ES2759368T3

ES2759368T3 - Composición de polímero para la fabricación de artículos moldeados por inyección

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Publication number: ES2759368T3
Application number: ES16753850T
Authority: ES
Inventors: Angelos Rallis; Matteo Nicolini
Original assignee: Novamont SpA
Current assignee: Novamont SpA
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: PL3328939T3; EP3328939A1; US10774213B2; EP4032953A1; EP3328940A1; US11434363B2; US20200369871A1; ITUB20152688A1; US20180208761A1; US10597528B2; US20180208760A1; ES2827952T3; CN115556452A; CN107849342A; EP4289901A2; ES2970607T3; US10774214B2; US11773256B2; WO2017021338A1; EP3808812B1

Abstract

Composición de polímero para la producción de artículos moldeados por inyección que comprende, con respecto a la suma de los componentes i.-v.: i) 20 - 60 % en peso de al menos un poliéster i. que comprende: a) un componente dicarboxílico que comprende, con respecto al componente dicarboxílico total: a1) 0 - 20 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico aromático, a2) 80 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado, a3) 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado; b) un componente diol que comprende, con respecto al componente diol total: b1) 95 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado; b2) 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado; ii) 30 - 60 % en peso de al menos un polihidroxialcanoato ii.; iii) 0,01 - 5 % en peso de al menos un agente de reticulación y/o un prolongador de cadena iii. que comprende al menos un compuesto que tiene grupos di- y/o multifuncionales que comprenden grupos isocianato, peróxido, carbodiimida, isocianurato, oxazolina, epoxi, anhídrido, divinil éter y mezclas de los mismos; iv) 0 - 10 % en peso de al menos un agente de carga; v) 2 - 30 % en peso de fibras vegetales.

Description

DESCRIPCIÓN

Composición de polímero para la fabricación de artículos moldeados por inyección

Esta invención se refiere a una composición de polímero que es particularmente adecuada para su uso en la fabricación de artículos moldeados mediante moldeo por inyección, que puede biodegradarse en compostaje industrial.

Esta invención también se refiere a un proceso para la producción de dicha composición y a artículos obtenidos de ese modo.

Como se sabe, las técnicas de moldeo en caliente de materiales plásticos, tales como moldeo por inyección, encuentran principalmente aplicación en la producción de artículos que tienen una alta resistencia a la deformación, tales como, por ejemplo, cubiertos desechables, recipientes, bañeras, platos o cápsulas para dispensar bebidas, con paredes que tienen espesores típicamente mayores de 200 micrómetros.

El documento WO 2010/034689 A1 divulga una composición polimérica para producir artículos moldeados por inyección que comprenden una combinación de un poliéster aromático alifático, carbonato de polialquileno, un poliéster biodegradable, un prolongador de cadena que comprende grupos epoxi y un aditivo.

Aunque la fabricación de artículos con espesores tan grandes garantiza las propiedades necesarias de resistencia a la deformación, sin embargo, crea dificultades para garantizar que estos artículos, cuando se hacen con polímeros que son biodegradables, tienen propiedades de desintegrabilidad que los hacen adecuados en plantas para compostaje industrial.

En vista de lo anterior, sería deseable tener una composición capaz de transformarse de forma económica y productiva en artículos moldeados, sin afectar negativamente la compostabilidad.

Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que es posible cumplir este requisito por medio de una composición de polímero para la producción de artículos moldeados por inyección que comprende:

i) 20 - 60 % en peso, preferiblemente 30 - 50 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v. de al menos un poliéster que comprende:

a) un componente dicarboxílico que comprende, con respecto al componente dicarboxílico total:

a1) 0 - 20 % en moles, preferiblemente 0-10 % en moles, de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico aromático, a2) 80 - 100 % en moles, preferiblemente 90-100 % en moles, de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado,

a3) 0 - 5 % en moles, preferiblemente 0,1 - 1 % en moles, más preferiblemente 0,2 - 0,7 % en moles, de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado;

b) un componente diol que comprende, con respecto al componente diol total:

b1) 95 - 100 % en moles, preferiblemente 97 - 100 % en moles, de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado;

b2) 0 - 5 % en moles, preferiblemente 0-3 % en moles, de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado;

ii) 30 - 60 % en peso, preferiblemente 35 - 50 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v., de al menos un polihidroxialcanoato;

iii) 0,01 - 5 % en peso, preferiblemente 0,02 - 3 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v., de al menos un agente de reticulación y/o un prolongador de cadena que comprende al menos un compuesto que tiene grupos di- y/o multifuncionales que comprenden isocianato, peróxido, carbodiimida, isocianurato, oxazolina, epoxi, grupos anhídrido o divinil éter y mezclas de los mismos;

iv) 0 - 10 % en peso, preferiblemente 0,1 - 9 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v., de al menos un agente de carga;

v) 2 - 30 % en peso, preferiblemente 5 - 25 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v., de fibras vegetales.

Con respecto a los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención, estos comprenden un componente dicarboxílico que comprende, con respecto al componente dicarboxílico total, 0 - 20 % en moles, preferiblemente 0 -10 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico aromático y 80 - 100 % en moles, preferiblemente 90-100 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado y 0 -5 % en moles, preferiblemente 0,1 - 1 % en moles, más preferiblemente 0,2 - 0,7 % en moles, de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado.

Los ácidos dicarboxílicos aromáticos se seleccionan preferiblemente de ácidos dicarboxílicos aromáticos del tipo de ácido ftálico, preferiblemente ácido tereftálico o ácido isoftálico, más preferiblemente ácido tereftálico y ácidos dicarboxílicos heterocíclicos, preferiblemente ácido 2,5-furandicarboxílico, ácido 2,4-furandicarboxílico, ácido 2,3-furandicarboxílico, ácido 3,4-furandicarboxílico, más preferiblemente ácido 2,5-furandicarboxílico, sus ésteres, sus sales y sus mezclas. En una realización preferida, dichos ácidos dicarboxílicos aromáticos comprenden:

- de 1 a 99 % en moles, preferiblemente de 5 a 95 % y más preferiblemente de 10 a 80 %, de ácido tereftálico, sus ésteres o sus sales;

- de 99 a 1 % en moles, preferiblemente de 95 a 5 % y más preferiblemente de 90 a 20 %, de ácido 2,5-furandicarboxílico, sus ésteres o sus sales.

Los ácidos dicarboxílicos alifáticos saturados se seleccionan preferiblemente de ácidos dicarboxílicos saturados C²-C²⁴, preferiblemente C⁴-C¹³, más preferiblemente C⁴-C¹¹, sus ésteres de alquilo C¹-C²⁴, preferiblemente C¹-C⁴, sus sales y sus mezclas.

