ITPD20080079A1 - Compound elastomerico biodegradabile - Google Patents
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Description
"COMPOUND ELASTOMERICO BIODEGRADABILE"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto una composizione polimerica elastomerica e biodegradabile che trova impiego nel campo della produzione di calzature, di articoli sportivi, di articoli tecnici stampati, sovrastampati o estrusi.
Negli ultimi anni le materie plastiche hanno progressivamente acquistato importanza nel mercato mondiale e oggi sono parte fondamentale della vita quotidiana, tanto che attualmente è possibile parlare a buon diritto di "era della plastica".
Tuttavia, se da un lato la plastica ha permesso di conseguire enormi vantaggi, dall'altro l'abuso di tale materiale ha portato al verificarsi di un degrado ambientale il cui impatto ha ripercussioni a livello mondiale. Alla luce di tale abuso e delle sue conseguenze, l'industria della plastica è attiva nella ricerca di soluzioni alternative allo smaltimento dei prodotti plastici già esistenti, ma anche nello sviluppo di nuovi materiali con caratteristiche meccaniche analoghe a quelle dei materiali noti ed una maggiore semplicità per quanto concerne lo smaltimento.
In particolare, lo studio di materiali biodegradabili costituisce un settore di ricerca particolarmente attivo e di interesse. La biodegradazione è un fenomeno degradativo causato dall'attività biologica, in particolare dall'attività enzimatica, che porta a significativi cambiamenti nella struttura chimica del materiale. Nel caso delle plastiche, la biodegradabilità deve essere tale da consentire una disgregazione completa del materiale a dare molecole più semplici in un tempo definito. In particolare, è di interesse che le plastiche biodegradabili possano essere sottoposte in maniera efficiente al processo di compostaggio, vale a dire la trasformazione di materiale organico tramite decomposizione aerobica.
Le plastiche biodegradabili sono classificate in tre grandi categorie: le plastiche biodegradabili basate su poliesteri alifatici, le plastiche biodegradabili basate su polimeri di origine naturale e le miscele di tali plastiche. Le plastiche basate su poliesteri alifatici derivano sostanzialmente dalla petrolchimica, ma anche da fonti rinnovabili come la lavorazione agricola e la sintesi microbica. Le plastiche basate su polimeri naturali sono sostanzialmente prodotti di accumulo che possono essere estratti da svariati organismi e fra essi si annoverano ad esempio l'amido e i suoi derivati, la cellulosa e gli esteri di cellulosa, proteine, polisaccaridi e poliaminoacidi.
Tuttavia tali materie plastiche, a fronte della loro biodegradabilità, non sempre presentano le eccellenti proprietà di tipo meccanico delle plastiche di sintesi, risultando perciò meno versatili o più difficile da lavorare.
Esiste pertanto la necessità di sviluppare nuove composizioni polimeriche che offrano caratteristiche di tipo meccanico affini a quelle dei materiali di sintesi e che al contempo presentino l'elevato livello di biodegradabilità dei poliesteri alifatici o dei polimeri di origine naturale.
Compito precipuo del presente trovato è quello di fornire una composizione polimerica biodegradabile caratterizzata da proprietà meccaniche idonee all'impiego nel settore della calzatura, degli articoli sportivi, degli articoli tecnici stampati, sovrastampati ed estrusi .
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di fornire una composizione polimerica conforme alle norme UNI relative alla biodegradabilità ed al compostaggio (UNI EN 13432, UNI EN 14045, UNI EN 14046).
Un altro scopo del trovato è quello di fornire l'uso di un nuovo materiale polimerico biodegradabile per la preparazione di calzature sportive ed in particolare di suole stampate.
Ancora, la presente invenzione ha come scopo quello di fornire un processo idoneo alla preparazione di una composizione polimerica biodegradabile che possa sfruttare le tecnologie di compounding preesistenti.
