ES2870913T3 - Mezcla polimérica homogénea, procedimiento relacionado con la misma y utilización de la misma - Google Patents
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Abstract
Mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, caracterizada por que dicha composición comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP), en una cantidad del 55 al 95 % en peso y, como mínimo, otro polímero, que se selecciona entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS), en una cantidad del 5 al 40 % en peso, en la que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, obtenida procesando dicha composición polimérica a una temperatura, como mínimo, de 210 °C.
Description
DESCRIPCIÓN
Mezcla polimérica homogénea, procedimiento relacionado con la misma y utilización de la misma
SECTOR DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, a la utilización de la misma, así como a un material de envasado fabricado con la misma, y a un procedimiento para fabricar un material de envasado. Especialmente, la presente invención se refiere a una mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, composición que comprende acetato-propionato de celulosa (CAP) y, como mínimo, otro polímero seleccionado entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS), en el que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, obtenida procesando dicha composición polimérica a una temperatura, como mínimo, de 210 °C.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
Para garantizar un desarrollo medioambientalmente sostenible, los materiales plásticos fabricados a partir de materias primas fósiles, tales como petróleo o gas natural, deben sustituirse por nuevos materiales respetuosos con el medio ambiente. Estos nuevos materiales a menudo se denominan bioplásticos.
Se han desarrollado diversos materiales bioplásticos sintéticos nuevos. Estos materiales sintéticos no se basan necesariamente en recursos renovables; y es posible que se hayan hecho biodegradables de forma artificial. Por tanto, los bioplásticos se dividen comúnmente en dos grupos separados: polímeros naturales y sintéticos. Los polímeros naturales se basan en biopolímeros, por ejemplo, proteínas o polisacáridos (es decir, almidón y celulosa). Los biopolímeros sintéticos son, por ejemplo, poliésteres alifáticos, polianhídridos, poliortoésteres, alcoholes polivinílicos solubles en agua y ciertos poliuretanos. Los materiales biodegradables se definen típicamente como una masa que se degrada en un tiempo razonable, ya sea por actividad enzimática bacteriana o por degradación hidrolítica.
Un sector importante, en el que todavía se utilizan materias primas de origen fósil, es el de los materiales de envasado y envoltura, tales como los materiales plásticos (polietileno, polipropileno, etc.). La mayoría de los envases y envoltorios de plástico para el hogar están hechos de polietileno (PE), cloruro de polivinilo (PVC) o cloruro de polivinilideno (PVDC) derivado de hidrocarburos. Los envases hechos de plástico se utilizan para una amplia gama de fines, tales como para envasar alimentos u otros bienes de consumo. Tales materiales de envasado o envoltura deben reemplazarse por alternativas respetuosas con el medio ambiente. En muchas aplicaciones, es importante que el material sea transparente para mostrar el producto y hacerlo atractivo para el consumidor.
La celulosa es un polímero natural y se considera un recurso renovable. Los materiales basados en celulosa conocidos son, por ejemplo, celofán, celuloide, Transparit, Cellidor y Cellblend. Los materiales basados en celulosa son típicamente biodegradables. Sin embargo, muchos de estos materiales no se han considerado económicamente viables en comparación con los productos derivados del petróleo. Para ello, han tenido otras desventajas relacionadas con la procesabilidad, etc. El acetato de celulosa, el acetobutirato de celulosa, la bencilcelulosa y la etilcelulosa, por ejemplo, necesitan un DS elevado para obtener procesabilidad en estado fundido. La termoplasticidad y la biodegradabilidad no siempre son compatibles.
La Patente WO9209654 A1 da a conocer mezclas binarias de ésteres de celulosa y copoliésteres alifáticos-aromáticos, ésteres de celulosa y compuestos poliméricos alifáticos.
La Patente US5594068 A da a conocer mezclas de ésteres de celulosa que son útiles en la preparación de artículos dimensionalmente estables y no persistentes en el medio ambiente.
Aunque se han desarrollado algunos bioplásticos nuevos para reemplazar los materiales plásticos basados en petróleo, todavía existe una necesidad constante de encontrar nuevas soluciones sostenibles para garantizar un desarrollo sostenible y aliviar los problemas de residuos relacionados con los materiales de envasado y los plásticos. Especialmente, existe una necesidad de desarrollar materiales para diversos fines que sean de buena calidad; con propiedades que sean tan buenas o mejores en comparación con los materiales de envasado basados exclusivamente en recursos fósiles. Además, existe una necesidad de desarrollar materiales bioplásticos que sean reciclables.
CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN
El objetivo de la presente invención es conseguir una solución a los problemas mencionados anteriormente. Especialmente, el objetivo de la presente invención es presentar una composición polimérica basada principalmente en materiales renovables, que se puede utilizar para formar una mezcla polimérica homogénea y para fabricar materiales adecuados para diversas aplicaciones relacionadas con el envasado. Es esencial que los materiales, que
se pueden producir a partir de la mezcla homogénea, tengan propiedades tan buenas o mejores en comparación con los materiales de envasado basados exclusivamente en recursos fósiles. La nueva composición y los materiales fabricados a partir de la misma podrían sustituir a los materiales de envasado basados en materias primas exclusivamente fósiles. Por tanto, la composición, la mezcla que la comprende y los materiales fabricados a partir de la misma proporcionan una opción de material de envasado más sostenible para los tenderos y los consumidores. Los objetivos de la presente invención se logran con una mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, procedimiento y utilización que tienen las características mencionadas en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferentes de la presente invención se presentan en las reivindicaciones dependientes.
Por tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer una composición polimérica, que puede formar una mezcla homogénea, y que comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP) al 55-95 %, y, como mínimo, otro polímero seleccionado del grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS) al 5-40 %.
La cantidad total del polímero de acetato-propionato de celulosa y el, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica. Dicha mezcla homogénea se obtiene procesando dicha composición polimérica a una temperatura, como mínimo, de 210 °C
La presente invención también se refiere a un material de envasado y/o un material sustancialmente claro y transparente, que comprende la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención. Además, la presente invención se refiere a la utilización de la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, para la fabricación de un material de envasado.
La presente invención se refiere, además, a un procedimiento para fabricar un material de envasado. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
a. mezclar en estado fundido, a una temperatura, como mínimo, de 210 °C, una composición polimérica que comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP) al 55-95 % en peso y, como mínimo, otro polímero seleccionado del grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS) al 5-40 % en peso, en el que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, para obtener una mezcla polimérica homogénea, b. opcionalmente, granular la mezcla homogénea para obtener una mezcla polimérica granulada, y
c. producir un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada.
La presente invención se basa en el descubrimiento de que una mezcla polimérica homogénea y respetuosa con el medio ambiente obtenida a partir de la composición de buena calidad, especialmente en lo que respecta a propiedades como resistencia a la tracción y rigidez (módulo), se puede preparar a partir de una mezcla que comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa y, como mínimo, otro polímero seleccionado del grupo que consiste en PBS y PPS. Sorprendentemente, se descubrió que esta combinación de polímeros proporciona un material de muy alta calidad, que es adecuado para diversas aplicaciones de material de envasado. La resistencia a la tracción y/o rigidez, especialmente cuando se combinan con una transparencia y claridad excelentes, hacen que el material sea adecuado para reemplazar varios materiales tradicionales basados en fósiles, por ejemplo, PE-HD, PP, PET o PS. Una ventaja importante de la mezcla polimérica homogénea obtenida a partir de la composición polimérica de la presente invención es, por tanto, su alta calidad.
Una ventaja de la mezcla polimérica homogénea obtenida a partir de la composición, según la presente invención, es que puede procesarse en máquinas convencionales, que actualmente se utilizan para fabricar y procesar materiales termoplásticos. Por tanto, no es necesario realizar inversiones costosas en aparatos.
Otra ventaja de la presente invención es que las materias primas pueden ser de calidad alimentaria, lo que hace que los materiales producidos a partir de la composición, según la presente invención, sean adecuados para envasar alimentos y/o productos médicos.
Además, la mezcla homogénea es adecuada para varias aplicaciones de materiales diferentes. La mezcla que comprende la composición también tiene una buena resistencia al calor, lo que permite su utilización en diferentes aplicaciones.
Aún otra ventaja de la mezcla polimérica homogénea obtenida a partir de la composición de la presente invención es que puede reciclarse.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS
En lo sucesivo, la presente invención se ilustra más detenidamente mediante una figura que hace referencia a la figura 1 adjunta, que muestra una comparación entre la transparencia de los materiales producidos a partir de la mezcla polimérica homogénea obtenida a partir de la composición, según la presente invención, y PP.
DEFINICIONES
En la presente solicitud y en las reivindicaciones, los siguientes términos y expresiones tienen los significados que se definen a continuación.
"Mezcla polimérica homogénea" es una mezcla que comprende dos o más polímeros termoplásticos. La mezcla polimérica homogénea tiene solamente una fase. También puede tener diferentes propiedades físicas en comparación con los polímeros componentes de la mezcla en estado puro. Por ejemplo, en la presente invención, CAP y PBS y/o PPS juntos forman una mezcla polimérica homogénea, que tiene propiedades diferentes a las de los polímeros por separado.