Preferiblemente, los ácidos dicarboxílicos alifáticos saturados se seleccionan de: ácido succínico, ácido 2-etilsuccínico, ácido glutárico, ácido 2-metilglutarico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecandioico, ácido dodecandioico, ácido brasilílico y sus ésteres de alquilo C^1-24.

En una realización preferida de esta invención, los ácidos dicarboxílicos alifáticos saturados comprenden mezclas que comprenden al menos 50 % en moles, preferiblemente más del 60 % en moles, más preferiblemente más del 65 % en moles de ácido succínico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido brasílico, sus ésteres C¹-C²⁴, preferiblemente C¹-C⁴y sus mezclas.

Los ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados se seleccionan preferiblemente de ácido itacónico, ácido fumárico, ácido 4-metilen-pimélico, ácido 3,4-bis(metilen)nonandioico, ácido 5-metilen-nonandioico, sus ésteres de alquilo C¹-C²⁴, preferiblemente C¹-C⁴, sus sales y sus mezclas.

En una realización preferida de esta invención, los ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados comprenden mezclas que comprenden al menos 50 % en moles, preferiblemente más del 60 % en moles, más preferiblemente más del 65 % en moles de ácido itacónico, sus ésteres C¹-C²⁴, preferiblemente C¹-C⁴. Más preferiblemente, los ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados comprenden ácido itacónico.

El componente diol de los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención comprende 95 - 100 % en moles, preferiblemente 97 - 100 % en moles, de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado, con respecto al componente diol total, y 0 - 5 % en moles, preferiblemente 0 - 3 % en moles, con respecto al componente diol total, de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado. En una realización preferida, el componente diol de los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención consiste en dioles alifáticos saturados.

Con respecto a los dioles alifáticos saturados, estos se seleccionan preferiblemente de 1,2-etandiol, 1,2-propandiol, 1.3- propandiol, 1,4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptandiol, 1,8-octandiol, 1,9-nonandiol, 1,10-decandiol, 1,11-undecandiol, 1,12-dodecandiol, 1,13-tridecandiol, 1,4-ciclohexandimetanol, neopentilglicol, 2-metil-1.3- propandiol, dianhidrosorbitol, dianhidromanitol, dianhidroiditol, ciclohexanodiol, ciclohexanometandiol, dialquilenglicoles y polialquilenglicoles con un peso molecular de 100-4000, tal como por ejemplo polietilenglicol, polipropilenglicol y sus mezclas. Preferiblemente, el componente diol comprende al menos 50 % en moles de uno o más dioles seleccionados de 1,2-etandiol, 1,3-propandiol, 1,4-butandiol. Más preferiblemente, el componente diol comprende, o consiste en, 1,4-butandiol.

Con respecto a los dioles alifáticos insaturados, estos se seleccionan preferiblemente de cis 2-buten-1,4-diol, trans 2-buten-1,4-diol, 2-butin-1,4-diol, cis 2-penten-1,5-diol, trans 2-penten-1,5-diol, 2-pentin-1,5-diol, cis 2-hexen-1,6-diol, trans 2-hexen-1,6-diol, 2-hexin-1,6-diol, cis 3-hexen-1,6-diol, trans 3-hexen-1,6-diol, 3-hexin-1,6-diol.

Con respecto a los poliésteres i. en la composición, estos se seleccionan preferiblemente de poliésteres alifáticos ("AP") y poliésteres alifáticos-aromáticos ("AAPE").

En las composiciones de esta invención, por poliésteres alifáticos AP se entiende poliésteres que comprenden un componente dicarboxílico que consiste, con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico, 95 - 100 % en moles de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado y 0 - 5 % en moles de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado y un componente diol que comprende, con respecto a los moles totales del componente diol, 95 -100 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado y 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado.

Por los poliésteres AAPE, en esta invención se entiende poliésteres que comprenden un componente dicarboxílico que consiste en al menos un compuesto de ácido dicarboxílico aromático, al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado y 0 - 5 % en moles, con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico, de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado, y un componente diol que comprende, con respecto a los moles totales del componente diol, 95 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado y 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado.

En el caso de los poliésteres alifáticos AP, los preferidos son los poliésteres en los que el componente dicarboxílico comprende unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado C²-C²⁴, preferiblemente C⁴-C¹³, más preferiblemente C⁴-C¹¹, sus ésteres de alquilo C¹-C²⁴, preferiblemente C¹-C⁴, sus sales y sus mezclas, y un componente diol que comprende unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado, preferiblemente seleccionado de 1,2-etandiol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol, 1,4-butandiol.

En una realización preferida de la invención, el poliéster i. de la composición comprende al menos un poliéster alifático (AP), preferiblemente poli(1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen adipato), poli(1,4-butilen azelato), poli(1,4-butilen sebacato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen azelato). En una realización particularmente preferida, dicho poliéster alifático es poli(1,4-butilen succinato).

En una realización preferida adicional de esta invención, el poliéster de la composición comprende, al menos, un poliéster alifático-aromático (AAPE), y se selecciona ventajosamente de:

(A) poliésteres que comprenden unidades repetitivas derivadas de ácidos dicarboxílicos aromáticos del tipo de ácido ftálico, preferiblemente ácido tereftálico, ácidos dicarboxílicos alifáticos y dioles alifáticos (AAPE-A), caracterizados por un contenido de unidades aromáticas de entre 35 y 60 % en moles, preferiblemente entre 40 y 55 % en moles con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico. Los poliésteres AAPE-A se seleccionan preferiblemente de: poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen tereftalato), poli( 1,4-butilen sebacat-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen brasilato-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen sebacatoco-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen sebacatoco-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen tereftalato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen tereftalato).

(B) poliésteres que comprenden unidades repetitivas derivadas de ácidos dicarboxílicos heterocíclicos, preferiblemente ácido 2,5-furandicarboxílico, ácidos dicarboxílicos alifáticos y dioles alifáticos (AAPE-B), caracterizados por un contenido de unidades aromáticas de entre 50 y 80 % en moles, preferiblemente de entre 60 y 75 % en moles con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico. Los poliésteres AAPE-B se seleccionan preferiblemente de: poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen brasilato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen 2,5-furandicarboxilato).

Además del componente dicarboxílico y el componente diol, los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención comprenden preferiblemente unidades repetitivas derivadas de al menos un hidroxiácido en una cantidad de entre 0 y 49 %, preferiblemente entre 0 y 30 % en moles con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico. Son ejemplos de hidroxiácidos convenientes los ácidos glicólico, hidroxibutírico hidroxicaproico, hidroxivalerico, 7-hidroxiheptanoico, 8-hidroxicaproico, 9-hidroxinonanoico y láctico o lactidas. Los hidroxiácidos se pueden insertar en la cadena como tales o también se pueden hacer reaccionar primero con diácidos o dioles.