Non ultimo scopo del trovato è quello di fornire un processo di preparazione di un materiale polimerico biodegradabile che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una composizione polimerica elastomerica, biodegradabile avente una durezza da 50 sulla scala Shore A a 65 sulla scala Shore D e caratterizzata dal fatto di comprendere:
(a)dal 15% al 50% in peso di un poliesteruretano termoplastico avente una durezza da 50 a 90 sulla scala Shore A e costituito da un poliestere, un isocianato ed un estensore di catena, dove il rapporto fra la quantità di poliestere ed estensore di catena e la quantità di isocianato è inferiore a 8:2, il poliestere è un copolimero di un diolo selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele e di un acido organico alifatico selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico e loro miscele, e l'estensore di catena è selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele;
(b)dal 35% al 75% in peso di un copoliestere avente una durezza da 32 a 70 sulla scala Shore D, dove il copoliestere è un copolimero di un diolo selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele, di un acido organico alifatico selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico e loro miscele, e di acido tereftalico;
(c)dal 5% al 40% in peso di un plastificante non ftalico.
I compiti e gli scopi dell'invenzione sono raggiunti anche da un processo per la preparazione della composizione polimerica qui descritta comprendente le fasi di:
(a)miscelare allo stato liquido il poliesteruretano, il copoliestere ed il plastificante in un estrusore così da ottenere la composizione polimerica;
(b)estrudere la composizione polimerica; e
(c)raffreddare la composizione polimerica estrusa.
Inoltre, i compiti e gli scopi dell'invenzione sono raggiunti anche dall'uso della composizione polimerica qui descritta per la produzione di calzature sportive, scarponi da sci e suole stampate, per il sovrastampaggio su parti rigide e per la produzione di articoli stampati ad iniezione e profili ottenuti per estrusione.
Altri scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione verranno esposti nel seguito della seguente descrizione dettagliata.
In una sua forma di realizzazione, il presente trovato si riferisce ad una composizione polimerica elastomerica, biodegradabile avente una bassa durezza misurata secondo le scale Shore A e Shore D. In particolare la durezza è compresa fra 50 sulla scala Shore A e 65 sulla scala Shore D. La composizione può avere una durezza da 50 a 98 sulla scala Shore A nelle sue forme più morbide e flessibili e una durezza da 32 a 65 sulla scala Shore D nelle sue forme più dure e rigide.
La composizione polimerica qui descritta può essere caratterizzata da un valore di durezza Shore A o Shore D compreso negli intervalli precedentemente indicati sfruttando nella sua preparazione materiali dalle cui caratteristiche chimico-fisiche derivano le proprietà finali desiderate.
In particolare è noto che la durezza di un materiale polimerico è correlata alla struttura chimica del materiale stesso. Infatti, strutture rigide quali doppi e tripli legami fra gli atomi di carbonio, anelli ciclici, ma soprattutto anelli aromatici, tendono ad incrementare la durezza del materiale polimerico che le contiene. Ne consegue che l'incremento di strutture aromatiche in un polimero influisce significativamente sulla sua durezza. Inoltre, la presenza di strutture aromatiche influisce anche sulla biodegradabilità del materiale e si osserva che al crescere del contenuto di tali strutture in un materiale corrisponde una diminuzione della biodegradabilità.
La composizione polimerica secondo il trovato soddisfa sìa la necessità di avere a disposizione un materiale biodegradabile, sia la necessità di avere caratteristiche meccaniche (es. durezza ed elasticità) idonee per l'impiego nel campo delle calzature. Ciò è possibile grazie alla combinazione nella composizione polimerica qui descrìtta di tre diverse componenti, un poliesteruretano termoplastico, un copoliestere ed un plastificante.
La prima componente è rappresentata da un poliesteruretano termoplastico (TPU) presente in una quantità da 15% a 50% in peso della composizione, preferibilmente da 20% a 30%, avente una durezza da 50 a 90 sulla scala Shore A e costituito da un poliestere, un isocianato ed un estensore di catena, dove il rapporto tra la somma della quantità di poliestere e la quantità di estensore di catena rispetto alla quantità di isocianato è inferiore a 8:2. Alla componente isocianica del TPU è infatti imputabile il contributo in termini di rigidità del materiale, pertanto è necessario che il TPU della presente composizione polimerica abbia un contenuto della componente isocianica inferiore a quello della somma di poliestere ed estensore di catena.
Il poliestere che costituisce parte del TPU è un copolimero di un diolo selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele e di un acido organico alifatico selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico e loro miscele. La struttura alifatica e la presenza di gruppi estere di questo copolimero conferisce al TPU che lo contiene un'elevata flessibilità, e pertanto una bassa durezza ed un'elevata biodegradabilità.
