BR112012010494B1 - biodegradable aliphatic-aromatic polyester, combination comprising polyester, films, injection molding articles, coatings and polyester application - Google Patents
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Abstract
poliéster alifático-aromático biodegradável a presente invenção se refere a poliésteres alifáticoaromáticos biodegradáveis obtidos a partir de ácidos dicarboxílicos alifáticos, ácidos aromáticos polifuncionais e dióis, sendo que os ácidos aromáticos polifuncionais são constituídos por misturas de ácidos de origem renovável e sintética.Biodegradable Aliphatic-Aromatic Polyester The present invention relates to biodegradable aliphatic-aromatic polyesters obtained from aliphatic dicarboxylic acids, polyfunctional aromatic acids and diols, with polyfunctional aromatic acids consisting of mixtures of acids of renewable and synthetic origin.
Description
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere a poliésteres alifático-aromáticos biodegradáveis compreendendo unidades derivadas a partir de ácidos dicarboxílicos alifáticos, ácidos aromáticos polifuncionais e dióis, sendo que as unidades derivadas a partir de ácidos aromáticos polifuncionais compreendem unidades derivadas a partir de pelo menos um diácido ftálico e pelo menos um diácido aromático heterocíclico de origem renovável.FIELD OF THE INVENTION [001] The present invention relates to biodegradable aliphatic-aromatic polyesters comprising units derived from aliphatic dicarboxylic acids, polyfunctional aromatic acids and diols, with units derived from polyfunctional aromatic acids comprising units derived from at least one phthalic diacid and at least one heterocyclic aromatic diacid of renewable origin.
[002] A presente invenção também se refere a misturas dos poliésteres com outros polímeros biodegradáveis de origem tanto natural quanto sintética.[002] The present invention also relates to mixtures of polyesters with other biodegradable polymers of both natural and synthetic origin.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [003] Poliésteres alifático-aromáticos biodegradáveis obtidos partindo-se de ácido tereftálico, diácidos alifáticos e dióis, são conhecidos na literatura e no mercado. A presença do componente aromático na cadeia é relevante para se obter polímeros com temperaturas de fusão suficientemente elevadas e com taxas de cristalização adequadas.BACKGROUND OF THE INVENTION [003] Biodegradable aromatic aliphatic polyesters obtained from terephthalic acid, aliphatic diacids and diols are known in the literature and on the market. The presence of the aromatic component in the chain is relevant to obtain polymers with sufficiently high melting temperatures and with adequate crystallization rates.
[004] Embora um aumento no teor em ácido tereftálico aperfeiçoe as propriedades térmicas e mecânicas de poliésteres desse tipo, um elevado teor no mesmo, diminui a percentagem de biodegradação dos poliésteres.[004] Although an increase in the content of terephthalic acid improves the thermal and mechanical properties of such polyesters, a high content in it decreases the percentage of biodegradation of the polyesters.
[005] Além disso, o ácido tereftálico é de origem sintética e qualquer produção do mesmo a partir de fontes renováveis é complexa demais. Isso limita a capacidade de poliésteres comercializados atualmente desse tipo em reduzir, em qualquer grande extensão, o impacto ambiental em termos de matéria-prima de carbono não renovável independentemente de sua biodegradabilidade.[005] Furthermore, terephthalic acid is of synthetic origin and any production of it from renewable sources is too complex. This limits the ability of polyesters currently commercialized of this type to reduce, to any great extent, the environmental impact in terms of non-renewable carbon raw material regardless of its biodegradability.
[006] Se fosse possível manter propriedades adequadas de biodegradação e os desempenhos em uso, a presença de um ácido aromático de origem renovável na cadeia seria, portanto, desejável já que ele permitiria que um polímero fosse obtido partindo-se[006] If it were possible to maintain suitable biodegradation properties and performances in use, the presence of an aromatic acid of renewable origin in the chain would therefore be desirable since it would allow a polymer to be obtained by breaking
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 7/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 7/45
2/33 de matéria-prima a partir de uma fonte renovável para uma percentagem muito elevada de carbono total. O uso de monômeros de origem vegetal, de fato, contribui para a diminuição de CO2 na atmosfera e para a diminuição do uso de fontes não renováveis.2/33 of raw material from a renewable source for a very high percentage of total carbon. The use of monomers of plant origin, in fact, contributes to the reduction of CO2 in the atmosphere and to the decrease in the use of non-renewable sources.
[007] Todos os limites mencionados acima são agora superados através dos poliésteres de acordo com a presente invenção.[007] All the limits mentioned above are now overcome through the polyesters according to the present invention.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [008] A presente invenção, de fato, se refere a poliésteres alifático-aromáticos biodegradáveis compreendendo unidades derivadas a partir de pelo menos um diol, pelo menos um ácido dicarboxílico alifático e pelo menos dois ácidos aromáticos polifuncionais, caracterizados pelo fato de que as unidades derivadas a partir dos ácidos aromáticos polifuncionais compreendem:BACKGROUND OF THE INVENTION [008] The present invention, in fact, relates to biodegradable aliphatic-aromatic polyesters comprising units derived from at least one diol, at least one aliphatic dicarboxylic acid and at least two polyfunctional aromatic acids, characterized by the fact that that units derived from polyfunctional aromatic acids comprise:
- de 1 a 99% em mol, de preferência, de 5 a 95% em mol, e, mais preferivelmente, de 10 a 85% em mol, de unidades a partir de pelo menos um diácido aromático ftálico;- from 1 to 99 mol%, preferably from 5 to 95 mol%, and more preferably from 10 to 85 mol%, of units from at least one aromatic phthalic diacid;
- de 99% a 1% em mol, de preferência, de 95% a 5% em mol, e, mais preferivelmente, de 90% a 15% em mol, de unidades a partir de pelo menos um diácido aromático heterocíclico de origem renovável.- from 99% to 1 mol%, preferably from 95% to 5 mol%, and more preferably from 90% to 15 mol%, of units from at least one heterocyclic aromatic diacid of renewable origin .
[009] Produtos obtidos a partir de fontes que, devido à sua característica intrínseca, sejam regenerados de maneira natural ou não sejam exauríveis na escala de tempo da vida humana e, por extensão, cujo uso não comprometa os recursos naturais para as futuras gerações, são considerados como sendo de origem renovável. Um exemplo típico de fonte renovável é constituído por culturas vegetais. Com respeito aos ácidos dicarboxílicos alifáticos, os ácidos dicarboxílicos de C2-C22 são aqui levados em consideração.[009] Products obtained from sources that, due to their intrinsic characteristics, are regenerated in a natural way or are not exhaustible in the time scale of human life and, by extension, whose use does not compromise natural resources for future generations, are considered to be of renewable origin. A typical example of a renewable source is plant crops. With respect to aliphatic dicarboxylic acids, C2-C22 dicarboxylic acids are taken into account here.
[010] Dos diácidos alifáticos, são preferidos aqueles com número de átomos de carbono na cadeia principal compreendido entre 2 e 22, ésteres e misturas dos mesmos, C4 (ácido succínico), C6 (ácido adípico), C7 (ácido pimélico), C8 (ácido subérico), C9 (ácido azeláico), C10 (ácido sebácico), C11 (undecanodióico), C12 (dodecanodióico) e C13 (ácido[010] Of the aliphatic diacids, those with a number of carbon atoms in the main chain between 2 and 22, esters and mixtures thereof, C4 (succinic acid), C6 (adipic acid), C7 (pyelic acid), C8 are preferred (submeric acid), C9 (azelaic acid), C10 (sebacic acid), C11 (undecanedioic), C12 (dodecanedioic) and C13 (acid
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 8/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 8/45
3/33 brassílico), C18 (octadecanodióico) sendo particularmente preferidos. Desses, são particularmente preferidos diácidos alifáticos a partir de fontes renováveis e, de preferência, C6 (ácido adípico), C8 (ácido subérico), C9 (ácido azeláico), C10 (ácido sebácico), C11 (undecanodióico), C12 (dodecanodióico) e C13 (ácido brassílico), seus ésteres e misturas. Ainda mais preferidos são os diácidos alifáticos de fontes renováveis C9 (ácido azeláico) e C10 (ácido sebácico) e seus ésteres. Misturas desses ácidos são também particularmente interessantes.3/33 brassyl), C18 (octadecanedioic) being particularly preferred. Of these, aliphatic diacids from renewable sources and, preferably, C6 (adipic acid), C8 (submeric acid), C9 (azelaic acid), C10 (sebacic acid), C11 (undecanedioic), C12 (dodecanedioic) are particularly preferred and C13 (brassylic acid), its esters and mixtures. Even more preferred are the aliphatic diacids from renewable sources C9 (azelaic acid) and C10 (sebacic acid) and their esters. Mixtures of these acids are also particularly interesting.
[011] Diácidos com insaturações tais como ácido itacônico e ácido maléico, estão também incluídos.[011] Deacids with unsaturation, such as itaconic acid and maleic acid, are also included.
[012] O teor total em ácidos dicarboxílicos alifáticos, nos poliésteres biodegradáveis de acordo com a presente invenção, está compreendido entre 95% e 10%, de preferência, entre 80% e 15%, mais preferivelmente, entre 60% e 20%, e, ainda mais preferivelmente, entre 50% e 25% em mol, com respeito ao teor molar total em ácidos dicarboxílicos.[012] The total content of aliphatic dicarboxylic acids in the biodegradable polyesters according to the present invention is between 95% and 10%, preferably between 80% and 15%, more preferably between 60% and 20%, and, even more preferably, between 50% and 25 mol%, with respect to the total molar content of dicarboxylic acids.
[013] Nos poliésteres de acordo com a invenção, os ácidos aromáticos polifuncionais são constituídos por misturas de pelo menos um diácido ftálico e pelo menos um diácido aromático heterocíclico de origem renovável.[013] In the polyesters according to the invention, polyfunctional aromatic acids are made up of mixtures of at least one phthalic diacid and at least one heterocyclic aromatic diacid of renewable origin.
[014] Pretende-se que os diácidos aromáticos ftálicos, para as finalidades da presente invenção, sejam compostos aromáticos do tipo ácido ftálico e seus ésteres, de preferência, ácido tereftálico, seus ésteres e/ou misturas dos mesmos.[014] It is intended that the phthalic aromatic diacids, for the purposes of the present invention, are aromatic compounds of the phthalic acid type and their esters, preferably terephthalic acid, its esters and / or mixtures thereof.
[015] Pretende-se que os diácidos aromáticos heterocíclicos de origem renovável, para as finalidades da presente invenção, sejam compostos aromáticos do tipo ácido furanodicarboxílico e seus ésteres, de preferência, ácido 2,5-furano-dicarboxílico, seus ésteres e/ou misturas dos mesmos.[015] It is intended that the heterocyclic aromatic diacids of renewable origin, for the purposes of the present invention, are aromatic compounds of the type furanodicarboxylic acid and its esters, preferably 2,5-furan-dicarboxylic acid, its esters and / or mixtures thereof.
[016] Exemplos de dióis, para as finalidades da presente invenção, são 1,2-etano-diol, 1,2-propano-diol, 1,3-propano-diol, 1,4-butano-diol, 1,5-pentano-diol, 1,6-hexano-diol, 1,7-heptano-diol, 1,8-octano-diol, 1,9-nonano-diol, 1,10-decano-diol, 1,11-undecano-diol,[016] Examples of diols, for the purposes of the present invention, are 1,2-ethane-diol, 1,2-propane-diol, 1,3-propane-diol, 1,4-butane-diol, 1,5 -pentano-diol, 1,6-hexane-diol, 1,7-heptane-diol, 1,8-octane-diol, 1,9-nonano-diol, 1,10-decano-diol, 1,11-undecane -diol,
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 9/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 9/45
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1,12-dodecano-diol, 1,13-tridecano-diol, 1,4-ciclo-hexano-dimetanol, propileno glicol, neopentil-glicol, 2-metil-1,3-propano-diol, dianidro-sorbitol, dianidro-manitol, dianidroiditol, ciclo-hexano-diol, ciclo-hexano-metano-diol, dióis aromáticos, tais como fenóis, furano-diol, isossorbida e seus derivados.1,12-dodecan-diol, 1,13-tridecan-diol, 1,4-cyclohexane-dimethanol, propylene glycol, neopentyl-glycol, 2-methyl-1,3-propane-diol, dianhydro-sorbitol, dianhydro -manitol, dianidroiditol, cyclohexane-diol, cyclohexane-methane-diol, aromatic diols, such as phenols, furan-diol, isosorbide and their derivatives.
[017] Dióis do tipo C2-C10 são particularmente preferidos. Os dióis de C2-C4 são ainda mais preferidos. Dentre esses, 1,2-etano-diol, 1,3-propano-diol, 1,4-butano-diol e misturas dos mesmos são particularmente preferidas. De maneira vantajosa, os dióis são constituídos por pelo menos 50%, de preferência, pelo menos 80% em mol, por 1,4butano-diol, com respeito ao teor em diol total.[017] C2-C10 type diols are particularly preferred. C2-C4 diols are even more preferred. Among these, 1,2-ethane-diol, 1,3-propane-diol, 1,4-butane-diol and mixtures thereof are particularly preferred. Advantageously, the diols consist of at least 50%, preferably at least 80% by mol, of 1,4-butane-diol, with respect to the total diol content.