Las moléculas largas con dos grupos funcionales que incluyen grupos funcionales que no están en una posición terminal también pueden estar presentes en cantidades de no más del 10 % en moles con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico. Son ejemplos los ácidos díméricos, ácido ricinoleico y ácidos que incorporan grupos funcionales epoxi y también polioxietilenos con pesos moleculares de entre 200 y 10000.

Las diaminas, los aminoácidos y los aminoalcoholes también pueden estar presentes en porcentajes de hasta el 30 % en moles con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico.

Durante la preparación de los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención, una o más moléculas con múltiples grupos funcionales en cantidades de entre 0,1 y 3 % en moles con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico (así como cualquier hidroxiácido) también se añadir ventajosamente para obtener productos ramificados. Son ejemplos de estas moléculas glicerol, pentaeritritol, trimetilolpropano, ácido cítrico, dipentaeritritol, triglicéridos ácidos, poligliceroles.

El peso molecular Mn de los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención es preferiblemente > 20000, más preferiblemente > 40000. En cuanto al índice de polidispersidad de los pesos moleculares Mw/Mn, este está preferiblemente entre 1,5 y 10, más preferiblemente entre 1,6 y 5 y mucho más preferiblemente entre 1,8 y 2,7.

Los pesos moleculares Mⁿy M^wpueden medirse por medio de cromatografía de permeación en gel (GPC). La determinación puede realizarse con el sistema de cromatografía mantenido a 40 °C, utilizando un conjunto de tres columnas en serie (diámetro de partícula de 5 pm y porosidades de 500 A, 10000 A y 100000 A) respectivamente, un detector de índice de refracción, cloroformo como eluyente (flujo 1 ml/min) y utilizando poliestireno como patrón de referencia.

El contenido de grupos ácidos terminales de los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención está preferiblemente entre 20 y 160 meq/kg.

El contenido de grupos ácidos terminales se puede medir de la siguiente manera: se ponen 1,5-3 g del poliéster en un matraz de 100 ml junto con 60 ml de cloroformo. Después de que el poliéster se haya disuelto completamente, se añaden 25 ml de 2-propanol y, inmediatamente antes del análisis, se añade también 1 ml de agua desionizada. La solución así obtenida se valora contra una solución previamente normalizada de NaOH en etanol. Un indicador apropiado, tal como, por ejemplo, un electrodo de vidrio para valoraciones ácido-base en disolventes no acuosos, se usa para determinar el punto final de la valoración. El contenido de grupos ácidos terminales se calcula sobre la base de la solución de NaOH en etanol consumida utilizando la siguiente ecuación:

„ ..................... ^{„ - V h) -T \ -1000} _{Contenido de grupos ácidos terminal} . .. ,, , ^\(VP _e .. _s .. _{(meq/kg de polímero) = L ^ ------}

en la que: V^eq= ml de NaOH en solución de etanol en el punto final de la valoración de la muestra;

V^si= ml de NaOH en solución de etanol requeridos para alcanzar un pH = 9,5 durante la valoración del blanco; T = concentración de la solución de NaOH en etanol expresada en moles/litro;

P = peso de la muestra en gramos.

Preferiblemente, los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención tienen una viscosidad inherente (medida con un viscosímetro Ubbelohde para soluciones en CHCb de concentración 0,2 g/dl a 25 °C) de más de 0,3 dl/g, preferiblemente entre 0,3 y 2 dl/g, más preferiblemente entre 0,4 y 1,3 dl/g.

Preferiblemente, los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención son biodegradables. En las composiciones de esta invención, por polímeros biodegradables se entiende polímeros que son biodegradables de acuerdo con la norma EN 13432.

Los poliésteres de la composición de acuerdo con esta invención pueden sintetizarse por cualquiera de los procesos conocidos en la técnica. En particular, se pueden obtener ventajosamente a través de una reacción de policondensación.

Ventajosamente, el proceso de síntesis se puede realizar en presencia de un catalizador adecuado. Entre tales catalizadores adecuados, se puede mencionar, a modo de ejemplo, compuestos organometálicos de estaño, por ejemplo derivados del ácido estannoico, compuestos de titanio, por ejemplo, titanato de ortobutilo, compuestos de aluminio, por ejemplo Al-triisopropilo, compuestos de antimonio y zinc y zirconio y sus mezclas.

Para garantizar altas propiedades de resistencia a la deformación para los artículos moldeados por inyección, la composición de acuerdo con esta invención comprende 30 - 60 % en peso, preferiblemente 35 - 50 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v., de al menos un polihidroxialcanoato (componente ii.) preferiblemente seleccionado del grupo que comprende los poliésteres de ácido láctico, poli-£-caprolactona, polihidroxibutirato, polihidroxibutirato-valerato, polihidroxibutirato-propanoato, polihidroxibutirato-hexanoato, polihidroxibutiratodecanoato, polihidroxibutirato-dodecanoato, polihidroxibutirato-esadecanoato, polihidroxibutirato-octadecanoato, poli 3-hidroxibutirato-4-hidroxibutirato. Preferiblemente, el polihidroxialcanoato de la composición comprende al menos 80 % en peso de uno o más poliésteres de ácido láctico.

En una realización preferida, los poliésteres de ácido láctico se seleccionan del grupo que comprende ácido poli L láctico, ácido D poli láctico, estereocomplejo de ácido D-L poli láctico, copolímeros que comprenden más del 50 % en moles de dichos poliésteres de ácido láctico o sus mezclas.

Los poliésteres de ácido láctico que contienen al menos un 95 % en peso de unidades repetitivas derivadas del ácido L-láctico o D-láctico o sus combinaciones, con un peso molecular Mw de más de 50.000 y con una viscosidad de cizalladura de entre 50 y 500 Pa.s, preferiblemente entre 100 y 300 Pa.s (medida de acuerdo con la norma ASTM D3835 a T = 190 °C, velocidad de cizalladura = 1000 s^-1, D = 1 mm, L/D = 10), son particularmente preferidos.

En algunas realizaciones particularmente preferidas de la invención, el poliéster del ácido láctico comprende al menos un 95 % en peso de unidades derivadas del ácido láctico, < 5 % de unidades repetitivas derivadas de ácido D-láctico que tienen un punto de fusión en el intervalo de 135-170 °C, una temperatura de transición vítrea (Tg) en el intervalo de 55-65 °C y un MFR (medido de acuerdo con la norma ASTM-D1238 a 190 °C y 2,16 kg) en el intervalo de 1 -50 g/10 min. Son ejemplos comerciales de poliésteres de ácido láctico que tienen estas propiedades, por ejemplo, los productos Biopolymer 4043D, 3251D y 6202D de la marca comercial Ingeo™.