L'isocianato può essere invece selezionato fra i composti contenenti gruppi isocianato normalmente impiegati nel campo della produzione di poliuretani. A titolo di esempio da non considerarsi limitativo, 1'isocianato può essere un isocianato alifatico quale esametilene diisocianato (HDI) o isoforone diisocianato (IPDI) oppure un isocianato aromatico quale metilen difenile diisocianato (MDI).
L'estensore di catena utilizzato nella preparazione del poliesteruretano è selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele.
Pertanto, in base alla scelta di isocianati, poliesteri ed estensori di catena, il TPU derivante potrà essere alifatico, aromatico o in parte aromatico ed in parte alifatico.
Ad esempio, il poliesteruretano termoplastico può essere costituito da un poliestere copolimero di butandiolo e acido adipico in una quantità pari al 72% in peso del poliesteruretano, butandiolo in una quantità pari 5% in peso del poliesteruretano quale estensore di catena e metilen difenile diisocianato (MDI) in una quantità pari al 23% in peso del poliesteruretano quale isocianato. Un esempio di poliesteruretano termoplastico con queste caratteristiche è Apilon 52 B20 prodotto da API SpA.
La seconda componente della composizione polimerica è rappresentata da un copoliestere presente nella composizione polimerica in una quantità da 35% a 75% in peso della composizione, preferibilmente da 40% a 50%. Il copoliestere è caratterizzato da una durezza da 32 a 70 sulla scala Shore D ed è un copolimero di:
(i)un diolo selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele;
(ii)un acido organico alifatico selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico e loro miscele; e
(iii)acido tereftalico.
Preferibilmente il copoliestere comprende acido tereftalico in una quantità dal 15% al 35% in peso del copoliestere.
In una forma di realizzazione preferita del presente trovato, il copoliestere è un copolimero di butandiolo, acido adipico e acido tereftalico . In un'altra forma di realizzazione preferita il copoliestere ha una durezza da 32 a 35 sulla scala Shore D.
La terza componente della composizione polimerica è un plastificante non ftalico presente nella composizione polimerica in una quantità da 5% a 40% in peso della composizione, preferibilmente da 20% a 30%. Con il termine plastificante non ftalico si intendono composti chimici che in mescola con una plastica sono in grado di conferire maggiore flessibilità a tale plastica e che non contengono nella loro struttura derivati dell'acido ftalico (acido 1,2-benzendicarbossilico) . I plastificanti facilitano la lavorazione delle materie plastiche in quanto, rendendo il materiale più flessibile, consentono l'utilizzo di temperature di lavorazione alle quali le plastiche non vengono degradate. Inoltre, nella composizione polimerica del presente trovato, il plastificante non ftalico contribuisce a migliorare la biodegradabilità del materiale; infatti, la degradazione di tali plastificanti tende ad aumentare l'acidità dell'ambiente circostante, la quale a sua volta accelera la degradazione della composizione polimerica.
Preferibilmente i plastificanti non ftalici sono poliesteri a basso peso molecolare. In una forma di realizzazione preferita il plastificante non ftalico è dipropilenglicole dibenzoato (DPG benzoato).
In un altro aspetto la presente invenzione si riferisce ad un processo per la preparazione della composizione polimerica qui descritta. Il processo consiste in un compounding per mezzo di estrusione nel corso del quale (a) il poliesteruretano termoplastico, il copoliestere e il plastificante non ftalico vengono miscelati allo stato liquido in un estrusore, così da ottenere la composizione polimerica; (b) la composizione cosi ottenuta viene estrusa; (c) il materiale estruso viene fatto raffreddare.
Le temperature ed i tempi del compounding, così come l'ordine tramite il quale i componenti della composizione polimerica vengono immessi nell'estrusore sono alla portata del tecnico del ramo, che sarà pertanto in grado di determinare tali parametri sulla base della propria esperienza.