[018] O peso molecular, Mn, do poliéster de acordo com a presente invenção é maior do que 15.000. O índice de polidispersidade Mw/Mn está compreendido entre 1,5 e 10.[018] The molecular weight, Mn, of the polyester according to the present invention is greater than 15,000. The polydispersity index Mw / Mn is between 1.5 and 10.
[019] Os pesos moleculares Mn e Mw podem ser medidos usando-se Cromatografia de Permeação em Gel (sigla, em Inglês, GPC). A determinação pode ser conduzida com o sistema de cromatografia mantido a 40°C, usando um conjunto de três colunas em série (diâmetro de partícula de 5 pm e porosidades, respectivamente, de 500 Angstrom, 1.000 Angstrom e 10.000 Angstrom), um detector de índice de refração, clorofórmio como eluente (taxa de escoamento de 1 mL/min) e usando-se poliestireno como padrão de referência.[019] The molecular weights Mn and Mw can be measured using Gel Permeation Chromatography (acronym, in English, GPC). The determination can be carried out with the chromatography system maintained at 40 ° C, using a set of three columns in series (particle diameter of 5 pm and porosities, respectively, of 500 Angstrom, 1,000 Angstrom and 10,000 Angstrom), a detector of refractive index, chloroform as eluent (flow rate 1 mL / min) and using polystyrene as a reference standard.
[020] O poliéster de acordo com a presente invenção apresenta uma viscosidade inerente (medida com viscosímetro de Ubbelhode para soluções em CHCl3 com concentrações de 0,2 g/dL a 25°C) maior do que 0,3 dL/g.[020] The polyester according to the present invention has an inherent viscosity (measured with Ubbelhode viscometer for solutions in CHCl3 with concentrations of 0.2 g / dL at 25 ° C) greater than 0.3 dL / g.
[021] Os poliésteres de acordo com a presente invenção podem conter, em adição aos monômeros básicos, pelo menos um hidróxi-ácido em uma quantidade compreendida entre 0-49%, de preferência, entre 0-30% em mol, com respeito aos moles do ácido dicarboxílico alifático. Exemplos de hidróxi-ácidos adequados são ácido glicólico, ácido hidróxi-butírico, ácido hidróxi-capróico, ácido hidróxi-valérico, 7-hidróxi-heptanóico, ácido 8-hidróxi-capróico, 9-hidróxi-nonanóico, ácido lático ou ácido do leite. Os hidróxi-ácidos[021] The polyesters according to the present invention may contain, in addition to the basic monomers, at least one hydroxy acid in an amount between 0-49%, preferably between 0-30% by mol, with respect to moles of aliphatic dicarboxylic acid. Examples of suitable hydroxy acids are glycolic acid, hydroxy-butyric acid, hydroxy-caprylic acid, hydroxy-valeric acid, 7-hydroxy-heptanoic acid, 8-hydroxy-caprylic acid, 9-hydroxy-nonanoic acid, lactic acid or milk acid . Hydroxy acids
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 10/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 10/45
5/33 podem ser inseridos na cadeia como tais ou também podem ser submetidos à reação, primeiramente, com diácidos ou dióis. Tais hidróxi-ácidos podem estar presentes com uma distribuição de unidades repetitivas ou de maneira aleatória ou em blocos.5/33 can be inserted into the chain as such or can also be subjected to the reaction, first, with diacids or diols. Such hydroxy acids can be present with a distribution of repetitive units or at random or in blocks.
[022] Moléculas bifuncionais longas também com função não na posição terminal também podem ser adicionadas em quantidades não excedendo a 10%. Exemplos são ácidos díméricos, ácido ricinoléico e ácidos com funções epóxido.[022] Long bifunctional molecules also with function not in the terminal position can also be added in quantities not exceeding 10%. Examples are dimeric acids, ricinoleic acid and acids with epoxide functions.
[023] Aminas, amino-ácidos e amino-álcoois também podem estar presentes em percentagens de até 30% em mol, com respeito a todos os outros componentes.[023] Amines, amino acids and amino alcohols can also be present in percentages of up to 30 mol%, with respect to all other components.
[024] No processo de preparação do poliéster de acordo com a invenção, uma ou mais moléculas polifuncionais podem ser adicionadas de maneira vantajosa, em quantidades compreendidas entre 0,01 e 3% em mol, com respeito à quantidade de ácidos dicarboxílicos (e quaisquer hidróxi-ácidos), a fim de se obter produtos ramificados. Exemplos dessas moléculas são glicerol, pentatritol, trimetilol-propano, ácido cítrico, dipentaeritritol, monoanidro-sorbitol, mono-hidro-manitol, triglicerídeos de ácido, ácido undecilênico, trietanol-amina, ácido 1,1,2-etano-tricarboxílico; ácido 1,1,2,2-etanotetracarboxílico, ácido 1,3,5 pentatricarboxílico, ácido 1,2,3,4-ciclopentatetracarboxílico, ácido málico, ácido tartárico, ácido 3-hidróxi-glutárico, ácido múcico, ácido tri-hidróxiglutárico, ácido hidróxi-isoftálico, hexano-triol, sorbitol, trimetil-etano, manitol, 1,2,4 butano-triol, xilitol, 1,2,4,4-tetraquis(hidróxi-metil)ciclo-hexano, arabitol, adonitol, iditol.[024] In the process of preparing the polyester according to the invention, one or more polyfunctional molecules can be advantageously added, in amounts between 0.01 and 3 mol%, with respect to the amount of dicarboxylic acids (and any hydroxy acids), in order to obtain branched products. Examples of these molecules are glycerol, pentatritol, trimethylol-propane, citric acid, dipentaerythritol, monohydro-sorbitol, monohydro-mannitol, acid triglycerides, undecylenic acid, triethanol-amine, 1,1,2-ethane-tricarboxylic acid; 1,1,2,2-ethanetetracarboxylic acid, 1,3,5 pentatricarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopentatetracarboxylic acid, malic acid, tartaric acid, 3-hydroxy-glutaric acid, mucoic acid, trihydroxyglutaric acid , hydroxy-isophthalic acid, hexane-triol, sorbitol, trimethyl-ethane, mannitol, 1,2,4-butane-triol, xylitol, 1,2,4,4-tetrakis (hydroxy-methyl) cyclohexane, arabitol, adonitol , iditol.
[025] Embora os polímeros de acordo com a presente invenção alcancem elevados desempenhos sem a necessidade de se adicionar extensores de cadeia, tais como isocianatos e isocianuratos, epóxidos e, em particular, poliepóxidos, oxazolinas ou carbodiimidas, é, entretanto, possível modificar as propriedades dos mesmos de acordo com a necessidade.[025] Although the polymers according to the present invention achieve high performances without the need to add chain extenders, such as isocyanates and isocyanurates, epoxides and, in particular, polyepoxides, oxazolines or carbodiimides, it is nevertheless possible to modify the properties according to need.
[026] O aumento de peso molecular dos poliésteres pode ser obtido, de maneira vantajosa, por exemplo, através da adição de vários peróxidos orgânicos durante seu processamento de extrusão. O aumento de peso molecular dos poliésteres biodegradáveis[026] The increase in molecular weight of polyesters can be advantageously obtained, for example, through the addition of various organic peroxides during their extrusion processing. The increase in molecular weight of biodegradable polyesters
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 11/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 11/45
6/33 pode ser facilmente detectado por observação do aumento dos valores de viscosidade seguindo o processamento dos poliésteres com peróxidos.6/33 can be easily detected by observing the increase in viscosity values following the processing of the polyesters with peroxides.
[027] O processo de produção do poliéster de acordo com a presente invenção pode ocorrer de acordo com qualquer um dos processos conhecidos no estado da técnica. Em particular, o poliéster pode ser obtido, de maneira vantajosa, com uma reação de policondensação.[027] The polyester production process according to the present invention can take place according to any of the processes known in the art. In particular, polyester can be advantageously obtained with a polycondensation reaction.
[028] De maneira vantajosa, o processo de polimerização do poliéster de acordo com a presente invenção pode ser conduzido na presença de um catalisador adequado. Por meio de exemplo, catalisadores adequados podem ser compostos organo-metálicos de estanho, isto é, derivados de ácido estanóico, compostos de titânio, tal como titanato de ortobutila, compostos de alumínio, tal como Al-tri-isopropila, e compostos de antimônio e compostos de zinco.[028] Advantageously, the polyester polymerization process according to the present invention can be carried out in the presence of a suitable catalyst. By way of example, suitable catalysts can be organo-metallic tin compounds, i.e., derivatives of stanoic acid, titanium compounds, such as orthobutyl titanate, aluminum compounds, such as Al-triisopropyl, and antimony compounds and zinc compounds.
[029] De preferência, o poliéster de acordo com a presente invenção é obtenível por reação de pelo menos um PP de poliéster precursor, apresentando pelo menos um componente de ácido e pelo menos um componente de diol com compostos portando grupos que possam reagir com grupos OH e/ou COOH, tais como, por exemplo, poliepóxidos e policarbodi-imidas, ou com iniciadores de radicais livres.[029] Preferably, the polyester according to the present invention is obtainable by reacting at least one PP of precursor polyester, having at least one acid component and at least one diol component with compounds bearing groups that can react with groups OH and / or COOH, such as, for example, polyepoxides and polycarbodiimides, or with free radical initiators.
[030] Tais compostos podem ser usados também em mistura.[030] Such compounds can also be used in a mixture.
[031] O tal pelo menos um PP de poliéster precursor pode ser do tipo alifático, aromático ou alifático-aromático.[031] The at least one precursor polyester PP can be of the aliphatic, aromatic or aliphatic-aromatic type.
[032] O técnico especializado no assunto será facilmente capaz de identificar as razões molares reais necessárias com respeito à natureza dos PP de poliésteres de precursor, de modo a se obter o poliéster desejado.[032] The person skilled in the art will be able to easily identify the actual molar ratios required with respect to the nature of the precursor polyester PP in order to obtain the desired polyester.
[033] De preferência, o poliéster de acordo com a presente invenção é obtenível por um processo de extrusão reativa.[033] Preferably, the polyester according to the present invention is obtainable by a reactive extrusion process.
[034] Dentre os iniciadores de radicais livres, são preferidos os peróxidos e, dentre os peróxidos, são particularmente preferidos os peróxidos orgânicos. Peróxidos orgânicos[034] Among the free radical initiators, peroxides are preferred and, among peroxides, organic peroxides are particularly preferred. Organic peroxides
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 12/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 12/45
7/33 podem ser selecionados, de maneira vantajosa, a partir do grupo consistindo em: peróxido de benzoíla, peróxido de lauroíla, peróxido de isononanoíla, di(t-butil-peróxi-isopropil)benzeno, peróxido de t-butila, peróxido de dicumila, alfa,alfa'-di(t-butil-peróxi)-di-isopropilbenzeno, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butil-peróxi)-hexano, peróxido de t-butila e cumila, peróxido de di-t-butila, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butil-peróxi)-hex-3-ino, peróxi-dicarbonato de di(4-tbutil-ciclo-hexila), peróxi-dicarbonato de dicetila, peróxi-dicarbonato de dimiristila, 3,6,9trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano, peróxi-dicarbonato de di(2-etil-hexila) e misturas dos mesmos.7/33 can be advantageously selected from the group consisting of: benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, isononanoyl peroxide, di (t-butyl-peroxy-isopropyl) benzene, t-butyl peroxide, peroxide dicumila, alfa, alfa'-di (t-butyl-peroxy) -di-isopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butyl-peroxy) -hexane, t-butyl peroxide and cumila, peroxide di-t-butyl, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butyl-peroxy) -hex-3-yn, di (4-tbutyl-cyclohexyl) peroxy-dicarbonate, peroxy-dicarbonate of dicetyl, dimyristyl peroxydicarbonate, 3,6,9triethyl-3,6,9-trimethyl-1,4,7-triperoxonane, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate and mixtures thereof.
[035] De preferência, tais peróxidos são adicionados ao pelo menos um PP de poliéster precursor em uma quantidade de menos do que 0,1%, mais preferivelmente, de 0,05% e, ainda mais preferivelmente, de 0,02% em peso.[035] Preferably, such peroxides are added to at least one precursor polyester PP in an amount of less than 0.1%, more preferably, 0.05% and, even more preferably, 0.02% in Weight.