La composición de acuerdo con esta invención comprende 0,01 - 5 % en peso, preferiblemente 0,02 - 3 % en peso, más preferiblemente, 0,1 - 1 % en peso, con respecto a la suma de los componentes i.-v., de al menos un agente de reticulación y/o prolongador de cadena (componente iii.) que mejora la estabilidad a la hidrólisis y se selecciona de compuestos que tienen grupos di- y/o multifuncionales que incorporan grupos isocianato, peróxido, carbodiimida, isocianurato, oxazolina, epoxi, anhídrido o divinil éter y mezclas de los mismos.

Preferiblemente, el agente de reticulación y/o prolongador de cadena comprende al menos un compuesto que tiene grupos di- y/o multifuncionales que comprenden grupos isocianato. Más preferiblemente, el agente de reticulación y/o prolongador de cadena comprende al menos 25 % en peso de uno o más compuestos que tienen grupos di- y/o multifuncionales que incorporan grupos isocianato. Se prefieren particularmente las mezclas de compuestos que tienen grupos di- y/o multifuncionales que incorporan grupos isocianato con compuestos que tienen grupos di- y/o multifuncionales que incorporan grupos epoxi, incluso más preferiblemente que comprenden al menos un 75 % en peso de compuestos que tienen grupos di- y/o multifuncionales que incorporan grupos isocianato.

Los compuestos que tienen grupos di- y multifuncionales que incorporan grupos isocianato se seleccionan preferiblemente de p-fenilen diisocianato, 2,4-tolueno diisocianato, 2,6-tolueno diisocianato, 4,4-difenilmetanodiisocianato, 1,3-fenilen-4-cloro diisocianato, 1,5-naftaleno diisocianato, 4,4-difenileno diisocianato, 3,3'-dimetil-4,4difenilmetano diisocianato, 3-metil-4,4'-difenilmetano diisocianato, difeniléster diisocianato, 2,4-ciclohexano diisocianato, 2,3-ciclohexano diisocianato, 1-metil 2,4-ciclohexil diisocianato, 1-metil 2,6-ciclohexil diisocianato, bis-(isocianato ciclohexil) metano, 2,4,6-tolueno triisocianato, 2,4,4-difeniléter triisocianato, polimetilen-polifenilpoliisocianatos, metilen difenil diisocianato, trifenilmetano triisocianato, 3,3'ditolilen-4,4-diisocianato, 4,4'-metilenbis (2-metil-fenil isocianato), hexametileno diisocianato, 1,3-ciclohexileno diisocianato, 1,2-ciclohexileno diisocianato y sus mezclas. En una realización preferida, el compuesto que comprende grupos isocianato es 4,4-difenilmetanodiisocianato.

Con respecto a los compuestos que tienen grupos di- y multifuncionales que incorporan grupos peróxido, estos se seleccionan preferiblemente de peróxido de benzoílo, peróxido de lauroílo, peróxido de isononanoílo, di-(tbutilperoxiisopropil)benceno, peróxido de t-butilo, peróxido de dicumilo, alfa,alfa'-di(t-butilperoxi)diisopropilbenceno, 2,5-dimetil-2,5di(t-butilperoxi)hexano, peróxido de t-butil cumilo, di-t-butilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hex-3-ino, di(4-t-butilciclohexil)peroxi dicarbonato, dicetil peroxidicarbonato, dimiristil peroxidicarbonato, 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano, di(2-etilhexil)peroxidicarbonato y sus mezclas.

Los compuestos que tienen grupos di- y multifuncionales que incorporan grupos carbodiimida que se usan preferiblemente en la composición de acuerdo con esta invención se seleccionan de poli(ciclooctilen carbodiimida), poli(1,4-dimetilciclohexilen carbodiimida), poli(diciclohexilmetano carbodiimida), poli(ciclohexilen carbodiimida), poli(etilen carbodiimida), poli(butilen carbodiimida), poli(isobutilen carbodiimida), poli(nonilen carbodiimida), poli(dodecilen carbodiimida), poli(neopentilen carbodiimida), poli(1,4-dimetilenfenilen carbodiimida), poli(2,2',6,6'-tetraisopropildifenilen carbodiimida) (Stabaxol® D), poli(2,4,6-triisolpropil-1,3-fenilen carbodiimida) (Stabaxol® P-100), poli(2,6 diisopropil-1,3-fenilen carbodiimida) (Stabaxol® P), poli(tolil carbodiimida), poli(4,4'-difenilmetano carbodiimida), poli(3,3'-dimetil-4,4'-bifenilen carbodiimida), poli(p-fenilen carbodiimida), poli(m-fenilen carbodiimida), poli(3,3'-dimetil-4,4'-difenilmetano carbodiimida), poli(naftilen carbodiimida), poli(isoforona carbodiimida), poli(cumeno carbodiimida), p-fenilen bis(etilcarbodiimida), 1,6-hexametilen bis(etilcarbodiimida), 1,8-octametilen bis(etilcarbodiimida), 1,10-decametilen bis(etilcarbodiimida), 1,12-dodecametilen bis(etilcarbodiimida) y sus mezclas.

Son ejemplos de compuestos que tienen grupos di- y multifuncionales que incorporan grupos epoxi que pueden usarse ventajosamente en la composición de acuerdo con esta invención todos los poliepóxidos de aceites epoxidados y/o estireno-glicidiléter-metilmetacrilato, glicidiléter metilmetacrilato, incluido en un intervalo de pesos moleculares entre 1000 y 10000 y que tiene un número de epoxi por molécula en el intervalo de 1 a 30 y preferiblemente entre 5 y 25, y los epóxidos seleccionados del grupo que comprende: dietilenglicol diglicidiléter, polietilenglicol diglicidiléter, glicerol poliglicidiléter, diglicerol poliglicidiléter, 1,2-epoxibutano, poliglicerol poliglicidiléter, diepoxi isopreno y diepóxidos cicloalifáticos, 1,4-ciclohexandimetanol diglicidil éter, glicidil 2-metilfenil éter, glicerol propoxilaotriglicidil éter, 1,4-butandiol diglicidil éter, sorbitol poliglicidil éter, glicerol diglicidil éter, tetraglicidil éter de metaxilendiamina y el diglicidil éter de bisfenol A y sus mezclas.

Junto con los compuestos que tienen grupos di- y multifuncionales que incorporan grupos isocianato, peróxido, carbodiimida, isocianurato, oxazolina, epoxi, anhídrido y diviniléter de la composición de acuerdo con esta invención, también pueden usarse catalizadores para aumentar la reactividad de los grupos reactivos. En el caso de los poliepóxidos, se usan preferiblemente sales de ácidos grasos, incluso más preferiblemente estearatos de calcio y zinc.