A titolo di esempio da considerarsi esclusivamente non limitativo, l'estrusore può essere un estrusore a doppia vite (bivite) corotante, mentre i parametri operativi per la preparazione della composizione polimerica possono prevedere l'uso di un estrusore a bivite corotante da 32 diametri, un profilo di temperature del cilindro da 130 a 140°C, una temperatura della testa di estrusione attorno a 145°C, una temperatura di fusione (melt) del fuso attorno a 135°C, una rotazione della vite attorno a 150 giri/minuto ed una portata di materiale attorno a 25 kg/ora.
Preferibilmente, nella preparazione della composizione polimerica del presente trovato, il TPU precedentemente plastificato viene miscelato a secco con il copoliestere.
In una forma di realizzazione, a seguito della fase di raffreddamento della composizione polimerica (fase c) può essere prevista l'ulteriore fase (d) di ridurre la composizione in forma di pellets .
In un'altra forma di realizzazione del processo secondo il trovato può essere prevista una fase preliminare alla fase (a}. Tale fase preliminare mira a preparare direttamente "in vite" il poliesteruretano termoplastico e consiste nel mescolare nell'estrusore il poliestere e l'estensore di catena con 1’isocianato in un rapporto inferiore a 8:2. Opzionalmente può essere mescolato anche un agente di reticolazione. Tale variante del processo viene definita "estrusione reattiva".
La composizione polimerica qui descritta trova impiego nel settore della produzione di calzature e di scarponi da sci, dove sono particolarmente vantaggiosi il valore di durezza compreso fra 50 Shore A e 65 Shore D e le proprietà meccaniche del materiale.
Pertanto, un altro aspetto del presente trovato consiste nell'uso della composizione polimerica qui descritta per la produzione di calzature sportive, scarponi da sci e suole stampate. In particolare, la composizione polimerica la cui durezza è compresa fra 50 e 98 su scala Shore A può essere impiegata nella produzione di calzature, la composizione polimerica la cui durezza è compresa fra 30 e 65 su scala Shore D può invece essere impiegata nella produzione di scarponi da sci.
In una forma di realizzazione, le suole stampate possono essere compatte o espanse. In un'altra forma di realizzazione, le suole stampate sono realizzate mediante una tecnica di stampaggio selezionata dal gruppo costituito da stampaggio ad iniezione, stampaggio ad intrusione e loro combinazione.
Un altro aspetto del presente trovato consiste anche nell'uso della composizione qui descritta per il sovrastampaggio su parti rigide, in particolare per la realizzazione di articoli tecnici sovrastampati .
Ancora, un altro aspetto del presente trovato consiste nell'uso della composizione qui descritta per la produzione di articoli stampati ad iniezione e profili ottenuti per estrusione.
Esempio
Si è realizzata una composizione polimerica come qui descritta miscelando in un estrusore a bivite corotante i seguenti componenti nelle percentuali in peso indicate in Tabella 1.
Tabella 1
Le proprietà meccaniche della composizione polimerica ottenuta identificata come "NAT4 BIS1" sono state misurate secondo i metodi di prova indicati in Tabella 2 ottenendo i risultati riportati in Tabella 2.
Tabella 2
La composizione polimerica ottenuta esibisce un valore di durezza nell'intervallo 50-98 Shore A, una resistenza all'abrasione pari ad un valore massimo di 150 mm<3>ed un allungamento superiore al 400%. Tali proprietà meccaniche, unitamente all'aspetto estetico ed al tatto, rendono la composizione polimerica idonea per l'impiego nella produzione di calzature e per il sovrastampaggio.
Si è in pratica constatato come la composizione polimerica secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto il materiale ottenuto dal compounding degli specifici precursori utilizzati è caratterizzato da proprietà meccaniche di durezza, resistenza all'abrasione ed elasticità idonee all'impiego nel settore calzaturiero.
Inoltre, si è constatato anche come la composizione polimerica del trovato sia altamente biodegradabile e possa quindi essere avviata al compostaggio per il suo smaltimento.
Ulteriormente, si è riscontrato come il processo di preparazione della composizione polimerica qui descritta possa essere facilmente condotto utilizzando i sistemi di estrusione normalmente impiegati dall'industria della plastica.