[036] Exemplos de poliepóxidos, que podem ser usados de maneira vantajosa, são todos os poliepóxidos a partir de óleos epoxidados e/ou a partir de estireno - glicidil éter metacrilato de metila, tais como os produtos distribuídos por BASF Resins B.V., sob a marca comercial Joncryl® ADR, glicidil éter metacrilato de metila incluído em uma faixa de pesos moleculares entre 1.000 e 10.000 e com um número de epóxidos por molécula variando desde 1 até 30 e, de preferência, desde 5 a 25, e epóxidos selecionados a partir do grupo compreendendo: diglicidil éter de dietileno glicol, diglicidil éter de poli(etileno glicol), poli(glicidil éter) de glicerol, poli(glicidil éter) de diglicerol, 1,2-epóxi-butano, poli(glicidil éter) de poliglicerol, diepóxido de isopreno, e diepóxido cicloalifático, diglicidil éter de 1,4-ciclo-hexano-dimetanol, glicidil 2-metil-fenil-éter, triglicidil éter de propoxilato de glicerol, diglicidil éter de 1,4-butano-diol, poli(glicidil éter) de sorbitol, diglicidil éter de glicerol, tetraglicidil éter de meta-xileno-diamina e diglicidil éter de bisfenol A, e misturas dos mesmos.[036] Examples of polyepoxides, which can be used advantageously, are all polyepoxides from epoxidized oils and / or from styrene - glycidyl ether methyl methacrylate, such as the products distributed by BASF Resins BV, under the trademark Joncryl® ADR, glycidyl ether methyl methacrylate included in a molecular weight range between 1,000 and 10,000 and with a number of epoxides per molecule ranging from 1 to 30 and preferably from 5 to 25, and epoxides selected from of the group comprising: diglycidyl ether of diethylene glycol, diglycidyl ether of poly (ethylene glycol), poly (glycidyl ether) of glycerol, poly (glycidyl ether) of diglycerol, 1,2-epoxy-butane, poly (glycidyl ether) of polyglycerol , isoprene diepoxide, and cycloaliphatic diepoxide, 1,4-cyclohexane-dimethanol diglycidyl ether, glyceryl-2-methyl-phenyl-ether, glycerol-propoxylate-triglycidyl, 1,4-butane-diol diglycidyl ether, poly (glycidyl ether) of sorbitol, diglycidyl ether of glycerol, tetraglycidyl ether of meta-xylene diamine and diglycidyl ether of bisphenol A, and mixtures thereof.
[037] De preferência, tais poliepóxidos são adicionados ao pelo menos um PP de poliéster precursor em uma quantidade de menos do que 2%, mais preferivelmente, de 1%, e, ainda mais preferivelmente, de 0,75% em peso.[037] Preferably, such polyepoxides are added to at least one PP of precursor polyester in an amount of less than 2%, more preferably 1%, and even more preferably 0.75% by weight.
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 13/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 13/45
8/33 [038] Catalisadores também podem ser usados para aumentar a reatividade dos grupos reativos. No caso de poliepóxidos, podem ser usados, por exemplo, sais de ácidos graxos. Estearatos de cálcio e de zinco são particularmente preferidos.8/33 [038] Catalysts can also be used to increase the reactivity of reactive groups. In the case of polyepoxides, for example, fatty acid salts can be used. Calcium and zinc stearates are particularly preferred.
[039] Exemplos de carbodi-imidas, que podem ser usadas de maneira vantajosa, são selecionados a partir do grupo compreendendo: poli(ciclo-octileno carbodi-imida), poli(1,4dimetileno ciclo-hexileno carbodi-imida), poli(ciclo-hexileno carbodi-imida, poli(etileno carbodi-imida), poli(butileno carbodi-imida), poli(isobutileno carbodi-imida), poli(nonileno carbodi-imida), poli(dodecileno carbodi-imida), poli(neopentileno carbodi-imida), poli(1,4dimetileno fenileno carbodi-imida), poli(2,2',6,6', tetra-isopropil-difenileno carbodi-imida), (Stabaxol® D), poli(2,4,6-tri-isopropil-1,3-fenileno carbodi-imida) (Stabaxol® P-100), poli(1,3,5-tri-isopropil-fenileno-2,4-carbodi-imida), poli(2,6-di-isopropil-1,3-fenileno carbodi-imida) (Stabaxol® P), poli(tolil carbodi-imida), poli(4,4'-difenil-metano carbodiimida), poli(3,3'-dimetil-4,4'-bifenileno carbodi-imida), poli(p-fenileno carbodi-imida), poli(m-fenileno carbodi-imida), poli(3,3'-dimetil-4,4'-difenil-metano carbodi-imida), poli(naftileno carbodi-imida), poli(isoforona carbodi-imida), poli(cumeno carbodi-imida), pfenileno bis(etil-carbodi-imida), 1,6-hexametileno bis(etil-carbodi-imida), 1,8-octametileno bis(etil-carbodi-imida), 1,10-decametileno bis(etil-carbodi-imida), 1,12 dodecametileno bis(etil-carbodi-imida) e misturas das mesmas.[039] Examples of carbodiimides, which can be used advantageously, are selected from the group comprising: poly (carbodiimide cyclooctylene), poly (1,4dimethylene cyclohexylene carbodiimide), poly ( cyclohexylene carbodiimide, poly (ethylene carbodiimide), poly (butylene carbodiimide), poly (isobutylene carbodiimide), poly (nonylene carbodiimide), poly (dodecylene carbodiimide), poly (neopentylene carbodiimide), poly (1,4dimethylene phenylene carbodiimide), poly (2,2 ', 6,6', tetraisopropyl-diphenylene carbodiimide), (Stabaxol® D), poly (2,4, 6-triisopropyl-1,3-phenylene carbodiimide) (Stabaxol® P-100), poly (1,3,5-triisopropyl-phenylene-2,4-carbodiimide), poly (2, 6-diisopropyl-1,3-phenylene carbodiimide) (Stabaxol® P), poly (tolyl carbodiimide), poly (4,4'-diphenylmethane carbodiimide), poly (3,3'-dimethyl -4,4'-biphenylene carbodiimide), poly (p-phenylene carbodiimide), poly (m-phenylene carbodiimide), poly (3,3'-dimethyl-4,4'-diphenyl-methane carbodi -imide), poly (naphthylene c arbodiimide), poly (carbodiimide isophorone), poly (cumene carbodiimide), pphenylene bis (ethyl carbodiimide), 1,6-hexamethylene bis (ethyl carbodiimide), 1,8-octamethylene bis (ethyl carbodiimide), 1,10-decamethylene bis (ethyl carbodiimide), 1,12 dodecamethylene bis (ethyl carbodiimide) and mixtures thereof.
[040] De preferência, tais carbodi-imidas são adicionadas ao pelo menos um PP de poliéster precursor em uma quantidade de menos do que 1,5%, mais preferivelmente, de 0,75% e, ainda mais preferivelmente, de 0,5% em peso.[040] Preferably, such carbodiimides are added to at least one PP of precursor polyester in an amount of less than 1.5%, more preferably, 0.75% and, even more preferably, 0.5 % by weight.
[041] Tal pelo menos um PP de poliéster precursor, de preferência, apresenta um teor em instaurações de 0,1 - 0,8 e, mais preferivelmente, de 0,2 - 0,7% em moles.[041] Such at least one precursor polyester PP preferably has an installation content of 0.1 - 0.8 and, more preferably, 0.2 - 0.7 mole%.
[042] Tais insaturações podem ser geradas in situ durante a fase de polimerização ou durante o processamento do pelo menos um PP de poliéster precursor, através da adição de monômeros insaturados adequados ou de terminadores de cadeia insaturados adequados.[042] Such unsaturations can be generated in situ during the polymerization phase or during the processing of at least one precursor polyester PP, by adding suitable unsaturated monomers or suitable unsaturated chain terminators.
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 14/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 14/45
9/33 [043] Particularmente preferidos são PP de poliésteres precursores com insaturações terminais.9/33 [043] Particularly preferred are PP polyester precursors with terminal unsaturation.
[044] Dentre terminadores de cadeia insaturados, são preferidos aqueles apresentando a fórmula:[044] Among unsaturated chain terminators, those with the formula are preferred:
T-(CH2)n-CH=CH2 [045] na qual T é um grupo capaz de reagir com grupos carboxilicos e/ou hidroxílicos e n é um número inteiro compreendido entre 0 e 13.T- (CH2) n-CH = CH2 [045] in which T is a group capable of reacting with carboxylic and / or hydroxy groups and n is an integer between 0 and 13.
[046] Tais terminadores de cadeia insaturados também podem ser usados em mistura.[046] Such unsaturated chain terminators can also be used in admixture.
[047] Com respeito à T, ele é, de preferência, selecionado a partir do grupo consistindo em grupo hidroxílico, carboxílico, amina, amida ou éster, sendo particularmente os grupos hidroxílicos ou carboxílicos.[047] With respect to T, it is preferably selected from the group consisting of hydroxyl, carboxylic, amine, amide or ester group, particularly hydroxy or carboxylic groups.
[048] De preferência, o número inteiro n está compreendido entre 1 e 13, mais preferivelmente, entre 3 e 13, ainda mais preferivelmente, 8 ou 9, sendo particularmente preferidos ômega-undecenóico, álcool ômega-undecilênico e misturas dos mesmos, a fim de maximizar a compatibilidade com polímeros de origem natural.[048] Preferably, the integer n is between 1 and 13, more preferably between 3 and 13, even more preferably 8 or 9, with omega-undecenoic, omega-undecyl alcohol and mixtures thereof being particularly preferred, in order to maximize compatibility with naturally occurring polymers.
[049] Também depois do processo de preparação, o poliéster de acordo com a presente invenção pode apresentar ligações duplas e/ou produtos de adição que se derivem da reação das insaturações com os iniciadores de radicais livres.[049] Also after the preparation process, the polyester according to the present invention may have double bonds and / or addition products that are derived from the reaction of unsaturation with the free radical initiators.
[050] A presença das insaturações e/ou dos produtos de adição que se derivem a partir de sua reação com os iniciadores de radicais livres pode ser determinada com diferentes métodos bem conhecidos pelos técnicos especializados no assunto, tais como espectroscopia de RMN ou por reações de metanólise da cadeia de polímero acopladas com métodos cromatográficos combinados com espectroscopia de massa.[050] The presence of unsaturation and / or addition products derived from their reaction with free radical initiators can be determined with different methods well known to those skilled in the art, such as NMR spectroscopy or by reactions of polymer chain metanolysis coupled with chromatographic methods combined with mass spectroscopy.
[051] O técnico especializado no assunto será prontamente capaz de identificar estruturas referíveis ou às suas insaturações ou à instauração reagida depois da reação.[051] The technician specialized in the subject will be promptly able to identify structures referable to either their unsaturation or to the reacted installation after the reaction.
[052] De preferência, o poliéster de acordo com a presente invenção é obtenível através de um processo de extrusão reativa partindo-se de um PP de poliéster precursor[052] Preferably, the polyester according to the present invention is obtainable through a reactive extrusion process using a precursor polyester PP
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 15/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 15/45
10/33 apresentando um teor em grupos de ácido terminais em quantidades de 35 - 150 meq de KOH/Kg do poliéster precursor.10/33 showing a content of terminal acid groups in amounts of 35 - 150 meq KOH / Kg of the precursor polyester.
[053] A medição dos grupos de ácido terminais pode ser realizada como se segue: 1,5 - 3 g do poliéster de acordo com a invenção são colocados em um frasco de erlenmeyer de 100 mL. 60 mL de clorofórmio são adicionados para dissolver a resina. Depois de dissolução completa, são adicionados 25 mL de 2-propanol e, logo antes da determinação, adiciona-se lmL de água deionizada. A solução assim obtida é titulada com uma solução de KOH / etanol previamente padronizada usando um indicador adequado para a determinação do ponto de equivalência da titulação, tal como, por exemplo, um eletrodo de vidro projetado para uso com titulações ácido-base não aquosas. O teor em grupos de ácido terminais é calculado a partir do consumo da solução de KOH / etanol, com base na seguinte equação:[053] The measurement of the terminal acid groups can be carried out as follows: 1.5 - 3 g of the polyester according to the invention are placed in a 100 ml Erlenmeyer flask. 60 mL of chloroform is added to dissolve the resin. After complete dissolution, 25 ml of 2-propanol are added and, just before determination, 1 ml of deionized water is added. The solution thus obtained is titrated with a previously standardized KOH / ethanol solution using an indicator suitable for determining the equivalence point of the titration, such as, for example, a glass electrode designed for use with non-aqueous acid-base titrations. The content of terminal acid groups is calculated from the consumption of the KOH / ethanol solution, based on the following equation:
[CVeç -Vb ).η.1000 Teor em grupos de acido terminais (meq de KOH / Kg de polímero) =--------?-------na qual:[CVeç -Vb) .η.1000 Content in terminal acid groups (meq KOH / Kg of polymer) = --------? ------- in which:
- Veq = mL de solução de KOH / etanol no ponto de equivalência para a titulação da amostra;- Veq = mL of KOH / ethanol solution at the equivalence point for sample titration;
- Vb = mL de solução de KOH / etanol necessários para se alcançar pH = 9,5 durante a titulação em branco;- Vb = mL of KOH / ethanol solution needed to reach pH = 9.5 during the blank titration;
- T = concentração em moles / L da solução de KOH / etanol;- T = concentration in moles / L of the KOH / ethanol solution;
- P = g de amostra.- P = g of sample.