En una realización particularmente preferida de la invención, el agente de reticulación y/o el prolongador de cadena de la composición comprende compuestos que incorporan grupos isocianato, preferiblemente 4,4-difenilmetanodiisocianato, y/o que incorporan grupos carbodiimida, y/o que incorporan grupos epoxi, preferiblemente del tipo estireno-glicidiletermetilmetacrilato.

La composición de acuerdo con esta invención comprende 0 - 10 % en peso, preferiblemente 0,1 - 9 % en peso, más preferiblemente, 0,5 - 5 % en peso, de al menos un agente de carga (componente iv.) que ayuda a mejorar la estabilidad dimensional de los objetos moldeados por inyección de acuerdo con esta invención y se selecciona preferiblemente de caolín, baritas, arcilla, talco, carbonatos de calcio y magnesio, hierro y plomo, hidróxido de aluminio, tierra de diatomeas, sulfato de aluminio, sulfato de bario, sílice, mica, dióxido de titanio, wollastonita, almidón, quitina, quitosano, alginatos, proteínas tales como glutina, zeína, caseína, colágeno, gelatina, cauchos naturales, ácido rosínico y sus derivados.

Por el término almidón se entiende aquí todos los tipos de almidón, es decir: harina, almidón nativo, almidón hidrolizado, almidón desestructurado, almidón gelatinizado, almidón plastificado, almidón termoplástico, biocarga que comprende almidón complejado o mezclas de los mismos. Son particularmente adecuados de acuerdo con la invención almidones tales como almidón de patata, maíz, tapioca y guisante.

Los almidones que se pueden desestructurar fácilmente y que tienen altos pesos moleculares iniciales, como por ejemplo almidón de patata y almidón de maíz, han demostrado ser particularmente ventajosas.

El almidón puede estar presente como tal o en una forma químicamente modificada, como por ejemplo en forma de ésteres de almidón con un nivel de sustitución de entre 0,2 y 2,5, hidroxipropilado de almidón, o almidón modificado con cadenas grasas.

Por almidón desestructurado se hace referencia aquí a las enseñanzas incluidas en las patentes EP-0 118240 y EP-0 327 505, entendiéndose que esto significa almidón procesado de tal manera que no tiene las llamadas "cruces maltesas" bajo el microscopio óptico en luz polarizada y los llamados "fantasmas" bajo un microscopio de contraste de fase.

Ventajosamente, el almidón se desestructura por medio de un proceso de extrusión a temperaturas de entre 110 y 250 °C, preferiblemente entre 130 °C y 180 °C, preferiblemente a presiones entre 0,1 y 7 MPa, preferiblemente 0,3 6 MPa, preferiblemente proporcionando una energía específica de más de 0,1 kWh/kg durante esa extrusión.

La desestructuración del almidón tiene lugar preferiblemente en presencia de 1-40 % en peso con respecto al peso del almidón de uno o más plastificantes seleccionados de agua y polioles que tienen de 2 a 22 átomos de carbono. En lo que respecta al agua, esta puede ser agua que incluye la presente naturalmente en el almidón. Entre los polioles, se prefieren polioles que tienen de 1 a 20 grupos hidroxilo que contienen de 2 a 6 átomos de carbono, sus éteres, tioéteres y ésteres orgánicos e inorgánicos. Son ejemplos de polioles glicerina, diglicerol, poliglicerol, pentaeritritol, poliglicerol etoxilato, etilenglicol, polietilenglicol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol, 1,4-butandiol, neopentilglicol, monoacetato de sorbitol, diacetato de sorbitol, monoetoxilato de sorbitol, dietoxilato de sorbitol y sus mezclas. En una realización preferida, el almidón se desestructura en presencia de glicerol o una mezcla de plastificantes que comprenden glicerol, más preferiblemente que comprende entre 2 y 90 % en peso de glicerol. Preferiblemente, el almidón desestructurado o reticulado de acuerdo con esta invención comprende entre 1 y 40 % en peso de plastificantes con respecto al peso del almidón.

Cuando está presente, el almidón en la composición está presente preferiblemente en forma de partículas que tienen una sección transversal circular o elíptica o, en cualquier caso, una sección transversal similar a una elipse que tiene un diámetro medio aritmético medido teniendo en cuenta el eje principal de la partícula que es de diámetro medio inferior a 1 micrómetro y más preferiblemente inferior a 0,5 pm.

En una realización preferida de esta invención, el agente de carga comprende talco, carbonato de calcio, dióxido de titanio o sus mezclas, presente en forma de partículas que tienen un diámetro medio de menos de 10 micrómetros, medido teniendo en cuenta el eje mayor de las partículas.

En la composición de acuerdo con esta invención, las fibras vegetales (componente v.) se seleccionan preferiblemente de fibras de celulosa, harina de madera, fibra de cáñamo, residuos de lignocelulosa procedentes de materias primas de origen vegetal, tal como por ejemplo plantas de cardo o girasol y césped cortado.

La composición de polímero de acuerdo con esta invención comprende 2 - 30 % en peso de fibras vegetales. De hecho, se ha encontrado que dicho contenido tiene el efecto de mejorar significativamente las propiedades de desintegración de la composición de polímero, haciendo posible al mismo tiempo fabricar artículos que tienen una alta temperatura de curvatura bajo carga y una estabilidad dimensional particularmente alta, permitiendo así preparar composiciones minimizando la presencia de agentes de carga.

Además, la presencia de fibras vegetales mejora las propiedades mecánicas y la resistencia al calor.

En una realización preferida, la composición de acuerdo con esta invención comprende de 5 a 25 % en peso de fibras vegetales. Por "estabilidad dimensional" se entiende la capacidad de un objeto para mantener su forma original a lo largo del tiempo o después del tratamiento de recocido.

También se ha encontrado inesperadamente que el uso de fibras vegetales que tienen una relación longitud/diámetro (es decir, L/D) <40, preferiblemente L/D <30 e incluso más preferiblemente L/D <20, es particularmente ventajoso porque además de contribuir a las propiedades mencionadas anteriormente de estabilidad dimensional y alta temperatura de curvatura bajo carga, no causan aumentos excesivos en el módulo elástico o reducciones significativas en la deformación de la composición del polímero en caso de fallo, ni una reducción apreciable en la fluidez en el estado fundido.

Además de los componentes i.-v. la composición de acuerdo con esta invención también contiene preferiblemente al menos otro componente seleccionado del grupo que consiste en plastificantes, estabilizadores UV, lubricantes, agentes de nucleación, agentes antiaglomerantes, tensioactivos, agentes antiestáticos, pigmentos, retardantes de llama, agentes compatibilizantes, lignina, ácidos orgánicos, antioxidantes, agentes de prevención de moho, ceras, coadyuvantes de proceso y componentes poliméricos preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en polímeros de vinilo, poliésteres de dioles diácidos que no sean poliéster i., poliamidas, poliuretanos, poliéteres, poliureas y policarbonatos.