"Basado en celulosa" se define como que comprende polímeros obtenidos a partir de material que contiene celulosa. Los polímeros obtenidos a partir de celulosa derivada de material que contiene celulosa son, por tanto, biopolímeros. Los polímeros basados en celulosa son típicamente derivados, tales como éteres o ésteres de celulosa. Los ésteres de celulosa pueden producirse en parte utilizando productos químicos, que no se derivan de materiales basados en celulosa ni de recursos renovables. El material que contiene celulosa se puede obtener a partir de diversas materias primas, por ejemplo, madera, corteza u hojas de plantas, o de un material basado en plantas. En general, los polímeros basados en celulosa, es decir, celulósicos, son recursos renovables. Los "ésteres de celulosa" se derivan de materiales celulósicos y, por tanto, son ejemplos de polímeros basados en celulosa. Los grupos hidroxilo (-OH) de la celulosa pueden reaccionar parcial o totalmente con diversos reactivos. De esta forma se pueden formar un gran número de derivados con propiedades útiles, principalmente ésteres de celulosa y éteres de celulosa (-OR). El polímero de "acetato-propionato de celulosa" (CAP) es un derivado de celulosa y un ejemplo de un éster de celulosa específico. Se produce por esterificación de algunos grupos hidroxilo en la cadena del polímero de celulosa en las unidades de glucosa repetidas. El acetato-propionato de celulosa se utiliza comúnmente como aglutinante y aditivo en aplicaciones de revestimientos para una variedad de sustratos. Estos productos ofrecen una amplia gama de propiedades basadas en su contenido de propilo, acetilo e hidroxilo.
"Material de envasado" o "artículo de envasado" puede ser, por ejemplo, película transparente, película retráctil, película estirable, película para bolsa o revestimientos de recipientes, películas destinadas al envasado para consumo (por ejemplo, película de envasado para productos congelados, película retráctil para envasado para transporte, película para envolver alimentos, bolsas de envasado o película de envasado para formar, llenar y sellar), película laminada (por ejemplo, laminado de aluminio o papel utilizado para envasar, por ejemplo, leche o café), película de barrera (por ejemplo, película que actúa como barrera al aroma o al oxígeno utilizada para envasar alimentos, por ejemplo, fiambres y queso), aplicaciones de revestimiento por extrusión, películas para el envasado de productos médicos, película agrícola (por ejemplo, película de invernadero, película para forzar cultivos, película de ensilaje, película estirable de ensilaje), bolsas, cajas, recipientes, cubiertas, carcasas u objetos moldeados en 3D, y/u otras aplicaciones en productos de envasado, tales como alimentos, productos médicos o cosméticos.
El "proceso de película soplada" o "proceso de soplado de película" o "extrusión de película soplada" es uno de los procedimientos más comunes de fabricación de películas. El proceso de película soplada también se denomina, a veces, extrusión de película tubular. El proceso implica la extrusión de un plástico a través de una boquilla circular, seguida de una expansión "similar a una burbuja".
El "proceso de película colada" o "extrusión de película colada" es un procedimiento para formar una lámina a partir de plástico. El polímero fundido generalmente se extruye a través de una boquilla de ranura sobre un rodillo de enfriamiento enfriado internamente y, a continuación, pasa a través de rodillos, que determinarán la naturaleza y propiedades de la película colada (espesor, etc.). El producto final puede incluir una amplia gama de colores, acabados, laminaciones e impresiones.
"Moldeo por inyección" es un proceso para producir un artículo moldeado, en el que se inyecta polímero fundido en una herramienta de molde que define la forma del artículo moldeado a fabricar.
"Reciclable" significa tener la capacidad de convertirse de materiales usados/de desecho en nuevos materiales, artículos u objetos. Un material se puede reciclar, por ejemplo, fundiendo el material y formando nuevos objetos. En un aspecto, la reciclabilidad significa que las propiedades mecánicas del material no cambiarán esencialmente durante el procesamiento relacionado con el reciclaje.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una composición que es respetuosa con el medio ambiente, ya que puede
elaborarse principalmente a partir de recursos renovables. La nueva composición se puede formar en una mezcla polimérica homogénea, adecuada para fabricar materiales de envasado o películas de envasado y se puede utilizar para envoltura y envasado para reemplazar los materiales plásticos fósiles utilizados comúnmente, que se basan, por ejemplo, en polietileno o polipropileno. La nueva composición comprende una mezcla, como mínimo, de un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa, y, como mínimo, uno de los polímeros seleccionados entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS). La nueva composición es, de manera adecuada, un material bioplástico respetuoso con el medio ambiente.
En pruebas realizadas en relación con la presente invención, los inventores de la presente invención descubrieron que la combinación en la composición de la presente invención proporciona materiales bioplásticos de muy alta calidad. Como se presenta en los ejemplos, especialmente las propiedades de esfuerzo de tracción y rigidez (módulo) fueron muy altas para los materiales. Esto garantiza que los materiales tengan buenas propiedades de procesabilidad en procesos convencionales para producir artículos y películas de plástico. Los materiales también se pueden utilizar como sustrato de impresión, es decir, se pueden imprimir gráficos en el material. Además, tienen una transparencia excelente, es decir, el material es transparente, lo cual es bastante inusual para los bioplásticos. Es importante para la alta calidad que la composición pueda formar una mezcla polimérica homogénea. Las pruebas también mostraron que, además de la transparencia, los materiales producidos eran incoloros. Los artículos y productos que se pueden fabricar a partir de la composición de la presente invención son diversos materiales, artículos y recipientes de envasado, por ejemplo, películas o láminas de plástico o artículos en 3D moldeados (recipientes, cajas, etc.). Cuando se envasan bienes de consumo, a menudo es muy importante que los materiales tengan una buena transparencia y claridad para que los productos sean más atractivos para el consumidor. Por tanto, los materiales de la presente invención podrían utilizarse para reemplazar materiales convencionales, tales como plásticos PE-HD, PP, PET y PS.
Se cree que las buenas propiedades de la mezcla polimérica homogénea y los materiales producidos a partir de la misma se deben a los efectos sinérgicos de las materias primas poliméricas utilizadas, es decir, la combinación del polímero de éster de celulosa y, como mínimo, otro polímero. La combinación en la composición, según la presente invención, proporciona mejores cualidades mecánicas que las materias primas solas. En pruebas realizadas en relación con la presente invención (véanse los ejemplos), la miscibilidad de las materias primas fue excelente. Aunque el propio polímero de PBS utilizado en las pruebas no es claro, cuando se mezcló con CAP, la combinación mostró una transparencia y claridad aún mejores que CAP solo. Los inventores de la presente invención constataron que, en las pruebas, el PBS funciona como ablandador para el polímero de éster de celulosa (CAP en los ejemplos), eliminando la necesidad de usar ablandadores o plastificantes separados. Se espera que el otro polímero similar, PPS, funcione de manera similar debido a su estructura similar a la del PBS. El éster de celulosa solo es bastante frágil, pero en combinación con el otro polímero (tal como PBS) las propiedades mecánicas mejoraron claramente. Probablemente esto se deba a que la formación de enlaces de hidrógeno internos se reduce en el éster de celulosa, cuando se mezcla con el otro polímero. Una ventaja es, además, que se requieren menos aditivos si no son necesarios ablandadores. La buena calidad de esta combinación fue sorprendente, especialmente, porque la técnica anterior enseña que CAP y PBS no son compatibles.
Por consiguiente, la presente invención se refiere a una mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, que comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP) y, como mínimo, otro polímero seleccionado entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS). La cantidad total del polímero de éster de celulosa y el, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, en la que la mezcla polimérica homogénea se obtiene procesando dicha composición polimérica a una temperatura, como mínimo, de 200 °C.
Según una realización de la presente invención, la presente invención se refiere a una mezcla polimérica homogénea para fabricar un material de envasado, que consiste, como mínimo, en un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa y, como mínimo, otro polímero seleccionado entre el grupo que consiste en PPS y PBS y, opcionalmente, aditivos, tales como ablandadores, pigmentos, estabilizantes y/u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad del 55 al 95 % en peso, preferentemente, del 55 al 90 % en peso, más preferentemente, del 55 al 80 % en peso y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 5 al 40 % en peso, preferentemente, del 10 al 40 % en peso, más preferentemente, del 20 al 40 % en peso, basándose en el peso total de la composición polimérica.
Según una realización, la cantidad total del polímero de éster de celulosa y el, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 85 % en peso, preferentemente, como mínimo, del 90 % en peso, basándose en el peso total de la composición polimérica, siendo el resto otros polímeros y/o aditivos, tales como ablandadores, pigmentos, estabilizantes y/u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica comprende,
como mínimo, un ablandador, preferentemente, citrato de trietilo (TEC).