[054] O poliéster de acordo com a presente invenção é biodegradável em compostagem industrial de acordo com o padrão EM 13432.[054] The polyester according to the present invention is biodegradable in industrial composting according to the EM 13432 standard.
[055] O poliéster de acordo com a invenção e combinações dos mesmos apresenta propriedades e valores de viscosidade que os tornam adequados para serem usados, modulando-se de maneira apropriada, o peso molecular relativo, para numerosas aplicações práticas, tais como filmes, artigos de moldagem por injeção, revestimentos por extrusão, fibras, espumas, artigos termoconformados, borrachas, colas, revestimentos,[055] The polyester according to the invention and combinations thereof have properties and viscosity values that make them suitable for use, modulating the relative molecular weight appropriately, for numerous practical applications, such as films, articles injection molding, extrusion coatings, fibers, foams, thermoformed articles, rubbers, glues, coatings,
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 16/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 16/45
11/33 lacas, resinas termorrígidas, etc.11/33 lacquers, thermosetting resins, etc.
[056] Em particular, os poliésteres de acordo com a invenção são adequados para a produção de:[056] In particular, the polyesters according to the invention are suitable for the production of:
- filmes mono- e biorientados, e filmes com múltiplas camadas com outros materiais poliméricos;- mono- and bioriented films, and films with multiple layers with other polymeric materials;
- filmes para uso no setor agrícola, tais como filmes para uso em cobertura vegetal;- films for use in the agricultural sector, such as films for use in vegetation cover;
- filmes para películas aderentes para uso com gêneros alimentícios, para fardos em agricultura e para embrulhar resíduos;- films for adherent films for use with foodstuffs, for bales in agriculture and for wrapping waste;
- bolsas e forros para recipientes para a coleta de resíduos orgânicos, tais como a coleta de sucatas e resíduos de jardinagem;- bags and liners for containers for the collection of organic waste, such as the collection of scrap and garden waste;
- revestimentos de sementes;- seed coatings;
- colas, tais como adesivos de massa em fusão a quente;- glues, such as hot melt adhesives;
- embalagem para gêneros alimentícios termoconformada, tanto com camada única quanto com múltiplas camadas, como em recipientes para leite, iogurte, carnes, bebidas, etc.;- thermoformed food packaging, both single and multiple layers, as well as containers for milk, yogurt, meat, drinks, etc .;
- revestimentos obtidos usando o método de revestimento por extrusão;- coatings obtained using the extrusion coating method;
- laminados com múltiplas camadas, com camadas de papel, plástico, alumínio ou filmes metalizados;- laminates with multiple layers, with layers of paper, plastic, aluminum or metallized films;
- contas expandidas ou expansíveis para a produção de peças obtidas por sinterização;- expanded or expandable accounts for the production of parts obtained by sintering;
- produtos expandidos e semi-expandidos, incluindo blocos de espuma formados usando partículas expandidas;- expanded and semi-expanded products, including foam blocks formed using expanded particles;
- folhas de espuma, folhas de espuma termoconformadas e recipientes obtidos a partir delas para uso em embalagem de gêneros alimentícios;- foam sheets, thermoformed foam sheets and containers obtained from them for use in food packaging;
- recipientes para frutas e vegetais em geral;- containers for fruits and vegetables in general;
- compósitos com amido gelatinizado, desestruturado e/ou complexado, amido natural, farinhas ou cargas naturais vegetais ou inorgânicas;- composites with gelatinized, unstructured and / or complexed starch, natural starch, flours or natural vegetable or inorganic fillers;
- fibras, microfibras, microfibras compósitas, nas quais o núcleo seja constituído por- fibers, microfibers, composite microfibers, in which the core consists of
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 17/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 17/45
12/33 polímeros rígidos, tais como PLA, PET, PTT, e o envoltório seja constituído pelo material da invenção, fibras compósitas combinadas, fibras com seções diferentes, de circulares a multilobuladas, fibras descontínuas, entes têxteis tecidos e não tecidos ou ligados por fiação ou termoligados para aplicação em produtos sanitários e de higiene, e nos setores da agricultura e do vestuário.12/33 rigid polymers, such as PLA, PET, PTT, and the wrap consists of the material of the invention, composite composite fibers, fibers with different sections, from circular to multilobulated, staple fibers, woven and non-woven or bonded textile materials spinning or thermocouples for application in sanitary and hygiene products, and in the agriculture and clothing sectors.
[057] Eles também podem ser usadas em aplicações no lugar de PVC plastificado.[057] They can also be used in applications in place of plasticized PVC.
[058] Os poliésteres da presente invenção também podem ser usados para produzir elastômeros semelhantes à spandex biodegradáveis, colas de massa em fusão a quente e outras colas, poliésteres para tintas, revestimentos para tratamento de papel, matrizes para tintas.[058] The polyesters of the present invention can also be used to produce biodegradable spandex-like elastomers, hot melt glue and other glues, paint polyesters, paper treatment coatings, paint matrices.
[059] O poliéster de acordo com a invenção pode ser usado em combinações, que também podem ser obtidas por processos de extrusão reativa, com um ou mais polímeros, que podem ou não ser biodegradáveis.[059] The polyester according to the invention can be used in combinations, which can also be obtained by reactive extrusion processes, with one or more polymers, which may or may not be biodegradable.
[060] No significado desta invenção, por polímeros biodegradáveis são entendidos polímeros biodegradáveis de acordo com o padrão EN 13432.[060] In the meaning of this invention, biodegradable polymers are understood to mean biodegradable polymers according to the standard EN 13432.
[061] Particularmente, o poliéster de acordo com a invenção pode ser combinado com poliésteres biodegradáveis do tipo diácido-diol, hidróxi-ácido ou poliéster-éter.[061] In particular, the polyester according to the invention can be combined with biodegradable polyesters of the diacid-diol, hydroxy-acid or polyester-ether type.
[062] Tanto quanto diga respeito aos poliésteres biodegradáveis do tipo diácido-diol, estes podem ser ou alifáticos ou alifático-aromáticos.[062] As far as biodegradable polyesters of the diacid-diol type are concerned, they can be either aliphatic or aliphatic-aromatic.
[063] Os poliésteres alifáticos biodegradáveis a partir de diácido-dióis compreendem unidades que se derivam de diácidos alifáticos e de dióis alifáticos, enquanto que os poliésteres alifático-aromáticos biodegradáveis apresentam uma parte aromática compreendendo principalmente ácidos aromáticos polifuncionais, de origem tanto sintética quanto renovável, a parte alifática compreendendo diácidos alifáticos e dióis alifáticos.[063] Aliphatic polyesters biodegradable from diacid-diols comprise units that are derived from aliphatic diacids and aliphatic diols, while biodegradable aliphatic-aromatic polyesters have an aromatic part comprising mainly polyfunctional aromatic acids, of both synthetic and renewable origin , the aliphatic part comprising aliphatic diacids and aliphatic diols.
[064] Os poliésteres biodegradáveis alifáticos aromáticos a partir de diácidos-dióis, de preferência, são caracterizados por um teor em ácidos aromáticos de entre 30% e 90% em mol, de preferência, entre 45% e 70% em mol, com respeito ao componente de ácido.[064] Aromatic aliphatic biodegradable polyesters from diacids-diols are preferably characterized by an aromatic acid content of between 30% and 90% by mol, preferably between 45% and 70% by mol, with respect to the acid component.
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 18/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 18/45
13/33 [065] De preferência, os ácidos aromáticos polifuncionais de origem sintética são compostos aromáticos dicarboxílicos do tipo ácido ftálico e seus ésteres, de preferência, ácido tereftálico.13/33 [065] Preferably, polyfunctional aromatic acids of synthetic origin are dicarboxylic aromatic compounds of the phthalic acid type and their esters, preferably terephthalic acid.
[066] Os ácidos aromáticos polifuncionais de origem renovável são, de preferência, selecionados a partir do grupo compreendendo ácido 2,5-furano-dicarboxílico e seus ésteres.[066] Polyfunctional aromatic acids of renewable origin are preferably selected from the group comprising 2,5-furan-dicarboxylic acid and its esters.
[067] Os diácidos alifáticos dos poliésteres alifático-aromáticos biodegradáveis são ácidos dicarboxílicos alifáticos, tais como ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glucárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, undecanodióico, dodecanóico e ácido brassílico, ácido octadecanodicarboxílico, seus ésteres e suas misturas. Dentre esses, são preferidos ácido adípico e ácidos dicarboxílicos a partir de fontes renováveis, e, dentre estes, são particularmente preferidos os ácidos dicarboxílicos a partir de fontes renováveis, tais como ácido succínico, ácido sebácico, ácido azeláico, undecanodióico, dodecanodióico e ácido brassílico e suas misturas.[067] The aliphatic diacids of the biodegradable aliphatic-aromatic polyesters are aliphatic dicarboxylic acids, such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glucaric acid, adipic acid, pyelic acid, submeric acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic and dodecanic acid brassylic acid, octadecanedicarboxylic acid, its esters and mixtures. Among these, adipic acid and dicarboxylic acids from renewable sources are preferred, and among these, dicarboxylic acids from renewable sources are particularly preferred, such as succinic acid, sebacic acid, azelaic acid, undecanedioic, dodecanedioic and brassyl acid. and their mixtures.
[068] Exemplos de dióis alifáticos, em poliésteres biodegradáveis a partir de diácidosdióis, são: 1,2-etano-diol, 1,2-propano-diol, 1,3-propano-diol, 1,4-butano-diol, 1,5pentano-diol, 1,6-hexano-diol, 1,7-heptano-diol, 1,8-octano-diol, 1,9-nonano-diol, 1,10decano-diol, 1,11-undecano-diol, 1,12-dodecano-diol, 1,13-tridecano-diol, 1,4-ciclohexano-dimetanol, neopentilglicol, 2-metil-1,3-propano-diol, dianidro-sorbitol, dianidromanitol, dianidro-iditol, ciclo-hexano-diol, ciclo-hexano-metano-diol e suas misturas. Desses, 1,4-butano-diol, 1,3-propano-diol e 1,2-etano-diol e suas misturas são particularmente preferidos.[068] Examples of aliphatic diols, in polyesters biodegradable from diacids diols, are: 1,2-ethane-diol, 1,2-propane-diol, 1,3-propane-diol, 1,4-butane-diol, 1,5 pentane-diol, 1,6-hexane-diol, 1,7-heptane-diol, 1,8-octane-diol, 1,9-nonano-diol, 1,10decane-diol, 1,11-undecane- diol, 1,12-dodecane-diol, 1,13-tridecan-diol, 1,4-cyclohexane-dimethanol, neopentylglycol, 2-methyl-1,3-propane-diol, dianhydro-sorbitol, dianhydromanitol, dianhydro-iditol, cyclohexane-diol, cyclohexane-methane-diol and mixtures thereof. Of these, 1,4-butane-diol, 1,3-propane-diol and 1,2-ethane-diol and mixtures thereof are particularly preferred.
[069] Dentre os poliésteres biodegradáveis do tipo diácido-diol, são particularmente preferidos copoliésteres alifáticos / aromáticos, tais como, por exemplo, poli(tereftalatoco-sebaçato de butileno), poli(tereftalato-co-azelato de butileno), poli(tereftalato-cobrassilato de butileno), poli(tereftalato-co-adipato de butileno), poli(tereftalato-cosuccinato de butileno) e poli(tereftalato-co-glutarato de butileno), e poliésteres alifáticos,[069] Among the biodegradable polyesters of the diacid-diol type, aliphatic / aromatic copolyesters, such as, for example, poly (butylene terephthalate-sebaçate), poly (butylene terephthalate-co-azelate), poly (terephthalate) are particularly preferred -butylene copper-silicate), poly (butylene terephthalate-co-adipate), poly (butylene terephthalate-cosuccinate) and poly (butylene terephthalate-co-glutarate), and aliphatic polyesters,
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 19/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 19/45
14/33 tais como, por exemplo, poli(succinatos de alquileno) e, particularmente, poli(succinato de butileno) e seus copolímeros com ácido adípico e com ácido lático.14/33 such as, for example, poly (alkylene succinates) and, particularly, poly (butylene succinate) and its copolymers with adipic acid and lactic acid.
[070] De preferência, as combinações do poliéster de acordo com a invenção, com poliésteres biodegradáveis, a partir dos diácidos-dióis descritos acima, são caracterizadas por um teor nos poliésteres biodegradáveis, que varia dentro da faixa entre 1% e 99% em peso, mais preferivelmente, entre 5% e 95% em peso, com respeito à soma dos pesos da composição de acordo com a invenção e os primeiros, respectivamente.[070] Preferably, the combinations of the polyester according to the invention, with biodegradable polyesters, from the diacids-diols described above, are characterized by a content in the biodegradable polyesters, which varies within the range between 1% and 99% in weight, more preferably, between 5% and 95% by weight, with respect to the sum of the weights of the composition according to the invention and the former, respectively.