Con respecto a los plastificantes, además de los plastificantes utilizados preferiblemente para la preparación de almidón desestructurado descrito anteriormente, preferiblemente están presentes en la composición de acuerdo con esta invención uno o más plastificantes seleccionados del grupo que comprende ftalatos, Tales como por ejemplo diisononil ftalato, trimelitatos, tales como, por ejemplo, los ésteres de ácido trimelítico con monoalcoholes C⁴-C²⁰preferiblemente seleccionados del grupo que comprende n-octanol y n-decanol, y ésteres alifáticos que tienen la siguiente estructura:

R¹-O-C(O)-R⁴-C(O)-[-O-R²-O-C(O)-R^a-C(O)-]^m-O-R^a

en la que:

R¹se selecciona de uno o más de los grupos que comprenden H, residuos alquilo lineales y ramificados, saturados e insaturados, de tipo C¹-C²⁴, residuos de poliol esterificados con ácidos monocarboxílicos C¹-C²⁴;

R²comprende grupos -CH²-C(CH³)²-CH²- y alquileno C²-C⁸, y comprende al menos 50 % en moles de dichos grupos -CH²-C(CH³)²-CH²-;

R³se selecciona de uno o más de los grupos que comprenden H, residuos alquilo lineales y ramificados, saturados e insaturados, de tipo C¹-C²⁴, residuos de poliol esterificados con ácidos monocarboxílicos C¹-C²⁴;

R⁴y R⁵son iguales o diferentes, comprenden uno o más C²-C²², preferiblemente C²-C¹¹, más preferiblemente alquilenos C⁴-C⁹y comprenden al menos 50 % en moles de alquilenos C⁷.

m es un número entre 1 y 20, preferiblemente 2-10, más preferiblemente 3-7. Preferiblemente, en dichos ésteres al menos uno de los grupos R¹y/o R³comprende, preferiblemente en cantidades > 10 % en moles, más preferiblemente > 20 %, incluso más preferiblemente > 25 % en moles con respecto a las cantidades totales de grupos R¹y/o R³, residuos de poliol esterificados con al menos un ácido monocarboxílico C¹-C²⁴seleccionado del grupo que comprende ácido esteárico, ácido palmítico, ácido 9-cetosteárico, ácido 10-cetosteárico y sus mezclas. Se describen ejemplos de ésteres alifáticos de este tipo en la solicitud de patente italiana MI2014A000030 y las solicitudes PCT PCT/EP2015/050336, PCT/EP2015/050338.

Cuando están presentes, los plastificantes seleccionados están presentes preferiblemente hasta 10 % en peso, con respecto al peso total de la composición.

Los lubricantes se seleccionan preferiblemente de ésteres y sales metálicas de ácidos grasos tales como, por ejemplo, estearato de zinc, estearato de calcio, estearato de aluminio y estearato de acetilo. Preferiblemente, la composición de acuerdo con esta invención comprende hasta 1 % en peso de lubricantes, más preferiblemente hasta 0,5 % en peso, con respecto al peso total de la composición.

Los ejemplos de agentes nucleantes incluyen la sal de sodio de sacarina, silicato de calcio, benzoato de sodio, titanato de calcio, nitruro de boro, polipropileno isotáctico, PLA de bajo peso molecular.

Estos aditivos se añaden preferiblemente en cantidades de hasta 10 % en peso y más preferiblemente entre 2 y 6 % en peso con respecto al peso total de la composición.

También se pueden añadir pigmentos si fuera necesario, por ejemplo, dióxido de titanio, arcillas, ftalocianina de cobre, dióxido de titanio, silicatos, óxidos e hidróxidos de hierro, negro de carbono y óxido de magnesio. Estos aditivos se añadirán preferiblemente hasta 10 % en peso.

Entre los polímeros de vinilo, los preferidos son: polietileno, polipropileno, sus copolímeros, alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, acetato de polietilvinilo y alcohol polietilenvinílico, poliestireno, polímeros de vinilo clorados, poliacrilatos.

Entre los polímeros de vinilo clorados, estos están destinados a incluir, además del cloruro de polivinilo: cloruro de polivinilideno, cloruro de polietileno, poli(cloruro de vinilo-acetato de vinilo), poli(cloruro de vinilo-etileno), poli(cloruro de vinilo-propileno), poli(cloruro de vinilo-estireno), poli(cloruro de vinilo-isobutileno) y copolímeros en los que el cloruro de polivinilo representa más del 50 % en moles. Dichos copolímeros pueden ser aleatorios, de bloques o alternos.

Con respecto a las poliamidas de la composición de acuerdo con esta invención, estos se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en poliamida 6 y 6,6, poliamida 9 y 9,9, poliamida 10 y 10,10, poliamida 11 y 11,11, poliamida 12 y 12,12 y sus combinaciones del tipo 6/9, 6/10, 6/11, 6/12, sus mezclas y copolímeros tanto aleatorios como de bloque.

Preferiblemente, los policarbonatos de la composición de acuerdo con esta invención se seleccionan del grupo que comprende carbonatos de polialquileno, más preferiblemente carbonatos de polietileno, carbonatos de polipropileno, carbonatos de polibutileno, sus mezclas y copolímeros tanto al azar como en copolímeros de bloque.

Entre los poliéteres, los preferidos son los seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, polipropilenglicoles, polibutilenglicoles sus copolímeros y sus mezclas con pesos moleculares de 70.000 a 500.000.

Con respecto a los poliésteres de dioles diácidos que no sean el poliéster i., estos comprenden preferiblemente:

a1) 20 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico aromático,

a2) 0 - 80 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado, a3) 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado;

b) un componente diol que comprende, con respecto al componente diol total:

b1) 95 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado;

b2) 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado.

Preferiblemente, los ácidos dicarboxílicos aromáticos, los ácidos dicarboxílicos alifáticos saturados, los ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados, los dioles alifáticos saturados y los dioles alifáticos insaturados para dichos poliésteres se seleccionan de los descritos anteriormente para el poliéster (componente i.) de la composición de acuerdo con esta invención. Más preferiblemente, dichos poliésteres diácido-diol que son distintos del poliéster i. se seleccionan del grupo que consiste en poli(etilentereftalato), poli(propilentereftalato), poli(butilentereftalato), Poli(etilen 2,5-furandicarboxilato), poli(propilen 2,5-furandicarboxilato), poli(butilen 2,5-furandicarboxilato) y copolímeros en bloque o aleatorios del tipo poli(alquilen 2,5-furandicarboxilato-co-alquilen tereftalato).

