y presenta una dureza inferior a 56 Shore D, determinada según ASTM D2240; una mezcla de un poliuretano termoplástico (IIa) y un polímero acrílico (IIb) con un índice de flujo de fusión según ASTM D1238 a 175 °C/2,16 kg superior a 0,25 g/10 min y/o una temperatura de vitrificación determinada según la norma ISO 11357 que es inferior a 150 °C; en la que (IIb) es un copolímero de bloque acrílico (IIb1) con un núcleo que comprende caucho basado en el butadieno y/o basado en material acrílico y que se encuentra reticulado; o un terpolímero acrílico (IIb2) que comprende grupos glicidilo y/o maleico; y mezclas de los mismos, que comprenden no más del 5% en peso de polímeros biodegradables (ASTM D6400); - entre un 0 y un 40 % en peso de una o más cargas (III); - entre un 0 y un 20 % en peso de una o más plastificantes (IV); y - entre un 0 y un 10 % en peso de una o más aditivos (III), en la que los compuestos (I) y (II) en conjunto comprenden por lo menos el 40 % en peso de la composición y el % en peso de los compuestos se calcula sobre el peso total de los compuestos (I) a (V) de la composición y alcanza un total del 100 % en peso.

Description

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compuesto (IV) es un aceite epoxidado de origen vegetal, más preferentemente aceite de soja epoxidado. La utilización de un aceite epoxidado de origen vegetal permite que el porcentaje de carbono no fósil aumente aún más. El compuesto (IV) se utiliza preferentemente en una cantidad comprendida entre el 1 y el 15 % en peso.

5 Por último, la composición de polihidroxialcanoato puede comprender uno o más aditivos comunes. Los aditivos aptos comprenden antioxidantes, antihidrolíticos, estabilizadores de los rayos UV, pigmentos y modificadores de la superficie. Otros aditivos que se pueden utilizar comprenden esponjantes, antiadherentes, agentes antirrayas y antibióticos.

10 Las cargas, plastificantes y aditivos que se pueden utilizar en la composición según la presente invención pueden ser de origen natural o sintético. Algunos de ellos se pueden obtener convenientemente de fuentes naturales renovables.

La composición de la presente invención se utiliza preferentemente en procedimientos de moldeo convencionales en

15 unas condiciones de proceso características. Los ajustes de temperatura pueden ser ligeramente inferiores a los utilizados cuando se usa una composición basada en el polipropileno. Aparte de esto, no se necesita adaptación adicional alguna del equipo y similares. De hecho, poder sustituir composiciones basadas en el PP constituye uno de los fundamentos de la presente invención.

20 La composición de la presente invención se utiliza preferentemente en la preparación de productos duraderos, lo que permite etiquetar dichos productos duraderos como comprendiendo más de 20, preferentemente más de 40, más preferentemente más del 60 % en peso de carbono no fósil. Se considera que los productos duraderos realizados a partir de la presente composición son nuevos. Se pueden etiquetar o comercializar asimismo como conteniendo más del 50 % en peso de carbono no fósil. Por consiguiente, la presente patente reivindica también los

25 productos fabricados a partir de la composición de la presente invención. En particular, productos destinados a aplicaciones para automóviles, artículos para el hogar (electrodomésticos, electrónica de consumo, muebles, etc.), equipos deportivos y juguetes.

La presente invención se ilustra mediante los ejemplos siguientes. 30

Ejemplos

Descripción rápida de los procedimientos:

35 Propiedades mecánicas:

 La "elongación de rotura" (ASTM D638) determina la deformación máxima que una muestra sometida a una fuerza puede soportar antes de romperse en dos partes. En el presente caso se pretenden unos valores elevados.

40  La "resistencia a la rotura" (ASTM D638) determina la fuerza máxima que puede soportar una muestra antes de romperse en dos partes. En el presente caso se pretenden unos valores elevados.  El "módulo de flexión" (ASTM D790) determina la fuerza que se necesita para doblar una muestra. Se pretenden valores tanto altos como bajos, en función de las necesidades.  El método de ensayo de la resistencia/resistencia al impacto "Izod" (ASTM D256) determina la energía que se

45 absorbe antes de la rotura. Cuanta más energía absorbe el material, más difícil será fracturar la muestra de ensayo. Las pruebas se realizaron a 0 °C con una muestra con entalla. En caso de que una muestra no se rompa o únicamente se rompa parcialmente, se clasifican como "NB" y "RP", respectivamente. En este caso se pretenden valores elevados; aunque RP es incluso mejor y NB es mejor que RP.