[071] Os poliésteres biodegradáveis preferidos a partir de hidróxi-ácidos incluem: ácido poli-L-lático, ácido poli-D-lático e o esterocomplexo de ácido poli-D-L-lático, poli-εcaprolactona, poli-hidróxi-butirato, poli-hidróxi-butirato-valerato, poli-hidróxi-butiratopropanoato, poli-hidróxi-butirato-hexanoato, poli-hidróxi-butirato-decanoato, poli-hidróxibutirato-dodecanoato, poli-hidróxi-butirato-hexadecanoato, poli-hidróxi-butiratooctadecanoato e poli-3-hidróxi-butirato-4-hidróxi-butirato. Dentre os poliésteres biodegradáveis a partir de hidróxi-ácidos, aqueles particularmente preferidos são ácido poli-L-lático, ácido poli-D-lático e o estereocomplexo de ácido poli-L-lático e ácido poli-Dlático.[071] Preferred biodegradable polyesters from hydroxy acids include: poly-L-lactic acid, poly-D-lactic acid and the poly-DL-lactic acid esterocomplex, poly-εcaprolactone, poly-hydroxy-butyrate, poly -hydroxy-butyrate-valerate, polyhydroxy-butyratepropanoate, polyhydroxy-butyrate-hexanoate, polyhydroxy-butyrate-decanoate, polyhydroxybutyrate-dodecanoate, polyhydroxy-butyrate-hexadecanoate, polyhydroxy-butyrate and polyadiene-polyadecane -3-hydroxy-butyrate-4-hydroxy-butyrate. Among the polyesters biodegradable from hydroxy acids, those particularly preferred are poly-L-lactic acid, poly-D-lactic acid and the stereocomplex of poly-L-lactic acid and poly-Dlactic acid.
[072] De preferência, as combinações do poliéster de acordo com a invenção, com os poliésteres biodegradáveis, a partir dos hidróxi-ácidos descritos acima, são caracterizadas por um teor nos poliésteres biodegradáveis, que varia dentro da faixa entre 1% e 99% em peso, mais preferivelmente, entre 5% e 95% em peso, com respeito à soma dos pesos da composição de acordo com a invenção e os primeiros, respectivamente [073] De maneira vantajosa, o poliéster de acordo com a invenção pode ser combinado com pelo menos um polímero de origem natural selecionado a partir de: amido, celulose, quitina, quitosano, alginatos, proteínas, tais como glúten, zeína, caseína, colágeno, gelatina, borrachas naturais, ácido rosínico e seus derivados, ligninas e seus derivados.[072] Preferably, the combinations of the polyester according to the invention, with the biodegradable polyesters, from the hydroxy acids described above, are characterized by a content in the biodegradable polyesters, which varies within the range between 1% and 99% by weight, more preferably, between 5% and 95% by weight, with respect to the sum of the weights of the composition according to the invention and the former, respectively [073] Advantageously, the polyester according to the invention can be combined with at least one polymer of natural origin selected from: starch, cellulose, chitin, chitosan, alginates, proteins, such as gluten, zein, casein, collagen, gelatin, natural rubbers, rosinic acid and its derivatives, lignins and their derivatives .
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Amidos e celulose podem ser modificados e, dentre estes, é possível mencionar, por exemplo, ésteres de amido ou de celulose com grau de substituição compreendido entre 0,2 e 2,5, amidos hidróxi-propilados, amidos modificados com cadeias graxas.Starches and cellulose can be modified and, among these, it is possible to mention, for example, starch or cellulose esters with a degree of substitution between 0.2 and 2.5, hydroxy-propylated starches, modified starches with fatty chains.
[074] Dentre os polímeros de origem natural mencionados acima, o amido é particularmente preferido.[074] Among the polymers of natural origin mentioned above, starch is particularly preferred.
[075] A palavra amido é entendida aqui como todos os tipos de amido, por exemplo, amido de batata, amido de milho, amido de tapioca, amido de ervilha, amido de arroz, amido de trigo e também amido com elevado teor em amilose - de preferência, contendo mais do que 30% em peso de amilose - e amidos cerosos. São também particularmente preferidas misturas de amidos.[075] The word starch is understood here as all types of starch, for example, potato starch, corn starch, tapioca starch, pea starch, rice starch, wheat starch and also starch with a high content of amylose - preferably, containing more than 30% by weight of amylose - and waxy starches. Mixtures of starches are also particularly preferred.
[076] O amido pode ser usado de forma desestruturada ou gelatinizada ou em forma de carga. Tal amido pode representar a fase contínua ou dispersa ou pode estar em forma co-contínua. No caso de amido dispersado, o amido representa, de preferência, uma fase homogeneamente dispersa de partículas com dimensões médias de menos do que 1 pm, de preferência, de menos do que 0,8 pm.[076] Starch can be used in an unstructured or gelatinized form or as a filler. Such starch can represent the continuous or dispersed phase or it can be in co-continuous form. In the case of dispersed starch, the starch preferably represents a homogeneously dispersed phase of particles with average dimensions of less than 1 pm, preferably less than 0.8 pm.
[077] As dimensões das partículas de amido são medidas na seção transversal, com respeito à direção do escoamento da extrusão ou, de qualquer modo, com respeito à direção da saída de material. Para essa finalidade, uma amostra da combinação, que deve ser examinada, é imersa em nitrogênio líquido e subsequentemente fraturada, de modo a se obter uma superfície de fratura ao longo de uma seção transversal da amostra. A porção da amostra, que deve ser examinada, é, então, submetida à decapagem seletiva, secada e uma fina camada de metal é depositada sobre ela, por exemplo, uma mistura de ouro / paládio, usando um revestidor a quente. Finalmente, a superfície da fratura é examinada sob microscópio eletrônico de varredura (MEV).[077] The dimensions of the starch particles are measured in the cross section, with respect to the flow direction of the extrusion or, in any case, with respect to the direction of the material outlet. For this purpose, a sample of the combination, which must be examined, is immersed in liquid nitrogen and subsequently fractured, in order to obtain a fracture surface along a cross section of the sample. The sample portion, which must be examined, is then subjected to selective pickling, dried and a thin layer of metal is deposited on it, for example, a gold / palladium mixture, using a hot coater. Finally, the fracture surface is examined under a scanning electron microscope (SEM).
[078] A dimensão das partículas de amido é determinada medindo-se as dimensões dos orifícios na superfície da fratura, depois da decapagem seletiva do amido.[078] The size of the starch particles is determined by measuring the dimensions of the holes in the fracture surface, after the selective stripping of the starch.
[079] A dimensão média das partículas de amido, isto é, os orifícios detectáveis sobre a[079] The average size of the starch particles, that is, the detectable holes on the
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16/33 superfície decapada da fratura, é calculada como a média numérica (ou aritmética) das dimensões das partículas. No caso de uma partícula esférica, a dimensão da partícula corresponde ao diâmetro de um círculo correspondendo ao formato bidimensional resultando da seção transversal. No caso de uma partícula não esférica, a dimensão (d) da partícula é calculada de acordo com a seguinte fórmula:16/33 pickled surface of the fracture, is calculated as the numerical (or arithmetic) average of the particle dimensions. In the case of a spherical particle, the particle size corresponds to the diameter of a circle corresponding to the two-dimensional shape resulting from the cross section. In the case of a non-spherical particle, the particle size (d) is calculated according to the following formula:
d * 2 na qual d1 é o diâmetro menor e d2 é o diâmetro maior da elipse, na qual a partícula possa ser inscrita ou aproximada.d * 2 where d1 is the smallest diameter and d2 is the largest diameter of the ellipse, in which the particle can be inscribed or approximated.
[080] A decapagem seletiva da fase dispersa de amido, pode ser realizada, de maneira vantajosa, com HCl 5 N como decapante, com um tempo de decapagem de 20 minutos, em uma temperatura de decapagem de 25°C.[080] The selective pickling of the dispersed starch phase can be carried out advantageously with 5 N HCl as a pickling, with a pickling time of 20 minutes, at a pickling temperature of 25 ° C.
[081] São preferidas combinações contendo amido desestruturado.[081] Combinations containing unstructured starch are preferred.
[082] Amidos, tais como amido de milho e de batata, capazes de serem facialmente desestruturados e que apresentem elevados pesos moleculares iniciais, provaram-se como sendo particularmente vantajosos.[082] Starches, such as corn and potato starch, capable of being facially unstructured and having high initial molecular weights, have proven to be particularly advantageous.
[083] É particularmente preferido o uso de amido de milho e de batata.[083] The use of corn and potato starch is particularly preferred.
[084] Para amido desestruturado, refere-se aqui aos ensinamentos dos documentos EP-O 118 240 e EP-O 327 505, esse sendo pretendido como amido processado, de modo que ele substancialmente não apresente quaisquer cruzes maltesas sob o microscópio óptico em luz polarizada e quaisquer fantasmas sob o microscópio óptico em contraste de fase. [085] Além disso, podem ser usados graus de amido fisicamente e quimicamente modificados, tais como amidos etoxilados, amidos oxipropilados, acetatos de amido, butirato de amido, propionatos de amido, com um grau de substituição compreendido dentro da faixa de desde 0,1 a 2, amidos catiônicos, amidos oxidados, amidos reticulados, amidos gelificados.[084] For unstructured starch, here refers to the teachings of EP-O 118 240 and EP-O 327 505, which is intended as processed starch, so that it substantially does not show any Maltese crosses under the light microscope polarized and any ghosts under the phase-contrast optical microscope. [085] In addition, physically and chemically modified grades of starch, such as ethoxylated starches, oxypropylated starches, starch acetates, starch butyrate, starch propionates, can be used with a degree of substitution within the range of from 0, 1 to 2, cationic starches, oxidized starches, cross-linked starches, gelled starches.
[086] Combinações de amidos, nas quais o amido represente a fase dispersa, podem formar composições poliméricas biodegradáveis com boa resistência ao envelhecimento e[086] Starch combinations, in which the starch represents the dispersed phase, can form biodegradable polymeric compositions with good resistance to aging and
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 22/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 22/45
17/33 à umidade. De fato, essas composições poliméricas podem manter uma elevada resistência ao rasgamento mesmo em condição de baixa umidade.17/33 to humidity. In fact, these polymeric compositions can maintain high tear resistance even in low humidity conditions.
[087] Tais características podem ser conseguidas quando o teor em água da composição, durante a mistura do componente, for mantido, de preferência, entre 1% e 15% em peso. No entanto, é também possível operar com um teor de menos do que 1% em peso, nesse caso, partindo-se com amido previamente secado e previamente plastificado.[087] Such characteristics can be achieved when the water content of the composition, during mixing of the component, is preferably maintained between 1% and 15% by weight. However, it is also possible to operate with a content of less than 1% by weight, in that case, starting with previously dried and previously plasticized starch.
[088] Pode ser útil também degradar amido em um peso molecular baixo antes ou durante a compostagem com os poliésteres da presente invenção, a fim de se ter, no material final ou no produto acabado, uma viscosidade inerente do amido entre 1 e 0,2 dL/g, de preferência, entre 0,6 e 0,25 dL/g, mais preferivelmente, entre 0,55 e 0,3 dL/g.[088] It may also be useful to degrade starch at a low molecular weight before or during composting with the polyesters of the present invention, in order to have, in the final material or in the finished product, an inherent starch viscosity between 1 and 0, 2 dL / g, preferably between 0.6 and 0.25 dL / g, more preferably between 0.55 and 0.3 dL / g.
[089] Amido desestruturado pode ser obtido antes ou durante a mistura com os poliésteres de acordo com a presente invenção, em presença de plastificantes, tais como água, glicerol, di- e poli gliceróis, etileno ou propileno glicol, etileno e propileno diglicol, poli(etileno glicol), poli(propileno glicol), 1,2 propano-diol, trimetilol-etano, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, sorbitol, eritritol, xilitol, manitol, sacarose, 1,3propano-diol, 1,2-butano-diol, 1,3-butano-diol, 1,4-butano-diol, 1,5-pentano-diol, 1,5hexano-diol, 1,6-hexano-diol, 1,2,6-hexano-triol, 1,3,5-hexano-triol, neopentil glicol e prépolímeros e polímeros de poli(álcool de vinila), acetatos, etoxilatos e propoxilatos de polióis, particularmente etoxilato de sorbitol, acetato de sorbitol e acetato de pentaeritritol.[089] Unstructured starch can be obtained before or during mixing with the polyesters according to the present invention, in the presence of plasticizers, such as water, glycerol, di- and poly glycerols, ethylene or propylene glycol, ethylene and propylene diglycol, poly (ethylene glycol), poly (propylene glycol), 1,2 propane-diol, trimethylol-ethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, erythritol, xylitol, mannitol, sucrose, 1,3propane-diol, 1,2-butane -diol, 1,3-butane-diol, 1,4-butane-diol, 1,5-pentane-diol, 1,5-hexane-diol, 1,6-hexane-diol, 1,2,6-hexane-triol , 1,3,5-hexane-triol, neopentyl glycol and prepolymers and polymers of poly (vinyl alcohol), acetates, ethoxylates and polyol propoxylates, particularly sorbitol ethoxylate, sorbitol acetate and pentaerythritol acetate.