La producción de la composición de polímero de acuerdo con esta invención se puede llevar a cabo mediante cualquiera de los procesos conocidos en la técnica. Ventajosamente, la composición de polímero de acuerdo con esta invención se produce mediante procesos de extrusión en los que los componentes poliméricos se mezclan en estado fundido. Al extruir la composición, los componentes pueden alimentarse todos juntos o uno o más de ellos pueden alimentarse por separado a lo largo de la extrusora.

Esta invención también se refiere a artículos moldeados por inyección, que comprenden dicha composición de polímero, que de hecho tiene propiedades de procesabilidad y rendimiento en el uso que la hacen particularmente adecuada para este uso. De hecho, sus propiedades permiten fabricar artículos moldeados por inyección que tienen buena resistencia a la deformación, alta estabilidad dimensional y temperatura de curvatura bajo carga que pueden desintegrarse y biodegradarse en procesos de compostaje industrial. Preferiblemente, los artículos moldeados por inyección, que comprenden la composición de acuerdo con esta invención, son biodegradables de acuerdo con EN 13432.

Por ejemplo, la composición de polímero de acuerdo con la invención es particularmente adecuada para la fabricación de artículos moldeados por inyección, tal como por ejemplo cubiertos desechables, platos y vasos, recipientes rígidos, cápsulas para la dispensación de bebidas, preferiblemente bebidas calientes, tapas y cubiertas, y envases de alimentos que se pueden calentar en hornos convencionales y de microondas. Preferiblemente, los artículos moldeados por inyección se caracterizan por valores de módulo G', obtenidos a 70 °C mediante análisis dinámico mecánico-torsional (DMTA), superiores a 60 MPa, preferiblemente superiores a 70 MPa, más preferiblemente superiores a 80 MPa.

La composición de acuerdo con esta invención y los artículos moldeados por inyección que la comprenden se caracterizan preferiblemente por un contenido de THF inferior a 10 mg/kg, preferiblemente <5 mg/kg, y pueden usarse en contacto con alimentos, como ocurre por ejemplo en el caso de cápsulas para la dispensación de bebidas. En una realización preferida, esta invención se refiere a una cápsula para la dispensación de bebidas caracterizada por un contenido de THF inferior a 3 mg/kg, preferiblemente 1 mg/kg. En el caso de las composiciones que comprenden poliésteres que comprenden unidades de dicarboxilato de 1,4-butileno como componente i. dicho contenido bajo de THF se puede obtener sometiendo las composiciones de acuerdo con esta invención, o los artículos moldeados por inyección que las comprenden, al menos a una etapa de volatilización del THF.

La composición de polímero de acuerdo con esta invención tiene la ventaja adicional de poder alimentarse a máquinas convencionales sin requerir cambios sustanciales en las condiciones normales de funcionamiento, en comparación con otros polímeros convencionales como, por ejemplo, polietileno, polipropileno, poliestireno y ABS. Preferiblemente, en el caso de objetos con un espesor máximo del orden de 1 milímetro, estos pueden moldearse usando una temperatura de fusión de 210 °C, una presión oleodinámica de 80 bar, un tiempo de enfriamiento de 4 segundos y un tiempo de ciclo de 12 segundos.

Los artículos moldeados por inyección que comprenden la composición de acuerdo con esta invención también pueden someterse a un tratamiento de recocido en caliente a temperaturas de entre 60 y 120 °C. Esta invención también se refiere a artículos obtenidos por medio de dicho tratamiento de recocido ("productos recocidos").

Dichos tratamientos de recocido pueden llevarse a cabo ventajosamente en un entorno no confinado a temperatura constante, por ejemplo dentro de una estufa. En este caso, los tratamientos de recocido se llevan a cabo preferiblemente a temperaturas de entre 80 y 120 °C con tiempos de residencia de 30 s a 60 min, preferiblemente 40 s- 30 min e incluso más preferiblemente 40 s - 5 min, siendo esto particularmente ventajoso desde el punto de vista de la producción. Las condiciones específicas utilizadas variarán de acuerdo con las dimensiones del objeto que se somete a un tratamiento de recocido y el nivel de resistencia al calor requerido por la aplicación. En general, en el caso de objetos de gran espesor, es preferible utilizar temperaturas más altas o tiempos de residencia más largos.

Dichos tratamientos de recocido también pueden llevarse a cabo en un ambiente confinado, por ejemplo dentro de moldes precalentados a temperatura constante, preferiblemente entre 80 y 100 °C, durante 1 - 5 minutos. Las condiciones específicas utilizadas variarán de acuerdo con las dimensiones del objeto que se somete a un tratamiento de recocido. En general, en el caso de un gran espesor, es preferible utilizar tiempos de residencia más largos.

La invención se ilustrará ahora a través de una serie de realizaciones que pretenden ser a modo de ejemplo y no limitan el alcance de protección de esta solicitud de patente.

Ejemplos

Componente i

i = Poli(1,4-butilen succinato) ("PBS") preparado de acuerdo con el siguiente método: 17.150 g de ácido succínico, 14.000 g de 1,4-butandiol, 26,75 g de glicerina y 2,0 g de una solución etanólica al 80 % en peso de titanato de diisopropil trietanolamina (Tyzor TE, que contiene 8,2 % en peso de titanio) se añadieron a un reactor de acero con una capacidad geométrica de 40 litros equipado con un sistema de agitación mecánica, una entrada para nitrógeno, una columna de destilación, un sistema desmontable para componentes de alto punto de ebullición y una conexión a un sistema de alto vacío en una relación molar de diol/ácido dicarboxílico (MGR) de 1,08. La temperatura de la masa se elevó gradualmente a 230 °C durante un periodo de 120 minutos. Cuando se hubo destilado el 95 % del agua teórica, se añadieron 21,25 g de titanato de tetra n-butilo (correspondiente a 119 ppm de metal con respecto a las cantidades de succinato de poli-1,4-butileno que se obtendrían teóricamente al convertir todo el ácido succínico alimentado al reactor). La temperatura del reactor se aumentó entonces a 235-240 °C y la presión se redujo gradualmente a un valor por debajo de 2 mbar durante un periodo de 60 minutos. Se permitió que la reacción continuara durante el tiempo requerido para obtener un poli(1,4-1,4-butilen succinato) con un MFR de aproximadamente 7 (g/10 minutos a 190 °C y 2,16 kg), y el material se descargó entonces en forma de filamento en un baño de agua y se granuló.

Componente ii

ii = ácido poliláctico ("PLA") Ingeo 3251D, MFR 28,7/10 min (a 190 °C, 2,16 kg).