 El método de ensayo para la resistencia/resistencia al impacto "Charpy" (ISO 179 1eU) determina la misma 50 propiedad que el ensayo Izod. En este caso se utilizaron muestras sin entallar y se realizaron los ensayos a las temperaturas indicadas en las Tablas.

Propiedades térmicas:

55  "Vicat" (ASTM D1525) mide la temperatura a la que una aguja de extremo plano de 1 mm2 penetrará 1 mm en un material en unas condiciones determinadas de carga y de velocidad de calentamiento. Se puede utilizar la temperatura de reblandecimiento Vicat para comparar las características de ablandamiento térmico de distintos materiales. La medición se realiza con una velocidad de calentamiento de 50 °C/h y una carga de 10 N, excepto si indica lo contrario. En el presente caso se pretenden unos valores elevados.

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Propiedades estéticas:

 "Gloss 60 °" determina la cantidad de luz reflejada por una superficie. En el presente caso, los valores elevados son mejores.

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Tabla 2

Entrada 1: Entrada 2

P(3HB-CO-3HV): 60 % 60 %

TPU: 20 %

PLA: 20 %

Plastificante: - -

Talco: 20 % 20 %

100 %
100 %

Tabla 3

Entrada 1: Entrada 2

Prueba Izod, entallada (0 °C): ASTM D256 J/m 30,4 12,9

Prueba Charpy, sin entallar (23 °C): ISO179 1eU KJ/m2 50,4 10,6

Elongación de rotura: ASTM D638 % 7,9 2,3

Ejemplo 3, compuesto (II)

La Tabla 4 muestra una composición que contiene PHA puro (comparativo) y unas composiciones que comprenden 10 polímero de TPU, polímero acrílico o una mezcla de poliuretano y polímeros acrílicos. En la Tabla 5 se presentan las medidas de las propiedades físicas.

La entrada 4 y la entrada 5, en comparación con la entrada 3, demuestran que la presencia del compuesto reivindicado no HPA (II), tanto un polímero acrílico como un polímero de TPU, mejora los valores de elasticidad y de 15 elongación de rotura.

La entrada 5 en comparación con la entrada 4 demuestra que la presencia de polímeros acrílicos produce un valor superior de elongación de rotura que la que presenta una composición que comprende la misma cantidad de TPU. Por lo tanto, un objeto realizado de un material cuya composición es la entrada 5 soportará una deformación más

20 elevada antes de romperse que uno cuya composición es la entrada 4.

Sin embargo, una comparación entre la entrada 4 y la entrada 5 demuestra que la presencia de TPU produce un valor más elevado de Vicat que el que presenta una composición que comprende la misma cantidad de polímero acrílico. Por lo tanto, un objeto realizado de un material cuya composición es la entrada 4 es más apto para utilizarse

25 en ambientes cálidos que un objeto cuya composición es la entrada 5. La entrada 6 muestra un efecto sinérgico del uso de ambos polímeros acrílicos y TPU cuando se tiene en cuente la elongación de rotura.

Tabla 4

Entrada 3: Entrada 4 Entrada 5 Entrada 6

P(3HB-CO-3HV): 100 % 70 % 70 % 70 %

TPU: 30 % 15 %

Polímero acrílico: 30 % 15 %

100 %
100 %
100 %
100 %

Tabla 5

Entrada 3: Entrada 4 Entrada 5 Entrada 6

Prueba Izod, entallada (0 °C): ASTM D256 J/m 23,1 34,3 30,1 30,9

Prueba Charpy, sin entallar (23 °C): ISO 179 1eU kJ/m2 9,1 121,9 NB NB

Elongación de rotura: ASTM D638 % 2,0 7,5 16,3 54,1

Módulo de flexión: ASTM D790 MPa 2510 1475 1164 1991

Vicat (50 °C/h; 50 N): ASTM D1525 °C 132 86 62 74

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Claims

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