Según una realización, el, como mínimo, otro polímero en la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, es succinato de polibutileno (PBS). En ese caso, preferentemente, el PBS tiene una masa molar promedio en número en el intervalo de 30.000 a 100.000 Da; preferentemente, de 50.000 a 80.000 Da; más preferentemente, de 60.000 a 70.000 Da.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica de la presente invención comprende polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP) en una cantidad del 55 al 80 % en peso, preferentemente, del 60 al 75 % en peso, más preferentemente, del 65 al 75 % en peso y, como mínimo, otro polímero seleccionado entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS) en una cantidad del 20 al 40 % en peso, preferentemente, del 25 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 35 % en peso, basándose en el peso total de la composición, y opcionalmente, como mínimo, un aditivo tal como ablandadores, pigmentos, estabilizantes y/u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica de la presente invención comprende acetato-propionato de celulosa en una cantidad del 55 al 80 % en peso, preferentemente, del 60 al 75 % en peso, más preferentemente, del 65 al 75 % en peso, y succinato de polibutileno en una cantidad del 20 al 40 % en peso, preferentemente, del 25 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 35 % en peso, basándose en el peso total de la composición, y opcionalmente, como mínimo, un aditivo tal como ablandadores, pigmentos, colorantes, estabilizantes y/u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica de la presente invención consiste en acetato-propionato de celulosa en una cantidad del 55 al 80 % en peso, preferentemente, del 60 al 75 % en peso, más preferentemente, del 65 al 75 % en peso, y succinato de polibutileno en una cantidad del 20 al 40 % en peso, preferentemente, del 25 al 35 % en peso, basándose en el peso total de la composición, y opcionalmente, como mínimo, un aditivo, tal como ablandadores, pigmentos, colorantes, estabilizantes y/u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
Según una realización, el éster de celulosa en la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica de la presente invención tiene una masa molar promedio en número de 30.000 a 110.000 Da; preferentemente, de 50.000 a 100.000 Da; más preferentemente, de 65.000 a 95.000 Da.
Según una realización, el éster de celulosa tiene un contenido de acetilo del 0,8 al 2,0 % en peso, más preferentemente, del 1,0 al 1,5 % en peso, y/o un contenido de propionilo del 30 al 51 % en peso, más preferentemente, del 40 al 50 % en peso, y/o un contenido de hidroxilo del 1,0 al 2,5 % en peso, más preferentemente, del 1,5 al 2,0 % en peso.
La presente invención también se refiere a un material sustancialmente claro y transparente que comprende la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención.
La presente invención también se refiere a un material de envasado, que comprende la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención. La presente invención también se refiere a un procedimiento relacionado con la producción del material de envasado. A continuación, se presentan cinco realizaciones específicas del material de envasado y el procedimiento para producir el material de envasado.
1) Según una realización, el material de envasado es material de papel o cartón revestido por extrusión con la mezcla homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención. La temperatura utilizada en el revestimiento por extrusión puede ser de 210 °C a 300 °C, preferentemente, de 210 °C a 260 °C, de la manera más preferente, de 225 °C a 250 °C. La adhesión se puede ajustar con temperaturas de procesamiento y capas de polímero o pegamento añadidas. Tanto una aplicación de "despegado" como una adhesión más fuerte son posibles dependiendo de los requisitos de la aplicación.
Según una realización preferente de revestimiento por extrusión, la mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad, como mínimo, del 50 % en peso, preferentemente, del 60 al 90 % en peso, más preferentemente, del 60 al 75 % en peso y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 50 % en peso o menos, preferentemente, del 10 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 40 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos. En pruebas realizadas en relación con la presente invención, estas proporciones dieron productos de la más alta calidad. Preferentemente, la composición polimérica comprende CAP en combinación con PBS como el, como mínimo, otro polímero.
2) Según una realización, el material de envasado es un producto moldeado por inyección. La temperatura utilizada en el moldeo por inyección puede ser de 210 °C a 300 °C, preferentemente, de 210 °C a 250 °C, de la
manera más preferente, de 210 °C a 230 °C. Según una realización preferente de moldeo por inyección, la mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad, como mínimo, del 50 % en peso, preferentemente, del 60 al 95 % en peso, más preferentemente, del 65 al 90 % en peso, y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 50 % en peso o menos, preferentemente, del 5 al 40 % en peso, más preferentemente, del 10 al 35 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica. En pruebas realizadas en relación con la presente invención, estas proporciones dieron productos de la más alta calidad. Según una realización muy específica, la cantidad de éster de celulosa es del 70 % en peso o aproximadamente del 70 % en peso y la cantidad del, como mínimo, otro polímero es del 30 % en peso o aproximadamente del 30 % en peso. Preferentemente, la composición polimérica comprende CAP en combinación con PBS como el, como mínimo, otro polímero.
3) Según una realización, el material de envasado es un producto producido mediante una aplicación de embutición profunda. La temperatura utilizada en la aplicación de embutición profunda puede ser de 210 °C a 500 °C. Por tanto, la mezcla polimérica homogénea de la presente invención puede soportar temperaturas de hasta 500 °C. En pruebas realizadas en relación con la presente invención se utilizaron temperaturas en estos intervalos y la temperatura apropiada dependió del equipo y los parámetros de procesamiento, tales como el tiempo. La embutición profunda es termoformación. En aplicaciones de embutición profunda, la profundidad de la pieza embutida típicamente excede, como mínimo, parcialmente su diámetro. Los objetos sometidos a embutición profunda se forman por acción mecánica formando formas en 3D del material.
Según una realización preferente de embutición profunda, la mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad, como mínimo, del 50 % en peso, preferentemente, del 50 al 95 % en peso, más preferentemente, del 60 al 85 % en peso y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 50 % en peso o menos, preferentemente, del 5 al 50 % en peso, más preferentemente, del 15 al 40 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos. En pruebas realizadas en relación con la presente invención, estas proporciones dieron productos de la más alta calidad. Preferentemente, la composición polimérica comprende CAP en combinación con PBS como el, como mínimo, otro polímero.
4) Según una realización, el material de envasado es un producto producido mediante un proceso de soplado de película. La temperatura utilizada en el proceso de soplado de película puede estar entre 210 °C y 250 °C, preferentemente, entre 210 °C y 230 °C.
Según una realización preferente del proceso de soplado de película, la mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad, como mínimo, del 50 % en peso, preferentemente, del 60 al 90 % en peso, más preferentemente, del 60 al 75 % en peso y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 50 % en peso o menos, preferentemente, del 10 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 40 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos. En pruebas realizadas en relación con la presente invención, estas proporciones dieron productos de la más alta calidad. Preferentemente, la composición polimérica comprende CAP en combinación con PBS como el, como mínimo, otro polímero.
5) Según una realización, el material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza mediante procesamiento de película colada, en el que el procesamiento de película colada se realiza a una temperatura de 210 °C y 250 °C, preferentemente, entre 210 °C y 230 °C, más preferentemente, entre 210 y 225 °C.
Según una realización de procesamiento de película colada, la mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad, como mínimo, del 50 % en peso, preferentemente, del 60 al 95 % en peso, más preferentemente, del 70 al 95 % en peso y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 50 % en peso o menos, preferentemente, del 1 al 40 % en peso, más preferentemente, del 5 al 30 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos. Una parte del PBS se puede reemplazar opcionalmente por aditivos, tal como del 1 a 10 % en peso basándose en la cantidad total de la composición. En pruebas realizadas en relación con la presente invención, estas proporciones dieron productos de la más alta calidad. Preferentemente, la composición polimérica comprende CAP en combinación con PBS como el, como mínimo, otro polímero.
Además, la presente invención se refiere a la utilización de la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, para la fabricación de un material de envasado, seleccionado entre, por ejemplo, película transparente, película retráctil, película estirable, película para bolsa o revestimientos de recipientes, películas destinadas al envasado para consumo (por ejemplo, película de envasado para productos congelados, película retráctil para envasado para transporte, película para envolver alimentos, bolsas de envasado o película de envasado para formar, llenar y sellar), película laminada (por ejemplo, laminado de aluminio o papel utilizado para envasar, por ejemplo, leche o café), película de barrera (por ejemplo, película que actúa como barrera al aroma o al oxígeno utilizada para envasar alimentos, por ejemplo, fiambres y queso), revestimiento por extrusión, películas para el envasado de productos médicos, película agrícola (por ejemplo, película de invernadero, película para forzar cultivos, película de ensilaje, película estirable de ensilaje), bolsas, cajas, recipientes, cubiertas, carcasas u objetos moldeados en 3D, y/u otras aplicaciones en productos de envasado, tales como alimentos, productos
médicos o cosméticos.
De manera adecuada, la masa molar promedio en número del, como mínimo, un éster de celulosa, es decir, el polímero de acetato-propionato de celulosa, es superior a 20.000 Da. Según una realización, la masa molar promedio en número está entre 30.000 y 110.000 Da, preferentemente, entre 50.000 y 100.000 Da, más preferentemente, entre 65.000 y 95.000 Da. La masa molar promedio en número puede estar entre 85.000 y 95.000 Da, o entre 85.000 y 91.000 Da, por ejemplo, 90.000 Da, 91.000 Da o 92.000 Da. Si las masas molares de todos los componentes son demasiado bajas, existe el riesgo de que la composición no sea adecuada para la extrusión y el procesamiento de película soplada, porque el material no será lo suficientemente fuerte o elástico para el proceso de película soplada. Por tanto, una masa molar promedio en número dentro de los intervalos definidos anteriormente proporcionará un material elástico con propiedades mecánicas que soportan el procesamiento.