[090] Água pode ser usada como um plastificante em combinação com plastificantes de elevados pontos de ebulição ou isoladamente durante a fase de plastificação do amido, antes ou durante a mistura da composição, e pode ser removida ao nível necessário por desgaseificação em uma ou mais etapas durante a extrusão. Quando completas a plastificação e a mistura dos componentes, a água é removida por desgaseificação, para dar um teor final de cerca de 0,2% - 3% em peso.[090] Water can be used as a plasticizer in combination with high boiling plasticizers or alone during the plasticization phase of the starch, before or during mixing of the composition, and can be removed to the required level by degassing in one or more steps during extrusion. When the plasticization and mixing of the components are complete, the water is removed by degassing, to give a final content of about 0.2% - 3% by weight.
[091] Água, assim como plastificantes de elevados pontos de ebulição, modificam a[091] Water, as well as plasticizers with high boiling points, modify the
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 23/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 23/45
18/33 viscosidade da fase de amido e afetam as propriedades reológicas do sistema amido / polímero, auxiliando a determinar as dimensões das partículas dispersas. Também podem ser adicionados compatibilizadores à mistura. Eles podem pertencer às seguintes classes:18/33 viscosity of the starch phase and affect the rheological properties of the starch / polymer system, helping to determine the dimensions of the dispersed particles. Compatibilizers can also be added to the mix. They can belong to the following classes:
- Aditivos, tais como ésteres que apresentem valores de índice de equilíbrio hidrofílico / lipofílico (EHL) maiores do que 8, e que sejam obtidos a partir de polióis e a partir de ácidos mono- ou policarboxílicos com constantes de dissociação pK mais baixas do que 4,5 (os valores se referem ao pK do primeiro grupo carboxila no caso de ácidos policarboxílicos);- Additives, such as esters that have hydrophilic / lipophilic balance index (EHL) values greater than 8, and which are obtained from polyols and from mono- or polycarboxylic acids with lower pK dissociation constants than 4.5 (the values refer to the pK of the first carboxyl group in the case of polycarboxylic acids);
- Ésteres com valores de EHL entre 5,5 e 8, obtidos a partir de polióis e de ácidos monoou policarboxílicos com menos do que 12 átomos de carbono e com valores de pK maiores do que 4,5 (esse valor de refere ao pK do primeiro grupo carboxila no caso de ácidos policarboxílicos);- Esters with EHL values between 5.5 and 8, obtained from polyols and mono or polycarboxylic acids with less than 12 carbon atoms and with pK values greater than 4.5 (this value refers to the pK of the first carboxyl group in the case of polycarboxylic acids);
- Ésteres com valores de EHL mais baixos do que 5,5, obtidos a partir de polióis e a partir de ácidos graxos com 12 - 22 átomos de carbono;- Esters with EHL values lower than 5.5, obtained from polyols and from fatty acids with 12 - 22 carbon atoms;
[092] Esses compatibilizadores podem ser usados em quantidades de 0,2% a 40% em peso e, de preferência, de 1% a 20% em peso, em relação ao amido. As combinações de amidos também podem conter agentes de compatibilização poliméricos apresentando dois componentes: um compatível com ou solúvel em amido e um segundo solúvel no ou compatível com o poliéster.[092] These compatibilizers can be used in amounts of 0.2% to 40% by weight and, preferably, from 1% to 20% by weight, in relation to starch. Starch combinations may also contain polymeric compatibilizing agents having two components: one compatible with or soluble in starch and a second soluble in or compatible with polyester.
[093] Exemplos são copolímeros de amido / poliéster através de catalisadores de transesterificação. Tais polímeros podem ser gerados através de combinação reativa durante a compostagem ou podem ser produzidos em um processo separado e, então, adicionados durante a extrusão. Em geral, copolímeros em blocos de uma unidade hidrofílica e de uma unidade hidrofóbica são particularmente adequados. Também podem ser adicionados aditivos, tais como di- e poliepóxidos, di- e poli-isocianatos, isocianuratos, policarbodi-imidas e peróxidos. Eles podem funcionar como estabilizadores assim como extensores de cadeia.[093] Examples are starch / polyester copolymers via transesterification catalysts. Such polymers can be generated through reactive combination during composting or they can be produced in a separate process and then added during extrusion. In general, block copolymers of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit are particularly suitable. Additives such as di- and polyepoxides, di- and polyisocyanates, isocyanurates, polycarbodiimides and peroxides can also be added. They can function as stabilizers as well as chain extenders.
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 24/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 24/45
19/33 [094] Todos os produtos acima podem auxiliar a criar a microestrutura necessária.19/33 [094] All of the above products can help to create the necessary microstructure.
[095] Também é possível promover reações in situ, para criar ligações entre o amido e a matriz polimérica. Também podem ser usados polímeros alifático-aromáticos com cadeias estendidas, com di-isocianatos ou di- e poliepóxidos ou isocianuratos ou com oxazolinas, alifáticos ou aromáticos, com viscosidades intrínsecas mais elevadas do que 1 dL/g ou, em qualquer caso, poliésteres alifático-aromáticos com uma razão entre Mn e IEM à 190°C, 2,16 Kg, mais elevados do que 10.000, de preferência, mais elevados do que 12.500, e, mais preferivelmente, mais elevados do que 15.000, para se conseguir a microestrutura necessária.[095] It is also possible to promote reactions in situ, to create links between the starch and the polymeric matrix. Aliphatic-aromatic polymers with extended chains can also be used, with diisocyanates or di- and polyiepoxides or isocyanurates or with oxazolines, aliphatic or aromatic, with intrinsic viscosities higher than 1 dL / g or, in any case, aliphatic polyesters -articles with a ratio between Mn and EMI at 190 ° C, 2.16 kg, higher than 10,000, preferably higher than 12,500, and more preferably higher than 15,000, to achieve the microstructure needed.
[096] Outro método para aperfeiçoar a microestrutura é se conseguir a complexação do amido na mistura amido-poliéster.[096] Another method to improve the microstructure is to achieve the starch complexation in the starch-polyester mixture.
[097] Tais combinações exibem boas propriedades também no caso de combinações de amidos, nas quais o amido não esteja fortemente complexado. Com respeito à complexação do amido, tem que se pretender que os ensinamentos contidos no documento EP-O 965 615 estejam incorporados à presente descrição. A presença dos complexos de amido com um polímero hidrofóbico incompatível com o amido pode ser demonstrada, pela presença, nos espectros de difração de raios X, de um pico na faixa dos 13-14° na escala 2 teta. De acordo com a presente invenção, com as composições do enunciado, nas quais o amido não esteja fortemente complexado, pretende-se as composições, nas quais a razão Hc/Ha entre a altura do pico (Hc) na faixa de 13-14° do complexo e a altura do pico (Ha) do amido amorfo, que aparece em cerca de 20,5°, seja menor do que 0,15, e, mesmo menor do que 0,07.[097] Such combinations exhibit good properties also in the case of starch combinations, in which the starch is not strongly complexed. With respect to starch complexation, it is intended that the teachings contained in EP-O 965 615 are incorporated into the present description. The presence of starch complexes with a hydrophobic polymer incompatible with starch can be demonstrated by the presence, in the X-ray diffraction spectra, of a peak in the range of 13-14 ° on the theta scale. According to the present invention, with the above compositions, in which the starch is not strongly complexed, compositions are intended, in which the Hc / Ha ratio between the peak height (Hc) in the range of 13-14 ° of the complex and the peak height (Ha) of amorphous starch, which appears at about 20.5 °, is less than 0.15, and even less than 0.07.
[098] De maneira vantajosa, as combinações de amidos contêm pelo menos um plastificante para o amido para fornecer propriedades reológicas adequadas. Esse plastificante pode ser simplesmente água (mesmo a água contida no amido nativo isoladamente sem a necessidade de adições ulteriores), ou plastificantes de elevados pontos de ebulição ou poliméricos do tipo mencionado acima. Misturas de diferentes[098] Advantageously, starch combinations contain at least one plasticizer for the starch to provide suitable rheological properties. This plasticizer can be simply water (even the water contained in the native starch alone without the need for further additions), or plasticizers with high boiling points or polymeric of the type mentioned above. Mixtures of different
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 25/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 25/45
20/33 plastificantes também são preferidas.20/33 plasticizers are also preferred.
[099] A quantidade de plastificante é, em geral, escolhida com base nas necessidades reológicas e do sistema de mistura. Em qualquer caso, os plastificantes são adicionados, de maneira vantajosa, em uma quantidade de menos do que 30%, de preferência, de menos do que 20%, ainda mais preferivelmente, de menos do que 10% e peso, em relação ao amido em uma base seca.[099] The amount of plasticizer is, in general, chosen based on the rheological and mixing system needs. In any case, the plasticizers are advantageously added in an amount of less than 30%, preferably less than 20%, even more preferably less than 10% and weight, relative to the starch on a dry basis.
[0100] Além de água, plastificantes, que podem ser utilizados na composição de acordo com a invenção, são plastificantes de elevados pontos de ebulição ou poliméricos.[0100] In addition to water, plasticizers, which can be used in the composition according to the invention, are plasticizers with high boiling points or polymeric.
[0101] No significado da presente invenção, plastificantes com pontos de ebulição elevados são entendidos plastificantes com pontos de ebulição mais elevados do que 250°C. Dentre esses, são preferidos aqueles descritos no documento WO 92/14782, glicerol, diglicerol, triglicerol e tetraglicerol e misturas dos mesmos.[0101] In the meaning of the present invention, plasticizers with high boiling points are understood to be plasticizers with boiling points higher than 250 ° C. Among these, those described in WO 92/14782, glycerol, diglycerol, triglycerol and tetraglycerol and mixtures thereof are preferred.
[0102] São particularmente preferidas também misturas de plastificantes com elevados pontos de ebulição contendo pelo menos 75% em peso, de preferência, 90% em peso de diglicerol, triglicerol e tetraglicerol. Tais misturas contêm mais do que 50% em peso, de preferência, mais do que 80% em peso de diglicerol com respeito ao peso total de diglicerol, triglicerol e tetraglicerol. O uso desse tipo de plastificantes com elevados pontos de ebulição é particularmente preferido, já que eles evitam problemas com fumos em ambientes de processamento e não há interrupções frequentes que se tornam necessárias para limpeza das máquinas, durante o processamento da composição.[0102] Mixtures of plasticizers with high boiling points containing at least 75% by weight, preferably 90% by weight of diglycerol, triglycerol and tetraglycerol are also particularly preferred. Such mixtures contain more than 50% by weight, preferably more than 80% by weight of diglycerol with respect to the total weight of diglycerol, triglycerol and tetraglycerol. The use of this type of plasticizer with high boiling points is particularly preferred, since they avoid problems with fumes in processing environments and there are no frequent interruptions that are necessary for cleaning the machines during the processing of the composition.
[0103] No significado do presente pedido de patente, com a palavra diglicerol são aqui entendidos todos os compostos que se derivam a partir de reações de condensação de duas moléculas de glicerol, tais como alfa-alfa'-diglicerol, alfa-beta-diglicerol, beta-beta'diglicerol, seus vários isômeros cíclicos e misturas dos mesmos. Tanto quanto diga respeito ao diglicerol, são particularmente preferidas misturas compreendendo pelo menos 70% em peso de alfa-alfa'-diglicerol.[0103] In the meaning of the present patent application, with the word diglicerol, here are understood all compounds that are derived from condensation reactions of two glycerol molecules, such as alpha-alpha'-diglycerol, alpha-beta-diglycerol , beta-beta'diglycerol, its various cyclic isomers and mixtures thereof. As far as diglycerol is concerned, mixtures comprising at least 70% by weight of alpha-alpha'-diglycerol are particularly preferred.
[0104] São também preferidas combinações de amidos contendo água como o único[0104] Combinations of water-containing starches are also preferred as the only
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21/33 plastificante. Dentre essas, misturas contendo a água presente no amido nativo como o único plastificante são particularmente preferidas.21/33 plasticizer. Among these, mixtures containing the water present in the native starch as the only plasticizer are particularly preferred.
[0105] De preferência, combinações com polímeros de origem natural são caracterizadas por um teor nos polímeros de origem natural, que varia dentro da faixa entre 1% e 99% em peso, mais preferivelmente, entre 5% e 95% em peso, e, mais preferivelmente, entre 10% e 40% em peso, com respeito à soma dos pesos do poliéster de acordo com a invenção e o primeiro, respectivamente.[0105] Preferably, combinations with polymers of natural origin are characterized by a content in the polymers of natural origin, which varies within the range between 1% and 99% by weight, more preferably between 5% and 95% by weight, and , more preferably, between 10% and 40% by weight, with respect to the sum of the weights of the polyester according to the invention and the first, respectively.