Claims (14)
- R IV E N D I C A Z I O N I 1. Composizione polimerica elastomerica, biodegradabile avente una durezza da 50 sulla scala Shore A a 65 sulla scala Shore D e caratterizzata dal fatto di comprendere: (a)dal 15% al 50% in peso di un poliesteruretano termoplastico avente una durezza da 50 a 90 sulla scala Shore A e costituito da un poliestere, un isocianato ed un estensore di catena, dove il rapporto fra la quantità di poliestere ed estensore di catena e la quantità di isocianato è inferiore a 8:2, il poliestere è un copolimero di un diolo selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele e di un acido organico alifatico selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico e loro miscele, e l'estensore di catena è selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele; (b}dal 35% al 75% in peso di un copoliestere avente una durezza da 32 a 70 sulla scala Shore D, dove il copoliestere è un copolimero di un diolo selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilen glicole e loro miscele, di un acido organico alifatico selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico e loro miscele e di acido tereftalico; (c)dal 5% al 40% in peso di un plastificante non ftalico.
- 2. Composizione secondo la rivendicazione 1 in cui il poliesteruretano termoplastico è alifatico, aromatico o alifatico e aromatico .
- 3. Composizione secondo la rivendicazione 1 in cui il copoliestere avente una durezza da 32 a 70 sulla scala Shore D è un copolimero di butandiolo, acido adipico e acido tereftalico.
- 4. Composizione secondo la rivendicazione 1 in cui il copoliestere comprende acido tereftalico in una quantità da 15% a 35% in peso del copoliestere.
- 5. Composizione secondo la rivendicazione 1 in cui il copoliestere ha una durezza da 32 a 35 sulla scala Shore D.
- 6. Composizione secondo la rivendicazione 1 in cui il plastificante è un DPG benzoato.
- 7. Processo per la preparazione di una composizione polimerica secondo una o più delle rivendicazioni 1-6 comprendente le fasi di: (a)miscelare allo stato liquido il poliesteruretano termoplastico, il copoliestere ed il plastificante in un estrusore a bivite corotante così da ottenere la composizione polimerica; (b)estrudere la composizione polimerica; e (c)raffreddare la composizione polimerica estrusa.
- 8. Processo secondo la rivendicazione 7 ulteriormente comprendente la fase di: (d)ridurre la composizione polimerica in forma di pellets.
- 9. Processo secondo la rivendicazione 7 ulteriormente comprendente una fase preliminare alla fase (a) di preparare il poliesteruretano termoplastico mescolando nell'estrusore il poliestere e l'estensore di catena con l'isocianato in un rapporto inferiore a 8:2 e opzionalmente un agente di reticolazione.
- 10. Uso della composizione polimerica secondo una o più delle rivendicazioni 1-6 per la produzione di calzature sportive, scarponi da sci e suole stampate.
- 11. Uso secondo la rivendicazione 10 in cui le suole sono compatte o espanse.
- 12. Uso secondo la rivendicazione 10 o 11 in cui le suole sono preparate mediante una tecnica di stampaggio selezionata dal gruppo costituito da stampaggio ad iniezione, stampaggio ad intrusione e loro combinazione.
- 13. Uso della composizione secondo una o più delle rivendicazioni 1-6 per il sovrastampaggio su parti rigide.
- 14. Uso della composizione secondo una o più delle rivendicazioni 1-6 per la produzione di articoli stampati ad iniezione e profili ottenuti per estrusione.
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| JPH0940860A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-02-10 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 成形品用熱可塑性ポリウレタン系複合樹脂の製造方法、並びに該樹脂を用いて得られるフィルム及びチューブ |
| US6100328A (en) * | 1996-09-13 | 2000-08-08 | Fapiquim S.A. | Method for the production of thermoplastic and thermoadhesive reinforcing materials used in the construction of footwear |
| US5731380A (en) * | 1997-04-11 | 1998-03-24 | Hoechst Celanese Corporation | Elastomeric compositions |
| DE19823626B4 (de) * | 1998-05-27 | 2007-01-11 | Dupont Dow Elastomers L.L.C., Wilmington | Teilvernetzter, thermoplastischer Polymerwerkstoff |
| JP2000154311A (ja) * | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Du Pont Toray Co Ltd | 熱可塑性エラストマ樹脂組成物 |
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| ATE464172T1 (de) * | 2002-07-11 | 2010-04-15 | Pirelli | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung einer elastomermischung |
| US20050154147A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-14 | Germroth Ted C. | Polyester compositions |
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