Todas las mediciones de masa molar promedio en número realizadas en relación con la presente invención se midieron con cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) utilizando eluyente de cloroformo para las mediciones de masa molar promedio en número. Las mediciones de s Ec se realizaron en eluyente de cloroformo (0,6 ml/min, T = 30 °C) utilizando columnas Styragel HR 4 y 3 con una precolumna. Las curvas de elución se detectaron utilizando el detector de índice de refracción 2414 de Waters. Las distribuciones de masas molares (MMD) se calcularon frente a estándares de 10 x PS (580 - 3.040.000 g/mol), utilizando el software Empower 3 de Waters. Diferentes grados de ésteres de celulosa, tales como acetato-propionato de celulosa, están disponibles en el mercado de varios proveedores. En la composición, según la presente invención, la mezcla de las materias primas poliméricas afecta a las propiedades de la composición formada. En otras palabras, las propiedades combinadas de los polímeros deben evaluarse cuando se forma la composición, según la presente invención. Por ejemplo, si uno de los polímeros tiene una masa molar promedio en número alta, tal como 90.000 Da o 70.000 Da, podría ser adecuado combinar este polímero con otro polímero que tenga una masa molar promedio en número más baja. De manera alternativa o adicional, se puede utilizar una mayor cantidad de ablandador junto con polímeros con una masa molar alta. La masa molar promedio en número adecuada depende de la utilización final de la composición, es decir, el grado de éster de celulosa más adecuado puede ser diferente dependiendo de si el objetivo es fabricar, por ejemplo, un material de película o un artículo moldeado, tal como un recipiente.
El polímero de éster de celulosa utilizado en las soluciones, según la presente invención, es el acetato-propionato de celulosa, CAP. Los ésteres de celulosa pueden tener diferentes grados de sustitución. El CAP adecuado para la composición de la presente invención tiene, preferentemente, un contenido de acetilo del 0,8 al 2,0 % en peso, más preferentemente, del 1,0 al 1,5 % en peso, por ejemplo, el 1,3 % en peso. El CAP adecuado para la composición de la presente invención tiene, preferentemente, un contenido de propionilo del 30 al 51 % en peso, más preferentemente, del 40 al 50 % en peso, por ejemplo, el 48 % en peso. El CAP adecuado para la composición de la presente invención tiene, preferentemente, un contenido de hidroxilo del 1,0 al 2,5 % en peso, más preferentemente, del 1,5 al 2,0 % en peso, por ejemplo, el 1,7 % en peso. Además, la temperatura de transición vítrea es, preferentemente, de 140 a 155 °C, más preferentemente, de 142 a 152 °C, por ejemplo, 147 °C.
Según una realización, el, como mínimo, otro polímero es succinato de polibutileno, PBS. El PBS adecuado para la composición de la presente invención tiene, preferentemente, una masa molar promedio en número en el intervalo de 30.000 a 100.000 Da; preferentemente, de 50.000 a 80.000 Da; más preferentemente, de 60.000 a 70.000 Da. La masa molar promedio en número del PBS puede ser, por ejemplo, de 65.000 a 70.000 Da, tal como, por ejemplo, 68.000 Da, 69.000 Da o 70.000 Da.
El índice de fluidez (o tasa de fluidez) es una medida para describir la facilidad de fluidez de la masa fundida de un polímero o plástico termoplástico. El índice de fluidez se puede utilizar para caracterizar un polímero o una mezcla polimérica. Para las poliolefinas, es decir, polietileno (PE, a 190 °C) y polipropileno (PP, a 230 °C), el MFI se utiliza comúnmente para indicar el orden de magnitud de su viscosidad en estado fundido. En un instrumento de medición de MFI estandarizado, una presión constante genera un esfuerzo cortante que empuja el plástico fundido a través de una boquilla. Normalmente, el MFI es inversamente proporcional al peso molecular. Para la mezcla polimérica que comprende una composición polimérica de la presente invención, el MFI se midió a dos temperaturas 215 y 240 °C. Según una realización muy específica, la mezcla polimérica homogénea de la presente invención tiene un índice de fluidez de 6 a 8 g/10 min, o preferentemente, de aproximadamente 7 g/10 min, o 6,9 g/10 min, carga 2,16 kg, a 215 °C, y/o aproximadamente de 26 a 28 g/10 min, 27 g/10 min, o 27,1 g/10 min, carga 2,16 kg, a 240 °C.
Los polímeros de la composición, según la presente invención, son, de manera adecuada, polímeros termoplásticos. Para ser adecuados para su utilización en un material de envasado, los polímeros utilizados en la composición de la presente invención no deben ser solubles en agua. Por tanto, los polímeros no son, de manera adecuada, solubles en agua. Por tanto, según un aspecto, los polímeros utilizados en la composición de la presente invención son termoplásticos y no solubles en agua. Pueden existir otros polímeros basados en celulosa, que tienen propiedades similares al acetato-propionato de celulosa y/o acetato-butirato de celulosa, y que también son adecuados para la composición, según la presente invención. Por tanto, la composición, según la presente invención, puede comprender también otros polímeros basados en celulosa, tales como acetato-butirato de celulosa (CAB).
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, comprende otro componente, que se selecciona de la lista que consiste en un éster de celulosa, tal como acetato de celulosa o acetato-butirato de celulosa (CAB), un poliéster alifático o alifático-aromático, tal como succinato-adipato de polibutileno (PBSA) o adipato-tereftalato de polibutileno (PBAT), un polihidroxialcanoato (PHA), tal como polihidroxibutirato (PHB), ácido poliláctico (PLA) y policaprolactona (PCL). Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, comprende también otros polímeros similares, que son compatibles con CAP y PBS y/o PPS.
La composición, según la presente invención, también puede comprender otros componentes, tales como aditivos típicamente utilizados en plásticos. Estos aditivos son, por ejemplo, ablandadores o plastificantes, cargas, coadyuvantes, pigmentos, estabilizantes u otros agentes. Típicamente, las cantidades de estos aditivos varían entre el 0,01 y el 10 % en peso basándose en el peso de la composición. La cantidad de un aditivo puede ser, por ejemplo, del 0,1 al 5 % en peso basándose en el peso de la composición.
La presente invención también se refiere a un material de envasado, que comprende la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, puede procesarse en una película utilizando extrusión de película soplada (proceso de soplado de película) o extrusión de película colada.
Según una realización, la composición polimérica es biodegradable. El nuevo material de envasado fabricado a partir de la mezcla polimérica homogénea que comprende la composición polimérica también puede ser biodegradable. Para que sea biodegradable, según un cierto estándar, se pueden añadir a la composición aditivos que aumentan la biodegradabilidad.
La composición polimérica de la presente invención puede contener otros poliésteres alifáticos además de PBS y/o PPS, tales como succinato-adipato de polibutileno (PBSA), polihidroxibutirato, poli(glutarato de hexametileno), poli(adipato de hexametileno), poli(succinato de etileno), poli(glutarato de butileno), poli(adipato de butileno), poli(glutarato de etileno), poli(adipato de etileno), poli(glutarato de dietileno), poli(adipato de dietileno), poli(succinato de dietileno) o poli(succinato de hexametileno), preferentemente, PBSA .
La composición polimérica también se puede mezclar, opcionalmente, con materias primas plásticas convencionales, tales como polietileno o polipropileno. De esta forma, se puede obtener una composición adecuada para la fabricación de material de envasado que tiene ciertas características ventajosas. La elección de la mezcla de materias primas depende de los requisitos y la utilización final del material.
Según una realización, la nueva mezcla polimérica homogénea que comprende la composición, según la presente invención, contiene esencialmente solo materias primas derivadas de fuentes renovables. La nueva composición puede incluso consistir íntegramente en materias primas de fuentes renovables. Según una realización, la nueva composición consiste íntegramente en materias primas biodegradables derivadas de fuentes renovables.
La mezcla polimérica homogénea que comprende la composición, según la presente invención, se puede hacer adecuada para el procesamiento de película soplada, procesamiento de película colada o moldeo por inyección. Otros procedimientos que pueden ser adecuados para procesar la composición polimérica de la presente invención son, por ejemplo; calandrado, moldeo por extrusión-soplado, extrusión de película, moldeo por inyección-soplado, moldeo por inyección asistido por gas, moldeo por inyección-soplado-estirado, laminado, moldeo rotacional, aplicaciones de embutición profunda, impresión en 3D, termoconformado y/o conformado al vacío.
En pruebas realizadas en relación con la presente invención, los inventores de la presente invención descubrieron que la mezcla polimérica homogénea que comprende la composición polimérica de la presente invención y los materiales fabricados a partir de la misma tienen una excelente resistencia térmica. Para obtener buenos resultados, se requieren temperaturas relativamente altas. Por ejemplo, los puntos de fusión máximos de los polímeros utilizados son de aproximadamente 190 °C para CAP y 115 °C para PBS, pero las temperaturas de procesamiento deben ser más altas. Preferentemente, las temperaturas de procesamiento para todos los procesos (combinación (“ compounding’), soplado de película, moldeo por inyección, revestimiento por extrusión, termoconformado) son claramente más altas que las temperaturas de fusión de los polímeros. Todos los componentes deben estar completamente en la fase fundida para que el procesamiento sea exitoso. Es de gran importancia que las temperaturas de procesamiento en cada etapa de la producción de las composiciones de la presente invención y los materiales (de envasado) fabricados a partir de las mismas sean, como mínimo de 210 °C, o superiores a dicha temperatura. Al utilizar temperaturas, como mínimo, de 210 °C, se puede obtener el material de mezcla polimérica homogénea de alta calidad, que es adecuado para diversas aplicaciones de material de envasado, con resistencia a la tracción y rigidez altas, así como transparencia y claridad excelentes.