[0106] O poliéster de acordo com a invenção também pode ser combinado com poliolefinas, poliésteres não biodegradáveis, poliéster- e poliéter-uretanos, poliuretanos, poliamidas, poli(amino-ácidos), poliéteres, poliuréias, policarbonatos e misturas dos mesmos.[0106] The polyester according to the invention can also be combined with polyolefins, non-biodegradable polyesters, polyester- and polyether-urethanes, polyurethanes, polyamides, poly (amino acids), polyethers, polyureas, polycarbonates and mixtures thereof.
[0107] Dentre as poliolefinas, são preferidas polietileno, polipropileno, seus copolímeros, poli(álcool de vinila), poli(acetato de vinila), poli(acetato de etil-vinila) e poli(etileno álcool de vinila).[0107] Among polyolefins, polyethylene, polypropylene, their copolymers, poly (vinyl alcohol), poly (vinyl acetate), poly (ethyl vinyl acetate) and poly (ethylene vinyl alcohol) are preferred.
[0108] Dentre os poliésteres não biodegradáveis, são preferidos PET, PBT, PTT, em particular com um teor em renováveis > 30%, e poli(furano-dicarboxilatos de alquileno). Dentre os últimos, são preferidos poli(furano-dicarboxilato de etileno), poli(furanodicarboxilato de propileno), poli(furano-dicarboxilato de butileno) e suas misturas.[0108] Among non-biodegradable polyesters, PET, PBT, PTT are preferred, in particular with a renewable content> 30%, and poly (alkylene furan-dicarboxylates). Among the latter, poly (ethylene furan-dicarboxylate), poly (propylene furanedicarboxylate), poly (furene-butylene dicarboxylate) and mixtures thereof are preferred.
[0109] Exemplos de poliamidas são: poliamida 6 e 6.6, poliamida 9 e 9.9, poliamida 10 e 10.10, poliamida 11 e 11.11, poliamida 12 e 12.12 e suas combinações dos tipos 6/9, 6/10, 6/11 e 6/12.[0109] Examples of polyamides are: polyamide 6 and 6.6, polyamide 9 and 9.9, polyamide 10 and 10.10, polyamide 11 and 11.11, polyamide 12 and 12.12 and their combinations of types 6/9, 6/10, 6/11 and 6 / 12.
[0110] Os policarbonatos podem ser poli(carbonatos de etileno), poli(carbonatos de propileno), poli(carbonatos de butileno) e suas misturas e copolímeros.[0110] Polycarbonates can be poly (ethylene carbonates), poly (propylene carbonates), poly (butylene carbonates) and their mixtures and copolymers.
[0111] Os poliéteres podem ser poli(etileno glicóis), poli(propileno glicóis), poli(butileno glicóis), seus copolímeros e suas misturas, apresentando pesos moleculares entre 70.000 e 500.000.[0111] Polyethers can be poly (ethylene glycols), poly (propylene glycols), poly (butylene glycols), their copolymers and mixtures, with molecular weights between 70,000 and 500,000.
[0112] De preferência, as combinações da composição de acordo com a invenção com os[0112] Preferably, combinations of the composition according to the invention with the
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22/33 polímeros descritos acima (poliolefinas, poliésteres não biodegradáveis, poliéster- e poliéter-uretanos, poliuretanos, poliamidas, poli(amino-ácidos), poliéteres, poliuréias, policarbonatos e misturas dos mesmos) são caracterizadas por um teor nos polímeros que varia dentro da faixa de 0,5% a 99% em peso, mais preferivelmente, de 5% a 50% em peso, com respeito à soma dos pesos da composição de acordo com a invenção e os primeiros, respectivamente.22/33 polymers described above (polyolefins, non-biodegradable polyesters, polyester- and polyether-urethanes, polyurethanes, polyamides, poly (amino acids), polyethers, polyureas, polycarbonates and mixtures thereof) are characterized by a content in the polymers that varies within the range of 0.5% to 99% by weight, more preferably from 5% to 50% by weight, with respect to the sum of the weights of the composition according to the invention and the former, respectively.
[0113] O poliéster de acordo com a invenção pode ser usado, de maneira vantajosa, em combinações com 5% - 30% em peso, de preferência, 7% - 25% em peso de pelo menos um polímero rígido com um módulo maior do que 1.500 Mpa. Tal pelo menos um polímero rígido pode estar presente como uma fase dispersa adicional, assim como em estruturas lamelares ou misturas das mesmas.[0113] The polyester according to the invention can be advantageously used in combinations of 5% - 30% by weight, preferably 7% - 25% by weight of at least one rigid polymer with a module greater than than 1,500 Mpa. Such at least one rigid polymer can be present as an additional dispersed phase, as well as in lamellar structures or mixtures thereof.
[0114] Tanto quanto diga respeito a essa fase dispersa adicional, o pelo menos um polímero rígido forma uma fase homogeneamente dispersa de partículas com dimensões médias de menos do que 2 pm, de preferência, menos do que 1 pm.[0114] As far as this additional dispersed phase is concerned, the at least one rigid polymer forms a homogeneously dispersed phase of particles with average dimensions of less than 2 pm, preferably less than 1 pm.
[0115] As dimensões de tais partículas são medidas de acordo com o método de medição descrito acima para partículas de amido.[0115] The dimensions of such particles are measured according to the measurement method described above for starch particles.
[0116] Dentre os polímeros rígidos, são particularmente preferidos poli(hidróxialcanoatos), tais como poli(ácido lático) e poli(ácido glicólico), e, mais preferivelmente, polímeros ou copolímeros de poli(ácido lático) contendo pelo menos 75% de ácido L-lático ou D-lático ou combinações dos mesmos, de maneira vantajosa, com pelo molecular Mw maior do que 70.000. Tais polímeros rígidos também podem ser plastificados.[0116] Among the rigid polymers, poly (hydroxyalkanoates), such as poly (lactic acid) and poly (glycolic acid), are particularly preferred, and, more preferably, polymers or copolymers of poly (lactic acid) containing at least 75% of L-lactic or D-lactic acid or combinations thereof, advantageously, with molecular Mw greater than 70,000. Such rigid polymers can also be plasticized.
[0117] A decapagem seletiva de fase dispersa de poli(ácido lático) pode ser realizada, de maneira vantajosa, com acetona como decapante, com um tempo de decapagem de 5 minutos, em uma temperatura de decapagem de 25°C.[0117] The selective stripping of the dispersed phase of poly (lactic acid) can be carried out advantageously with acetone as a stripping agent, with a stripping time of 5 minutes, at a stripping temperature of 25 ° C.
[0118] Os poliésteres de acordo com a presente invenção também podem ser usados em combinações com os polímeros de origem sintética e polímeros de origem natural mencionados acima. Misturas de poliésteres com amido e poli(ácido lático) são[0118] The polyesters according to the present invention can also be used in combinations with the polymers of synthetic origin and polymers of natural origin mentioned above. Mixtures of polyesters with starch and poly (lactic acid) are
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23/33 particularmente preferidas.Particularly preferred.
[0119] As combinações do poliéster de acordo com a presente invenção, com um ou mais polímeros do tipo mencionado acima, são particularmente adequados para a produção de filmes. De maneira vantajosa, os filmes obtidos com tais combinações exibem excelentes propriedades mecânicas, assim como elevada resistência térmica.[0119] The combinations of the polyester according to the present invention, with one or more polymers of the type mentioned above, are particularly suitable for the production of films. Advantageously, the films obtained with such combinations exhibit excellent mechanical properties, as well as high thermal resistance.
[0120] Combinações do poliéster de acordo com a presente invenção com PLA são de particular interesse porque sua elevada compatibilidade com polímeros e copolímeros de PLA permite recobrir materiais com uma ampla gama de rigidez - o que torna estas combinações particularmente adequadas para moldagem por injeção e extrusão.[0120] Combinations of polyester according to the present invention with PLA are of particular interest because their high compatibility with PLA polymers and copolymers allows to cover materials with a wide range of rigidity - which makes these combinations particularly suitable for injection molding and extrusion.
[0121] Para aperfeiçoar a transparência de a resistência de tais combinações e para diminuir ou evitar uma estrutura lamelar de polímeros poliláticos, é possível introduzir outros polímeros como compatibilizadores ou agentes de promoção de resistência, tais como: poli(succinato de butileno) e copolímeros com ácido adípico e/ou ácido lático e/ou ácido hidróxi-capróico, policaprolactona, polímeros alifáticos de dióis de C2 a C13 e diácidos de C4 a C13, poli(hidróxi-alcanoatos), poli(álcool de vinila) na faixa de grau de hidrólise entre 75% e 99% e seus copolímeros, poli(acetato de vinila) em uma faixa de grau de hidrólise entre 0 e 70%, de preferência, entre 0 e 60%. São particularmente preferidos, como dióis, etileno glicol, propano-diol, butano-diol, e, como ácidos: ácido azeláico, ácido sebácico, undecanodióico, dodecanodióico, ácido brassílico e suas combinações.[0121] To improve the transparency of the resistance of such combinations and to decrease or avoid a lamellar structure of polylactic polymers, it is possible to introduce other polymers as compatibilizers or resistance promoting agents, such as: poly (butylene succinate) and copolymers with adipic acid and / or lactic acid and / or hydroxy-caprylic acid, polycaprolactone, aliphatic polymers of C2 to C13 diols and C4 to C13 diacids, poly (hydroxy alkanoates), poly (vinyl alcohol) in the grade range hydrolysis between 75% and 99% and its copolymers, poly (vinyl acetate) in a range of hydrolysis degree between 0 and 70%, preferably between 0 and 60%. Particularly preferred are diols, ethylene glycol, propane-diol, butane-diol, and, as acids: azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic, dodecanedioic, brassic acid and combinations thereof.
[0122] Para maximizar a compatibilidade entre o poliéster da invenção e o poli(ácido lático), é muito útil a introdução de copolímeros com blocos apresentando afinidade elevada pelos copoliésteres alifático-aromáticos da invenção, e blocos com afinidade pelos polímeros ou copolímeros de ácido lático. Exemplos particularmente preferidos são copolímeros em blocos de copoliésteres alifático-aromáticos com poli(ácido lático). Tais copolímeros em blocos podem ser obtidos tomando-se os dois polímeros originais terminados com grupos hidroxila e, então, reagindo-se tais polímeros com extensores de[0122] In order to maximize the compatibility between the polyester of the invention and the poly (lactic acid), it is very useful to introduce copolymers with blocks showing high affinity for the aliphatic-aromatic copolyesters of the invention, and blocks with affinity for polymers or acid copolymers lactic. Particularly preferred examples are block copolymers of aliphatic-aromatic copolyesters with poly (lactic acid). Such block copolymers can be obtained by taking the two original polymers terminated with hydroxyl groups and then reacting such polymers with
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24/33 cadeia, capazes de reagir com grupos hidroxila, tais como di-isocianatos. Exemplos são diisocianato de 1,6-hexametileno, di-isocianato de isoforona, difenil-di-isocianato de metileno, di-isocianato de tolueno ou os similares. É também possível usar extensores de cadeia capazes de reagir com grupos carboxílicos, como derivados de divinila de di- e poliepóxidos (por exemplo, diglicidil éteres de bisfenóis, diglicidil éteres de glicerol), se os polímeros da combinação forem terminados com grupos de ácido. É também possível usar, como extensores de cadeia, carbodi-imidas, bis-oxazolinas, isocianuratos, etc.24/33 chain, capable of reacting with hydroxyl groups, such as diisocyanates. Examples are 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, toluene diisocyanate or the like. It is also possible to use chain extenders capable of reacting with carboxylic groups, such as di- and polyepoxide divinyl derivatives (eg, diglycidyl ethers of bisphenols, diglycidyl ethers of glycerol), if the polymers of the combination are terminated with groups of acid. It is also possible to use carbodiimides, bis-oxazolines, isocyanurates, etc. as chain extenders.
[0123] A viscosidade intrínseca de tais copolímeros em blocos pode estar entre 0,3 e 1,5 dL/g, mais preferivelmente, entre 0,45 e 1,2 dL/g. A quantidade de compatibilizador na combinação de copoliésteres alifático-aromáticos e poli(ácido lático) pode estar na faixa entre 0,5% e 50%, mais preferivelmente, entre 1% e 30%, mais preferivelmente, entre 2% e 20% em peso.[0123] The intrinsic viscosity of such block copolymers can be between 0.3 and 1.5 dL / g, more preferably between 0.45 and 1.2 dL / g. The amount of compatibilizer in the combination of aliphatic-aromatic and poly (lactic acid) copolyesters can be in the range between 0.5% and 50%, more preferably, between 1% and 30%, more preferably, between 2% and 20% in Weight.
[0124] A mistura de acordo com a presente invenção pode ser combinada, de maneira vantajosa, também com agentes de nucleação e cargas, tanto de natureza orgânica, quanto de natureza inorgânica.[0124] The mixture according to the present invention can be advantageously combined also with nucleating agents and fillers, both organic and inorganic in nature.