Componente i¡¡

iii = mezcla madre que comprende 10 % en peso de Joncryl ADR4368CS (copolímero de estireno - glicidilétermetacrilato de metilo) y 90 % en peso del componente ii.

Componente iv

iv-1 = talco micronizado que tiene un diámetro medio de 1,9 micrómetros (ISO 13317-3), calidad comercial Mistron R10C de Imerys.

iv-2 = CaCO3 Calcitec M/ALFA de Mineraria Sacilese spa.

Componente v

v = fibra de celulosa fibrilar que tiene una longitud media de fibra de 550 micrómetros L/D = calidad comercial 18 Alpha Cel C10 de International Fiber Europe NV.

EJEMPLOS 1-2-Producción de artículos moldeados por inyección que comprenden la composición de acuerdo con esta invención; EJEMPLOS 3-6 (comparativos).

T l 1 - m i i n n l E m l 1-

Las composiciones en la Tabla 1 se alimentaron respectivamente a una extrusora de doble husillo co-rotativo modelo MCM 25 HT de Icma San Giorgio en las siguientes condiciones de funcionamiento:

Diámetro del husillo (D) = 25 mm;

L/D = 52;

Velocidad de rotación = 150 rpm (Ejemplo 1), 180 rpm (Ejemplo 2);

Perfil de temperatura = 50 - 150 - 200x9-155x3 °C;

Rendimiento 10,1 kg/h (Ejemplo 1), 7,1 kg/h (Ejemplo 2).

Los gránulos así obtenidos después se moldearon por inyección en una prensa modelo Sandretto S7/60 en un molde para la producción de cápsulas para la dispensación de bebidas (diámetro externo de la brida 35,5 mm, diámetro externo de la base de la cápsula 30,3 mm, espesor de pared lateral 0,65 mm, altura 22,2 mm), utilizando las siguientes condiciones de funcionamiento para moldeo por inyección:

Inyección T °C = 230 °C (Ejemplo 1), 200 °C (Ejemplo 2);

Presión de inyección = 90 bar;

Tiempo de inyección = 1,5 s (Ejemplo 1), 2 s (Ejemplo 2);

Tiempo de enfriamiento = 2,7 s (Ejemplo 1), 2,5 s(Ejemplo 2);

Tiempo de ciclo = 7,9 s (Ejemplo 1), 7,5 s(Ejemplo 2);

Velocidad de rotación del husillo = 180 rpm (Ejemplo 1), 200 rpm (Ejemplo 2);

Los ejemplos comparativos 3 y 4 se obtuvieron en las condiciones de funcionamiento empleadas en el ejemplo 2, mientras que los ejemplos comparativos 5 y 6 se obtuvieron en las condiciones de funcionamiento empleadas en el ejemplo 1.

Se moldearon por inyección también losas (longitud 80 mm, anchura 70 mm, espesor 1 mm) en las mismas condiciones de funcionamiento mencionadas anteriormente y de estas se obtuvieron barras (longitud 30 mm, anchura 6 mm, espesor 1 mm) que se sometieron entonces a un análisis dinámico mecánico-torsional (DMTA) en modo torsional utilizando un reómetro rotacional Ares G2 de TA Instrument. Las muestras se calentaron de 25 °C a 130 °C a 3 °C/min imponiendo una deformación de 0,1 % y una frecuencia de 1 Hz. Las composiciones moldeadas de esta manera se caracterizaron a 70 °C (condiciones representativas de la dispensación de café caliente) por valores de G' suficientemente altos (mostrados en la Tabla 2 a continuación) para permitir que se usen para la producción de cápsulas para la dispensación de bebidas que tienen alta estabilidad dimensional en las condiciones de dispensación de bebidas calientes.

T l 2 - r riz i n r DMTA

De los valores de G' indicados en la Tabla 2, las composiciones de los ejemplos 1 y 2 que contienen fibras vegetales muestran una mayor resistencia a la deformación a 70 °C en comparación con las composiciones que comprenden CaCO³o talco (Ejemplos comparativos 3-6).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Composición de polímero para la producción de artículos moldeados por inyección que comprende, con respecto a la suma de los componentes i.-v.:

i) 20 - 60 % en peso de al menos un poliéster i. que comprende:

a1) 0 - 20 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico aromático,

a2) 80 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado, a3) 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado;

b) un componente diol que comprende, con respecto al componente diol total:

b2) 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado;

ii) 30 - 60 % en peso de al menos un polihidroxialcanoato ii.;

iii) 0,01 - 5 % en peso de al menos un agente de reticulación y/o un prolongador de cadena iii. que comprende al menos un compuesto que tiene grupos di- y/o multifuncionales que comprenden grupos isocianato, peróxido, carbodiimida, isocianurato, oxazolina, epoxi, anhídrido, divinil éter y mezclas de los mismos;

iv) 0 - 10 % en peso de al menos un agente de carga;

v) 2 - 30 % en peso de fibras vegetales.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho al menos un poliéster i. comprende un poliéster alifático (AP), que comprende un componente dicarboxílico que consiste en, con respecto a los moles totales del componente dicarboxílico, 95 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático saturado y 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un ácido dicarboxílico alifático insaturado, y un componente diol que comprende, con respecto a los moles totales del componente diol, 95 - 100 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático saturado y 0 - 5 % en moles de unidades derivadas de al menos un diol alifático insaturado.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho poliéster alifático (AP) se selecciona del grupo que consiste en poli(1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen adipato), poli(1,4-butilen azelato), poli(1,4-butilen sebacato), poli(1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen azelato-co-1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen sebacato-co-1,4-butilen succinato), poli(1,4-butilen succinato-co-1,4-butilen adipato-co-1,4-butilen azelato).

4. Composición de polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, en donde dicho poliéster alifático (AP) es poli(1,4-butilen succinato).

5. La composición de polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho al menos un polihidroxialcanoato ii. se selecciona del grupo que consiste en poliésteres de ácido láctico, poli-£-caprolactona, polihidroxibutirato, polihidroxibutirato-valerato, polihidroxibutirato-propanoato, polihidroxibutirato-hexanoato, polihidroxibutirato-decanoato, polihidroxibutiratodocanoato, polihidroxibutirato-esadecanoato, polihidroxibutiratoottadecanoato, poli-3-hidroxibutirato 4-hidroxibutirato.

6. Artículos moldeados por inyección que comprenden la composición de polímero de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Artículos moldeados por inyección de acuerdo con la reivindicación 6, seleccionados del grupo que consiste en cubiertos desechables, platos, vasos, recipientes rígidos, cápsulas para la dispensación de bebidas, tapas, cubiertas o recipientes para alimentos que pueden calentarse en hornos convencionales o de microondas.

8. Cápsulas para la dispensación de bebidas que comprenden la composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas por un contenido de THF inferior a 3 mg/kg.