Sorprendentemente, se descubrió que el material puede soportar temperaturas de hasta 500 °C. Esto permite la utilización de la composición polimérica de la presente invención y los materiales fabricados a partir de la misma, por
ejemplo, en aplicaciones de embutición profunda o para ciertas aplicaciones de unión. Esto fue sorprendente, ya que CAP y PBS solos comienzan a degradarse a temperaturas más bajas.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica de la presente invención se obtiene mezclando en estado fundido dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero a una temperatura, como mínimo, de 210 °C.
Típicamente, la temperatura está entre 210 °C y 300 °C. Preferentemente, la temperatura está entre 210 °C y 270 °C o 210 °C y 250 °C, más preferentemente, entre 210 °C y 235 °C. Por ejemplo, la temperatura puede ser de 215 °C o 220 °C. Según una realización preferente específica, la temperatura es de 210 °C a 230 °C, preferentemente, de 210 a 225 °C. La temperatura, como mínimo, de 210 °C y, según las realizaciones mencionadas, permite obtener una mezcla polimérica sustancialmente homogénea, sustancialmente clara y sustancialmente transparente.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica de la presente invención se obtiene procesando, preferentemente, mezclando en estado fundido, dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero a una temperatura, como mínimo, de 210 °C, preferentemente, entre 210 °C. °C y 300 °C o de 210 °C a 270 °C, más preferentemente, entre 210 °C y 225 °C, durante un período de tiempo de, como mínimo, 30 segundos, preferentemente, de 1 minuto a 5 h, más preferentemente, de 1,5 minutos a 2 h, de la manera más preferente de 2 minutos a 1 h. Típicamente, el período de tiempo para la etapa de procesamiento, tal como la mezcla en estado fundido, es, como mínimo, de 2 minutos, tal como de 2 minutos a 15 minutos o de 2 minutos a 10 minutos. En pruebas realizadas en relación con la presente invención, se descubrió, sorprendentemente, que un período de tiempo bastante corto, tal como menos de 30 segundos, o de 30 segundos a 2 minutos, para obtener la mezcla polimérica homogénea, si la temperatura del procesamiento es superior a 200 °C, o preferentemente, como mínimo, 210 °C. El período de tiempo exacto requerido depende del equipo utilizado en la etapa de mezcla, y la velocidad de mezcla y otros parámetros de la etapa de mezcla.
Según una realización, la composición polimérica de la presente invención comprende sílice (SiO2) en una cantidad del 0,5 % en peso o menos, preferentemente, en una cantidad del 0,1 % en peso o menos. Añadiendo polvo de sílice a la composición, se puede mejorar la procesabilidad. De este modo, el resultado es una homogeneidad mejorada y una calidad más uniforme de los materiales fabricados a partir de la composición, según la presente invención.
La presente invención se refiere, además, a un procedimiento para fabricar un material de envasado. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
a. mezclar en estado fundido, a una temperatura, como mínimo, de 200 °C, una composición polimérica que comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP) y, como mínimo, otro polímero seleccionado entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS), en el que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, para obtener una mezcla polimérica homogénea,
b. opcionalmente granular la mezcla homogénea para obtener una mezcla polimérica granulada, y
c. producir un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada.
Según una realización, la mezcla polimérica homogénea obtenida en la etapa a. es la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, como se describe en el presente documento.
Según una realización, el procedimiento comprende producir un material de envasado utilizando un proceso seleccionado entre el grupo que consiste en; procesamiento de película soplada, procesamiento de película colada, moldeo por inyección, calandrado, moldeo por extrusión-soplado, extrusión de película, moldeo por inyección-soplado, moldeo por inyección asistido por gas, moldeo por inyección-estirado-soplado, laminado, moldeo por rotación, aplicación de embutición profunda, impresión en 3D, termoconformado y conformado al vacío, preferentemente, procesamiento de película soplada, procesamiento de película colada o moldeo por inyección. Según una realización, el procedimiento, según la presente invención, comprende que la mezcla en estado fundido se realice a una temperatura, como mínimo, de 200 °C, preferentemente, entre 200 °C y 300 °C o, más preferentemente, de 210 °C a 250 °C, incluso más preferentemente, entre 210 °C y 225 °C.
Según una realización, el procedimiento, según la presente invención, comprende que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza a una temperatura, como mínimo, de 200 °C.
Según una realización, la mezcla en estado fundido se realiza en un período de tiempo, como mínimo, de 10 segundos, preferentemente, como mínimo, 30 segundos, más preferentemente, de 1 minuto a 5 horas, por ejemplo,
de 2 minutos a 1 hora. Típicamente, el período de tiempo de la etapa de mezcla en estado fundido es de entre 2 minutos y 1 hora, preferentemente, de 2 minutos a 0,5 horas. En algunos casos, incluso puede ser de aproximadamente 30 segundos o menos, ya que se puede obtener una mezcla muy eficaz de los componentes de la mezcla, según la presente invención. Esto es beneficioso, ya que reduce el tiempo de producción y la energía necesaria.
Según una realización, la temperatura de procesamiento para un proceso de soplado de película para producir una película de la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, está entre 200 °C y 250 °C, preferentemente, entre 210 °C y 230 °C, más preferentemente, entre 215 y 220 °C. Este intervalo de temperatura garantiza la obtención de una película clara y transparente de buena calidad y excelentes propiedades mecánicas.
La mezcla en estado fundido se puede realizar en un proceso de combinación continuo. La mezcla en estado fundido se lleva a cabo, por ejemplo, con un mezclador de dos tornillos equipado con una unidad de bomba de masa fundida y conectado directamente a una boquilla de extrusión adecuada. Por tanto, el compuesto puede extruirse directamente al producto final sin granulación separada de la composición polimérica. Los materiales de partida disponibles en el mercado para la composición polimérica de la presente invención son granulados típicamente ellos mismos. Los granulados pueden, por ejemplo, mezclarse mecánicamente en un mezclador de tambor o similar. Esta mezcla de granulados se puede alimentar a una extrusora, por ejemplo, una extrusora de tornillo equipada con un cabezal mezclador Maddock. A continuación, la masa fundida polimérica se puede extruir a, por ejemplo, una boquilla de película por soplado. Por tanto, la composición polimérica, según la presente invención, puede conformarse, por ejemplo, en películas de plástico utilizando un proceso de soplado de película sin una etapa separada de composición y granulación. Esto se demostró en pruebas realizadas, según la presente invención, (ejemplos). Fue sorprendente que las materias primas se mezclan tan bien que no es necesaria una etapa de combinación/granulación por separado.
Cuando la mezcla en estado fundido se realiza como una fase separada para producir granulados de la composición polimérica, la salida del mezclador (hebra, filamento o cualquier otra forma de flujo continuo) debe enfriarse y cortarse en granulados. El enfriamiento del bastón de salida se puede hacer, de manera conveniente, mediante enfriamiento en seco con aire o por cinta/banda enfriada. De manera adicional o alternativa, la salida de la combinación se puede enfriar haciéndola pasar a través de un baño de agua o utilizando un corte bajo el agua, o cualquier sistema de enfriamiento similar, que permita el contacto directo del material polimérico con el agua. Según pruebas realizadas en relación con la presente invención, el enfriamiento por agua no provoca la hidrólisis de los componentes en la composición polimérica de la presente invención. Por tanto, tanto el enfriamiento en seco como el enfriamiento por agua son adecuados para el proceso de la presente invención. Por consiguiente, en una realización de la presente invención, el procedimiento comprende una etapa de combinación y granulación del polímero de éster de celulosa y el, como mínimo, otro polímero, incluyendo enfriamiento en seco y/o enfriamiento por agua.
La mezcla en estado fundido también se puede realizar en un mezclador discontinuo o en cualquier mezclador adecuado para masas fundidas poliméricas. El mezclador no tiene que producir un flujo de material continuo.
Opcionalmente, el procedimiento puede comprender etapas de premezcla o impregnación para algunos de los componentes de la mezcla que se formará en la etapa a.
Se pueden realizar pruebas estándar conocidas por el experto en la materia para garantizar que la mezcla obtenida de la etapa a. es adecuada para el procesamiento de película soplada, procesamiento de película colada, moldeo por inyección u otros procesos. La composición de la presente invención debe cumplir estos requisitos.
La composición, según la presente invención, se puede procesar en aparatos convencionales para formar películas, láminas, artículos de plástico u otros materiales.
Las propiedades de la película o lámina, artículo o material de envasado fabricado a partir de la composición, según la presente invención, tales como espesor, densidad, etc., deben ajustarse para que sean adecuadas para su utilización o aplicación pretendida.
Además, existen pruebas estándar para garantizar que, por ejemplo, una envoltura de plástico o material de envasado es eficaz. Algunas de las pruebas importantes son, por ejemplo, la permeabilidad (vapor de agua y gas), resistencia al impacto, absorción de agua y resistencia al desgarro. La película o lámina de envasado formada debe cumplir ciertos requisitos específicos en función de las aplicaciones previstas, tales como su utilización para envasar alimentos.
La presente invención también se refiere a la utilización de la composición polimérica, según la presente invención, para la fabricación de un material de envasado.
Según la prueba realizada en relación con la presente invención, las películas producidas tenían una transparencia
excelente. Tal como puede verse en la figura 1, todas las películas producidas a partir del material, según la presente invención, tenían una buena transmitancia, también en comparación con el PP. Además de ser transparentes, los materiales producidos a partir de la composición, según la presente invención, eran incoloros. Un material de envasado transparente y sin color es beneficioso en los materiales de envasado, especialmente cuando se envasan bienes de consumo, porque hace que el producto sea más atractivo para el consumidor.
Existen diversos problemas asociados con muchos de los materiales bioplásticos comúnmente utilizados. Algunos materiales bioplásticos, por ejemplo, no son en absoluto transparentes. Otro problema es que las propiedades mecánicas de muchos materiales bioplásticos no son tan buenas como, por ejemplo, PE, PP o PET, lo que dificulta la sustitución de estos materiales por bioplásticos. Aún otro problema es que algunos materiales bioplásticos no son fácilmente reciclables, por ejemplo, reciclar el ácido poliláctico (PLA) es caro y difícil. Sin embargo, la composición, según la presente invención, es reciclable mediante procedimientos más convencionales. El material puede fundirse y procesarse a un material nuevo. También es posible separar el material de, por ejemplo, poliolefinas, por extracción selectiva. El material presentado es más denso que el agua y la mayoría de los grados de poliolefina utilizados ampliamente. Esto permite la separación basada en densidad.
Una ventaja importante con la mezcla polimérica homogénea, según la presente invención, es que los materiales de envasado fabricados a partir de la misma se pueden producir utilizando los procesos y la tecnología de fabricación existentes. Por tanto, es una alternativa económicamente viable, ya que no es necesario realizar grandes inversiones en nuevos equipos de fabricación. Además, las materias primas están disponibles en el mercado de diversos fabricantes.
Entre las ventajas adicionales relacionadas con el material de envasado fabricado a partir de la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, se encuentran que se reducen los residuos plásticos, ya que la composición puede ser degradable. Además, se puede reducir la utilización de materia prima fósil, ya que la composición, según la presente invención, puede estar hecha, principalmente, de recursos renovables. Además, dado que parte de la composición, según la presente invención, puede derivarse de la madera, la producción no ocupa tierras cultivables.
La presente invención se ilustra, adicionalmente, mediante los siguientes ejemplos.
EJEMPLOS
Las siguientes materias primas que se han utilizado en los ejemplos se presentan en la tabla 1 a continuación:
T l 1. M i i n r E m m l r l m ri rim AP PB iliz .
En la tabla 1, CAP es acetato-propionato de celulosa y PBS es succinato de polibutileno.
Las mediciones de masa molar promedio en número (Mn) se realizaron por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) utilizando eluyente de cloroformo para las mediciones de masa molar promedio en número, las muestras (entradas 1 a 4), se disolvieron durante la noche utilizando cloroformo (concentración de 1 mg/ml). Las muestras se filtraron (0,45 pm) antes de la medición.
Las mediciones por SEC se realizaron en eluyente de cloroformo (0,6 ml/min, T = 30 °C) utilizando columnas Styragel HR 4 y 3 con una precolumna. Las curvas de elución se detectaron utilizando el detector de índice de refracción 2414 de Waters. Las distribuciones de masas molares (MMD) se calcularon frente a estándares de 10 x PS (580 - 3.040.000 g/mol), utilizando el software Empower 3 de Waters.
Grado de sustitución de CAP 1:
- contenido de acetilo 1,3 % en peso
- contenido de propionilo 48 % en peso
- contenido de hidroxilo 1,7 % en peso
Grado de sustitución de CAP 2:
- contenido de acetilo 1,3 % en peso
- contenido de propionilo 48 % en peso
- contenido de hidroxilo 1,7 % en peso
Ejemplo 1: composiciones para un proceso de soplado de película con CAP 1 y PBS 1
Con mezclas homogéneas de la composición polimérica, según la presente invención, se formaron películas de plástico utilizando un proceso de soplado de película. Se obtuvieron mezclas poliméricas homogéneas mediante mezcla en estado fundido. La mezcla se llevó a cabo a una temperatura de 210 °C durante un período de tiempo de 30 segundos a 3,5 minutos.
Los detalles sobre las composiciones y películas se pueden ver en la tabla 2.
T l 2. P lí l f ri rir l m i i n lim ri n l r n inv n i n.
En la tabla 2, CAP es acetato-propionato de celulosa y PBS es succinato de polibutileno. Las composiciones poliméricas también comprendían el 0,1 % en peso de sílice.
Las composiciones de la tabla 2 dieron películas transparentes, claras e incoloras con buenas propiedades mecánicas, especialmente resistencia a la tracción y módulo altos. Las propiedades mecánicas de las películas 1-4 producidas se describen en la tabla 3.
T l . Pr i m ni ^ l lí l r i .
En la tabla 3, CAP es acetato-propionato de celulosa y PBS es succinato de polibutileno.
Ejemplo 2: composiciones para un proceso de soplado de película con CAP 1, PBS 1 y TEC
La mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, se conformó en películas de plástico utilizando un proceso de soplado de película. Se obtuvieron mezclas poliméricas homogéneas mediante mezcla en estado fundido. La mezcla se llevó a cabo a una temperatura de 210 °C durante un período de tiempo de 2 minutos a 3,5 minutos.
Los detalles sobre las composiciones y películas se pueden ver en la tabla 4.
T l 4. P lí l f ri rir l m i i n lim ri n l r n inv n i n.
En la tabla 4, CAP es acetato-propionato de celulosa, PBS es succinato de polibutileno y TEC es citrato de trietilo. Las composiciones de las tablas 2 y 4 dieron películas claras, transparentes, de buena calidad, que eran adecuadas para fabricar un material de envasado.
Se puede ver una comparación de la transparencia de las películas producidas en la figura 1, en las que los números 1 a 5 representan las películas 1 a 5, tal como se describió anteriormente. Como puede verse en la figura, todas las películas tienen una transparencia muy alta, que se indica por el % de transmitancia y está por encima del 80 % para todas las películas producidas por el material, según la presente invención. Como ejemplo de referencia,
se ha utilizado una película de PP (película de polipropileno). La película de PP tenía una transparencia claramente más baja que todas las películas, según la presente invención, a longitudes de onda superiores a 250 nm. El espesor de las películas en el punto de medición para las películas 1 a 4 fue de aproximadamente 30 pm, para la película 5, aproximadamente 100 pm y para PP, aproximadamente 55 pm.
Ejemplo 3: proceso de soplado de película con CAP 2 y PBS 2
La mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, se conformó en películas de plástico utilizando un proceso de soplado de película. En la primera etapa, se mezclaron CAP 2 y PBS 2 con un mezclador/extrusora de dos tornillos para formar mezclas homogéneas. La mezcla se llevó a cabo a una temperatura de 210 °C. En el caso de la película 7, la hebra del mezclador se enfrió sobre una cinta de teflón sin presencia de agua antes del corte de los granulados. En el caso de la película 8, la hebra del mezclador se enfrió en un baño de agua antes del corte de los granulados. En la segunda etapa, ambas películas 7 y 8 se soplaron de manera similar a las películas 1 - 6.
La temperatura de procesamiento para el proceso de soplado de película estuvo entre 210 y 230 °C. Se concluyó que la temperatura es de gran importancia para obtener una película clara y transparente con buena calidad y propiedades mecánicas.
Los detalles sobre las composiciones y películas se pueden ver en la tabla 5.
T l . P lí l f ri ^ rir l m i i n lim ri n l r n inv n i n.
En la tabla 5, CAP es acetato-propionato de celulosa y PBS es succinato de polibutileno.
Con las películas 7 y 8, ambas composiciones dieron productos de película claros y transparentes.
Ejemplo 4: proceso de soplado de película con CAP 2 y PBS 2 sin etapas separadas de combinación y granulación
La mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, se conformó en películas de plástico utilizando un proceso de soplado de película sin etapas separadas de combinación y granulación. Los materiales de partida granulados, 70 % en peso de CAP 2 y 30 % en peso de PBS 2, se mezclaron mecánicamente en un mezclador de tambor a temperatura ambiente durante dos minutos. Esta mezcla de granulados se alimentó a una extrusora de tornillo equipada con un cabezal mezclador Maddock. La masa fundida polimérica se extruyó a través de un paquete de filtro de masa fundida (malla 50) hasta la boquilla de película de soplado. Se obtuvo un material de película transparente que era adecuado para su utilización como material de envasado.
Ejemplo 5: composiciones para moldeo por inyección
La mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, se conformó en objetos moldeados sólidos utilizando un proceso de moldeo por inyección. Una composición polimérica combinada y granulada se fundió y se inyectó a una temperatura de 210 °C a 230 °C en un molde con una temperatura de 30 °C. La composición moldeada por inyección comprendía el 70 % de CAP 2 y el 30 % de PBS 2. El moldeo por inyección del material dio como resultado barras de prueba claras, transparentes y rígidas. Las propiedades mecánicas del material moldeado por inyección se presentan en la tabla 6.
T l .^ Pr i m ni l rr r r i n m l r in i n.
En la tabla 6, CAP es acetato-propionato de celulosa y PBS es succinato de polibutileno.
Las pruebas demostraron que la mezcla polimérica de la presente invención se puede reciclar en el proceso de
moldeo por inyección. Cualquier residuo que se forme en el proceso puede triturarse en trozos pequeños y devolverse al embudo de alimentación del proceso. Más del 20 % del material reciclado se puede utilizar sin pérdida de propiedades mecánicas y ópticas en los productos finales.
Ejemplo 6: reciclaje del material
La reciclabilidad del material fabricado a partir de la composición, según la presente invención, se investigó y verificó repitiendo múltiples ciclos de mezcla térmica y midiendo el cambio de masa molar para la mezcla polimérica. Los resultados presentados en la tabla 7 mostraron que después de cierto tiempo de mezcla que representa, como mínimo, 10 ciclos de reciclaje, no hubo cambios notables en las longitudes de la cadena del polímero.
Por tanto, la composición polimérica, según la presente invención, es reciclable mediante procedimientos de procesamiento termomecánicos.
T l 7. M i i n r E m m l r r m i n n m r l AP ^ PB iliz .
En la tabla 7, CAP es acetato-propionato de celulosa y PBS es succinato de polibutileno.
Las mediciones de masa molar promedio en número se realizaron con cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) utilizando eluyente de cloroformo para las mediciones de masa molar promedio en número, las muestras (entradas 1 a 5), se disolvieron durante la noche utilizando cloroformo (concentración de 1 mg/ml). Las muestras se filtraron (0,45 |om) antes de la medición.
Las mediciones por SEC se realizaron en eluyente de cloroformo (0,6 ml/min, T = 30 °C) utilizando columnas Styragel HR 4 y 3 con una precolumna. Las curvas de elución se detectaron utilizando el detector de índice de refracción 2414 de Waters. Las distribuciones de masa molar (MMD) se calcularon frente a estándares de 10 x PS (580 - 3.040.000 g/mol), utilizando el software Empower 3 de Waters.
Ejemplo 7: combinación a escala industrial
La combinación se realizó a una escala de toneladas en un proceso industrial, se utilizaron los siguientes parámetros para producir la mezcla polimérica homogénea: temperatura de la bomba de masa fundida 225 °C, velocidad del tornillo 560-620 rpm y las zonas de calentamiento establecieron temperaturas entre 210-235 °C (11 zonas de calentamiento). La mezcla producida con este procedimiento comprendía el 70 % de CAP 2 y el 30 % de PBS 2.
Ejemplo 8: revestimiento por extrusión de sustrato de papel
Se utilizó una mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, obtenida según el ejemplo 7 para el revestimiento por extrusión de papel.
Una mezcla polimérica homogénea combinada y granulada se fundió y extruyó sobre un sustrato de papel. Las temperaturas de procesamiento variaron de 225 a 250 °C para revestimientos transparentes y uniformes. La composición de la presente invención utilizada para el revestimiento por extrusión comprendía el 70 % de CAP 2 y el 30 % de PBS 2.
Se descubrió que la adhesión de este revestimiento podía ajustarse a las temperaturas del proceso y capas adicionales de polímero y pegamento. Con ciertos parámetros de procesamiento, el revestimiento polimérico podría despegarse del sustrato de papel y utilizarse para una aplicación de despegado. Esto puede facilitar el reciclaje del papel revestido, así como del propio revestimiento. Con ciertos parámetros de proceso o la adición de polímero extruido o capas de pegamento, la adhesión se puede ajustar más fuerte para aplicaciones en las que se requiere una fuerte adhesión.
Las pruebas realizadas con el producto revestido obtenido mostraron que el revestimiento polimérico era termosellable, imprimible y tenía buenas propiedades de barrera.
Ejemplo 9: producción de una taza termoconformada a partir de película
1) Se utilizó para embutición profunda una película soplada laminada de 40 p.m de espesor que comprendía una mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, obtenida según el ejemplo 7. El termoconformado se realizó a 200 °C. El producto era una copa transparente (1) con excelente claridad y buena resistencia a la perforación. La composición de la presente invención utilizada para el termoconformado comprendía el 70 % de CAP 2 y el 30 % de PBS 2.
Propiedades de la copa termoconformada (1):
• Transparencia y claridad excelentes
• Resistencia a la perforación (EN 14477) 6,11 N
2) Para embutición profunda se utilizó una película soplada laminada de 170 p.m de espesor que comprendía una mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, obtenida según el ejemplo 7. El termoconformado se realizó a 200 °C. El producto era una copa transparente (2) con excelente claridad y buena resistencia a la perforación. La composición de la presente invención utilizada para el termoconformado comprendía el 70 % de CAP 2 y el 30 % de PBS 2.
Propiedades de la taza termoconformada (2):
• Transparencia y claridad excelentes.
• Resistencia a la perforación (EN 14477) 19,6 N
Ejemplo 10: extrusión de película colada
Se utilizó una mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, para la extrusión de película colada. Una mezcla polimérica homogénea combinada y granulada se fundió y extruyó como película colada. Las temperaturas de procesamiento variaron de 200 a 225 °C para películas claras. Las composiciones de la presente invención utilizadas para la extrusión de película colada se enumeran en la tabla 8 (películas 9-14).
T l . Pr n xr i n lí l l
Todas las películas 9 - 14 se probaron en aplicaciones de embutición profunda. Los resultados mostraron que todas las películas eran adecuadas para embutición profunda. Se observó que las películas 9 - 12 formaban productos de una calidad especialmente alta.
Ejemplo 11: película colada con aditivos
Se utilizó una mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, para la extrusión de la película colada y se añadieron diferentes aditivos a la mezcla polimérica. Una mezcla polimérica homogénea combinada en mezcla y granulada se fundió y extruyó como película colada. Las temperaturas de procesamiento variaron de 210 a 225 °C para películas transparentes. Las composiciones de la presente invención utilizadas para la extrusión de películas coladas se enumeran en la tabla 9 (películas 18-23).
T l . Pr n xr i n lí l l iiv .
Los aditivos utilizados fueron A1 (SUKANO PBS dc S724), A2 (SUKANO PBS ao S723), A3 (SUKANO PLA uv S547). Todos los valores de % en peso presentados se basan en el peso total de la composición.
Ejemplo 12: película colada multicapa
Se utilizó una mezcla polimérica homogénea que comprendía una composición polimérica, según la presente invención, para la extrusión de película colada multicapa con EVOH (copolímero de etileno y alcohol vinílico). Una mezcla polimérica homogénea combinada y granulada se fundió y extruyó como una película colada multicapa. Las temperaturas de procesamiento variaron de 210 a 225 °C para productos de película clara multicapa. Las composiciones de la presente invención utilizadas para la producción de películas multicapa fueron el 72,5 % de CAP 2 y el 27,5 % de PBS 2. Estructura de película ABA, siendo A una mezcla polimérica homogénea de CAP 2 (72,5 %) y PBS 2 (27,5 %) y siendo B un granulado polimérico de EVOH.
El EVOH utilizado fue Soarnol DC3203RB.
Claims (36)
1. Mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, caracterizada por que dicha composición comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP), en una cantidad del 55 al 95 % en peso y, como mínimo, otro polímero, que se selecciona entre el grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS), en una cantidad del 5 al 40 % en peso, en la que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, obtenida procesando dicha composición polimérica a una temperatura, como mínimo, de 210 °C.
2. Mezcla polimérica homogénea, según la reivindicación 1, caracterizada por que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 85 % en peso, preferentemente, como mínimo, del 90 % en peso, más preferentemente, como mínimo, del 95 % en peso, basándose en el peso total de la composición polimérica, siendo el resto otros polímeros y/o aditivos, tales como ablandadores, pigmentos, estabilizantes u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
3. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha composición polimérica comprende, como mínimo, un ablandador, preferentemente, citrato de trietilo (TeC).
4. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho, como mínimo, otro polímero es succinato de polibutileno (PBS).
5. Mezcla polimérica homogénea, según la reivindicación 4, caracterizada por que dicho PBS tiene una masa molar (Mn) en el intervalo de 30.000 a 100.000 Da; preferentemente, de 50.000 a 80.000 Da; más preferentemente, de 60.000 a 70.000 Da, medida por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) en eluyente de cloroformo (0,6 ml/min, T = 30 °C) utilizando columnas Styragel HR 4 y 3 con una precolumna, detectando curvas de elución utilizando el detector de índice de refracción 2414 de Waters y calculando distribuciones de masa molar (MMD) frente a estándares de 10 x PS (580 - 3.040.000 g/mol), utilizando el software Empower 3 de Waters.
6. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha composición polimérica comprende acetato-propionato de celulosa (CAP) en una cantidad del 55 al 80 % en peso, preferentemente, del 60 al 75 % en peso, más preferentemente, del 65 al 75 % en peso, y, como mínimo, otro polímero seleccionado del grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS) en una cantidad del 20 al 40 % en peso, preferentemente, del 25 al 35 % en peso, basándose en el peso total de la composición y opcionalmente, como mínimo, un aditivo, tal como ablandadores, pigmentos, estabilizantes u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
7. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha composición polimérica comprende acetato-propionato de celulosa en una cantidad del 55 al 80 % en peso, preferentemente, del 60 al 75 % en peso, más preferentemente, del 65 al 75 % en peso, y succinato de polibutileno en una cantidad del 20 al 40 % en peso, preferentemente, del 25 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 35 % en peso, basándose en el peso total de la composición, y opcionalmente, como mínimo, un aditivo, tal como ablandadores, pigmentos, estabilizantes u otros aditivos para su utilización en composiciones plásticas.
8. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el éster de celulosa tiene una masa molar promedio en número de 30.000 a 110.000 Da; preferentemente, de 50.000 a 100.000 Da; más preferentemente, de 65.000 a 95.000 Da, medida por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) en eluyente de cloroformo (0,6 ml/min, T = 30 °C) utilizando columnas Styrage1HR 4 y 3 con una precolumna, detectando curvas de elución utilizando el detector de índice de refracción 2414 de Waters y calculando distribuciones de masa molar (MMD) frente a estándares de 10 x PS (580 - 3.040.000 g/mol), utilizando el software Empower 3 de Waters.
9. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el éster de celulosa tiene un contenido de acetilo del 0,8 al 2,0 % en peso, más preferentemente, del 1,0 al 1,5 % en peso y/o un contenido de propionilo del 30 al 51 % en peso, más preferentemente, del 40 al 50 % en peso, y/o un contenido de hidroxilo del 1,0 al 2,5 % en peso, más preferentemente, del 1,5 al 2,0 % en peso.
10. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la mezcla polimérica homogénea se obtiene procesando mediante mezcla en estado fundido de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero a una temperatura entre 210 °C y 300 °C, preferentemente, entre 210 °C y 270 °C, más preferentemente, entre 210 °C y 250 °C, incluso más preferentemente, entre 210 °C y 225 °C.
11. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la composición polimérica comprende sílice (SiO2) en una cantidad del 0,5 % en peso o menos, preferentemente, en una cantidad del 0,1 % en peso o menos.
12. Mezcla polimérica homogénea, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según la presente invención, comprende otro componente, que se selecciona del grupo que consiste en un éster de celulosa, tal como acetato de celulosa o acetato-butirato de celulosa (CAB), un poliéster alifático o alifático-aromático, tal como succinato-adipato de polibutileno (PBSA) o adipato-tereftalato de polibutileno (PBAT), un polihidroxialcanoato (PHA), tal como polihidroxibutirato (PHB), ácido poliláctico (PLA), y policaprolactona (PCL).
13. Material sustancialmente claro y transparente, caracterizado por que comprende la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Material de envasado, caracterizado por que comprende la mezcla polimérica homogénea que comprende una composición polimérica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
15. Material de envasado, según la reivindicación 14, caracterizado por que es un material de papel o cartón revestido por extrusión con la mezcla homogénea que comprende una composición polimérica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
16. Material de envasado, según la reivindicación 14, caracterizado por que es un producto moldeado por inyección.
17. Material de envasado, según la reivindicación 14, caracterizado por que es un producto producido mediante una aplicación de embutición profunda.
18. Material de envasado, según la reivindicación 14, caracterizado por que es un producto producido mediante procesamiento de película soplada.
19. Procedimiento para fabricar un material de envasado, caracterizado por que el procedimiento comprende las siguientes etapas:
a. mezclar en estado fundido, a una temperatura, como mínimo, de 210 °C, una composición polimérica que comprende, como mínimo, un polímero de éster de celulosa, que es acetato-propionato de celulosa (CAP), en una cantidad del 55 al 95 % en peso y, como mínimo, otro polímero seleccionado del grupo que consiste en succinato de polibutileno (PBS) y succinato de polipropileno (PPS), en una cantidad del 5 al 40 % en peso, en el que la cantidad total de dicho polímero de éster de celulosa y dicho, como mínimo, otro polímero es, como mínimo, del 80 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, para obtener una mezcla polimérica homogénea,
b. opcionalmente granular la mezcla homogénea para obtener una mezcla polimérica granulada, y
c. producir un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada.
20. Procedimiento, según la reivindicación 19, caracterizado por que la composición polimérica en la etapa a. es la composición polimérica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
21. Procedimiento, según la reivindicación 19 o 20, caracterizado por que la mezcla en estado fundido se realiza a una temperatura entre 210 °C y 300 °C, preferentemente, entre 210 °C y 270 °C, más preferentemente, entre 210 °C y 250 °C, incluso más preferentemente, entre 210 °C y 225 °C.
22. Procedimiento, según la reivindicación 19, 20 o 21, caracterizado por que la mezcla en estado fundido se realiza en un período de tiempo, como mínimo, de 10 segundos, preferentemente, como mínimo, 30 segundos, más preferentemente, de 1 minuto a 5 horas, por ejemplo, de 2 minutos a 1 hora.
23. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizado por que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza a una temperatura, como mínimo, de 200 °C, preferentemente, como mínimo, de 210 °C y, más preferentemente, entre 210 °C y 500 °C.
24. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza revistiendo por extrusión un material de papel o cartón con la mezcla homogénea que comprende una composición polimérica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el revestimiento por extrusión se realiza a una temperatura de 200 °C a 300 °C, preferentemente, de 210 °C a 260 °C, de la manera más preferente, de 225 °C a 250 °C.
25. Procedimiento, según la reivindicación 24, caracterizado por que dicha mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad del 60 al
90 % en peso, más preferentemente, del 60 al 75 % en peso, y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 10 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 40 % en peso, basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos.
26. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza mediante moldeo por inyección, en el que el moldeo por inyección se realiza a una temperatura de 200 °C a 300 °C, preferentemente, de 200 °C a 250 °C, de la manera más preferente, de 210 °C a 230 °C.
27. Procedimiento, según la reivindicación 26, caracterizado por que dicha mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad del 60 al 95 % en peso, más preferentemente, del 65 al 90 % en peso, y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 5 al 40 % en peso, más preferentemente, del 10 al 35 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica.
28. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza mediante una aplicación de embutición profunda, en el que la aplicación de embutición profunda se realiza a una temperatura de 200 °C a 500 °C.
29. Procedimiento, según la reivindicación 28, caracterizado por que dicha mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad del 50 al 95 % en peso, más preferentemente, del 60 al 85 % en peso, y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 5 al 50 % en peso, más preferentemente, del 15 al 40 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos.
30. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza mediante procesamiento de película soplada, en el que el procesamiento de película soplada se realiza a una temperatura de 200 °C y 250 °C, preferentemente, entre 210 °C y 230 °C.
31. Procedimiento, según la reivindicación 30, caracterizado por que dicha mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad del 60 al 90 % en peso, más preferentemente, del 60 al 75 % en peso, y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 10 al 40 % en peso, más preferentemente, del 25 al 40 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica y, opcionalmente, aditivos.
32. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que la producción de un material de envasado a partir de dicha mezcla polimérica homogénea y/o dicha mezcla polimérica granulada se realiza mediante procesamiento de película colada, en el que el procesamiento de película colada se realiza a una temperatura de 200 °C y 250 °C, preferentemente, entre 200 °C y 230 °C, más preferentemente, entre 210 y 225 °C.
33. Procedimiento, según la reivindicación 32, caracterizado por que dicha mezcla polimérica homogénea comprende una composición polimérica que comprende polímero de éster de celulosa en una cantidad del 60 al 95 % en peso, más preferentemente, del 70 al 95 % en peso, y, como mínimo, otro polímero en una cantidad del 5 al 40 % en peso, más preferentemente, del 5 al 30 % en peso basándose en el peso total de la composición polimérica, y opcionalmente aditivos.
34. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que el procedimiento comprende producir un material de envasado utilizando un proceso seleccionado del grupo que consiste en; procesamiento de película soplada, procesamiento de película colada, moldeo por inyección, calandrado, moldeo por extrusión-soplado, extrusión de película, moldeo por inyección-soplado, moldeo por inyección asistido por gas, moldeo por inyección-estirado-soplado, laminado, moldeo por rotación, aplicación de embutición profunda, impresión en 3D, termoconformado y conformado al vacío, preferentemente, procesamiento de película soplada, procesamiento de película colada o moldeo por inyección, preferentemente, moldeo por inyección, moldeo por extrusión-soplado, procesamiento de película soplada, extrusión de película o una aplicación de embutición profunda.
35. Material de envasado, según las reivindicaciones 14-18, obtenido mediante el proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 19 - 34.
36. Utilización de la mezcla homogénea que comprende una composición polimérica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para la fabricación de un material de envasado, seleccionado, por ejemplo, entre película transparente, película retráctil, película estirable, película para bolsa o revestimientos de recipientes, películas destinadas al envasado para consumo (por ejemplo, película de envasado para productos congelados, película retráctil para envasado para transporte, película para envolver alimentos, bolsas de envasado o película de
envasado para conformar, llenar y sellar), película laminada (por ejemplo, laminado de aluminio o papel utilizado para envasar, por ejemplo, leche o café), película de barrera (por ejemplo, película que actúa como barrera al aroma o al oxígeno utilizada para envasar alimentos, por ejemplo, fiambres y queso), películas para el envasado de productos médicos, película agrícola (por ejemplo, película de invernadero, película para forzar cultivos, película de ensilaje, película estirable de ensilaje), aplicaciones de revestimiento por extrusión, bolsas, cajas, recipientes, cubiertas, carcasas u objetos moldeados en 3D, y/u otras aplicaciones en productos de envasado, tales como alimentos, productos médicos o cosméticos.
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