[0125] Exemplos de agentes de nucleação incluem talco, sal de sacarina de sódio, silicato de cálcio, benzoato de sódio, titanato de cálcio, nitreto de boro, sais de zinco, porfirina, cloro, florina, porfodimetino, porfometino, bacterioclorina, isobacterioclorina, porfirinogênio, forbina, polipropileno isotático, PLA com baixo peso molecular e PBT.[0125] Examples of nucleating agents include talc, sodium saccharin salt, calcium silicate, sodium benzoate, calcium titanate, boron nitride, zinc salts, porphyrin, chlorine, florin, porphodimetine, porphomethamine, bacterioclorin, isobacterioclorin , porphyrinogen, forbine, isotactic polypropylene, low molecular weight PLA and PBT.
[0126] A quantidade preferida de cargas está na faixa de 0,5% - 70% em peso, preferivelmente, 5% - 50% em peso.[0126] The preferred amount of fillers is in the range of 0.5% - 70% by weight, preferably 5% - 50% by weight.
[0127] No que diz respeito às cargas orgânicas, podem ser mencionados pó de madeira, proteínas, pó de celulose, resíduos de uvas, farelo, cascas de milho, composto, outras fibras naturais, gretas de cereais com ou sem plastificantes, tais como polióis.[0127] Regarding organic loads, wood dust, proteins, cellulose powder, grape residues, bran, corn husks, compost, other natural fibers, cereal cracks with or without plasticizers, such as polyols.
[0128] No que diz respeito às cargas inorgânicas, podem ser mencionadas substâncias que sejam capazes de ser dispersas e/ou ser reduzidas em lamelas com dimensões submicrônicas, de preferência, de menos do que 500 nm, mais preferivelmente, de menos[0128] With regard to inorganic fillers, substances that are capable of being dispersed and / or reduced to slides with submicron dimensions, preferably less than 500 nm, more preferably less
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 30/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 30/45
25/33 do que 300 nm, e, ainda mais preferivelmente, de menos do que 50 nm. São particularmente preferidos zeólitas e silicatos de vários tipos, tais como wolastonitas, montmorilonitas, hidrotalcitas, também funcionalizadas com moléculas capazes de interagir com amido e/ou com o poliéster específico. O uso de tais cargas pode melhorar a rigidez, a permeabilidade à água e a gases, a estabilidade dimensional e manter a transparência.25/33 than 300 nm, and, even more preferably, less than 50 nm. Particularly preferred are zeolites and silicates of various types, such as wolastonites, montmorillonites, hydrotalcites, also functionalized with molecules capable of interacting with starch and / or with the specific polyester. The use of such fillers can improve rigidity, permeability to water and gases, dimensional stability and maintain transparency.
[0129] As composições compreendendo o poliéster de acordo com a presente invenção podem ser preparadas por meio de uma extrusora ou de qualquer outra máquina capaz de fornecer condições de temperatura e de cisalhamento, que permitam uma mistura homogênea dos componentes.[0129] The compositions comprising the polyester according to the present invention can be prepared by means of an extruder or any other machine capable of providing temperature and shear conditions, which allow a homogeneous mixing of the components.
[0130] As combinações são obteníveis, de maneira vantajosa, por processo de extrusão reativa com compostos portando grupos que possam reagir com grupos OH e/ou COOH, tais como, por exemplo, poliepóxidos e policarbodi-imidas, ou com ligações insaturadas, tais como, por exemplo, peróxidos.[0130] The combinations are advantageously obtainable by a reactive extrusion process with compounds bearing groups that can react with OH and / or COOH groups, such as, for example, polyepoxides and polycarbodiimides, or with unsaturated bonds, such such as peroxides.
[0131] Exemplos de peróxidos, que podem ser usados de maneira vantajosa, são selecionados a partir do grupo de peróxidos de dialquila, tais como: peróxido de benzoíla, peróxido de lauroíla, peróxido de isononanoíla, di(t-butil-peróxi-isopropil)-benzeno, peróxido de t-butila, peróxido de dicumila, alfa,alfa'-di(t-butil-peróxi)-di-isopropil-benzeno, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butil-peróxi)-hexano, peróxido de t-butila e cumila, peróxido de di-tbutila, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butil-peróxi)-hex-3-ino, peróxi-dicarbonato de di(4-t-butil-ciclohexila), peróxi-dicarbonato de dicetila, peróxi-dicarbonato de dimiristila, 3,6,9-trietil-3,6,9trimetil-1,4,7-triperoxonano, peróxi-dicarbonato de di(2-etil-hexila) e misturas dos mesmos.[0131] Examples of peroxides, which can be used advantageously, are selected from the group of dialkyl peroxides, such as: benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, isononanoyl peroxide, di (t-butyl-peroxy-isopropyl) ) -benzene, t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, alpha, alpha'-di (t-butyl-peroxy) -di-isopropyl-benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butyl- peroxy) -hexane, t-butyl and cumyl peroxide, di-tbutyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butyl-peroxy) -hex-3-yne, di (peroxy-dicarbonate) 4-t-butyl-cyclohexyl), dicetyl peroxy-dicarbonate, dimyristyl peroxy-dicarbonate, 3,6,9-triethyl-3,6,9trimethyl-1,4,7-triperoxonane, di (2 peroxy-dicarbonate) -ethylhexyl) and mixtures thereof.
[0132] De preferência, tais peróxidos são adicionados aos poliésteres de acordo com a invenção em uma quantidade de menos do que 0,5%, mais preferivelmente, de 0,2%, e, ainda mais preferivelmente, de 0,1% em peso.[0132] Preferably, such peroxides are added to the polyesters according to the invention in an amount of less than 0.5%, more preferably, 0.2%, and even more preferably, 0.1% in Weight.
[0133] Exemplos de poliepóxidos, que podem ser usados de maneira vantajosa, são[0133] Examples of polyepoxides, which can be used to advantage, are
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 31/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 31/45
26/33 todos os poliepóxidos a partir de óleos epoxidados e/ou a partir de estireno - glicidil éter metacrilato de metila, tais como os produtos distribuídos por BASF Resins B. V., sob a marca comercial Joncryl® ADR, glicidil éter metacrilato de metila incluído em uma faixa de pesos moleculares entre 1.000 e 10.000 e com um número de epóxidos por molécula variando desde 1 até 30 e, de preferência, desde 5 a 25, e epóxidos selecionados a partir do grupo consistindo em: diglicidil éter de dietileno glicol, diglicidil éter de poli(etileno glicol), poli(glicidil éter) de glicerol, poli(glicidil éter) de diglicerol, 1,2-epóxi-butano, poli(glicidil éter) de poliglicerol, diepóxido de isopreno, e diepóxido cicloalifático, diglicidil éter de 1,4-ciclo-hexano-dimetanol, glicidil 2-metil-fenil-éter, triglicidil éter de propoxilato de glicerol, diglicidil éter de 1,4-butano-diol, poli(glicidil éter) de sorbitol, diglicidil éter de glicerol, tetraglicidil éter de meta-xileno-diamina e diglicidil éter de bisfenol A, e misturas dos mesmos.26/33 all polyepoxides from epoxidized oils and / or from styrene-glycidyl ether methyl methacrylate, such as products distributed by BASF Resins BV, under the trademark Joncryl® ADR, glycidyl ether methyl methacrylate included in a molecular weight range between 1,000 and 10,000 and with a number of epoxides per molecule ranging from 1 to 30 and preferably from 5 to 25, and epoxides selected from the group consisting of: diglicidyl ether, diethylene glycol, diglicidyl ether of poly (ethylene glycol), poly (glycidyl ether) of glycerol, poly (glycidyl ether) of diglycerol, 1,2-epoxy-butane, poly (glycidyl ether) of polyglycerol, isoprene diepoxide, and cycloaliphatic diepoxide, diglycidyl ether 1,4-cyclohexane-dimethanol, glycidyl 2-methyl-phenyl-ether, glycerol propoxylate triglycidyl ether, 1,4-butane-diol diglycidyl ether, sorbitol poly (glycidyl ether), glyceryl diglycidyl ether, tetraglycidyl ether of meta-x ileno-diamine and diglycidyl ether of bisphenol A, and mixtures thereof.
[0134] De preferência, tais poliepóxidos são adicionados aos poliésteres de acordo com a invenção em uma quantidade de menos do que 2%, mais preferivelmente, de 1%, e, ainda mais preferivelmente, de 0,75% em peso.[0134] Preferably, such polyepoxides are added to the polyesters according to the invention in an amount of less than 2%, more preferably 1%, and even more preferably 0.75% by weight.
[0135] Catalisadores também podem ser usados para aumentar a reatividade dos grupos reativos. No caso de poliepóxidos, podem ser usados, por exemplo, sais de ácidos graxos. Estearatos de cálcio e de zinco são particularmente preferidos.[0135] Catalysts can also be used to increase the reactivity of reactive groups. In the case of polyepoxides, for example, fatty acid salts can be used. Calcium and zinc stearates are particularly preferred.
[0136] Exemplos de carbodi-imidas, que podem ser usadas de maneira vantajosa, são selecionados a partir do grupo compreendendo: poli(ciclo-octileno carbodi-imida), poli(1,4dimetileno ciclo-hexileno carbodi-imida), poli(ciclo-hexileno carbodi-imida, poli(etileno carbodi-imida), poli(butileno carbodi-imida), poli(isobutileno carbodi-imida), poli(nonileno carbodi-imida), poli(dodecileno carbodi-imida), poli(neopentileno carbodi-imida), poli(1,4dimetileno fenileno carbodi-imida), poli(2,2',6,6', tetra-isopropil-difenileno carbodi-imida), (Stabaxol® D), poli(2,4,6-tri-isopropil-1,3-fenileno carbodi-imida) (Stabaxol® P-100), poli(1,3,5-tri-isopropil-fenileno-2,4-carbodi-imida), poli(2,6-di-isopropil-1,3-fenileno carbodi-imida) (Stabaxol® P), poli(tolil carbodi-imida), poli(4,4'-difenil-metano carbodi[0136] Examples of carbodiimides, which can be used advantageously, are selected from the group comprising: poly (carbodiimide cyclooctylene), poly (1,4dimethylene cyclohexylene carbodiimide), poly ( cyclohexylene carbodiimide, poly (ethylene carbodiimide), poly (butylene carbodiimide), poly (isobutylene carbodiimide), poly (nonylene carbodiimide), poly (dodecylene carbodiimide), poly (neopentylene carbodiimide), poly (1,4dimethylene phenylene carbodiimide), poly (2,2 ', 6,6', tetraisopropyl-diphenylene carbodiimide), (Stabaxol® D), poly (2,4, 6-triisopropyl-1,3-phenylene carbodiimide) (Stabaxol® P-100), poly (1,3,5-triisopropyl-phenylene-2,4-carbodiimide), poly (2, 6-diisopropyl-1,3-phenylene carbodiimide) (Stabaxol® P), poly (tolyl carbodiimide), poly (4,4'-diphenylmethane carbodi
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 32/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 32/45
27/33 imida), poli(3,3'-dimetil-4,4'-bifenileno carbodi-imida), poli(p-fenileno carbodi-imida), poli(m-fenileno carbodi-imida), poli(3,3'-dimetil-4,4'-difenil-metano carbodi-imida), poli(naftileno carbodi-imida), poli(isoforona carbodi-imida), poli(cumeno carbodi-imida), pfenileno bis(etil-carbodi-imida), 1,6-hexametileno bis(etil-carbodi-imida), 1,8-octametileno bis(etil-carbodi-imida), 1,10-decametileno bis(etil-carbodi-imida), 1,12 dodecametileno bis(etil-carbodi-imida) e misturas das mesmas.27/33 imide), poly (3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene carbodiimide), poly (p-phenylene carbodiimide), poly (m-phenylene carbodiimide), poly (3, 3'-dimethyl-4,4'-diphenyl-methane carbodiimide), poly (naphthylene carbodiimide), poly (carbodiimide isophorone), poly (cumene carbodiimide), pphenylene bis (ethyl carbodiimide) ), 1,6-hexamethylene bis (ethyl carbodiimide), 1,8-octamethylene bis (ethyl carbodiimide), 1,10-decamethylene bis (ethyl carbodiimide), 1,12 dodecamethylene bis ( ethyl carbodiimide) and mixtures thereof.
[0137] De preferência, tais carbodi-imidas são adicionadas aos poliésteres de acordo com a invenção em uma quantidade de menos do que 1,5%, mais preferivelmente, de 0,75% e, ainda mais preferivelmente, de 0,5% em peso.[0137] Preferably, such carbodiimides are added to the polyesters according to the invention in an amount of less than 1.5%, more preferably, 0.75% and, even more preferably, 0.5% in weight.
[0138] A invenção é agora ilustrada por descrição de várias modalidades, que serão pretendidas como exemplos não limitantes do conceito inventivo protegido pela presente patente.[0138] The invention is now illustrated by description of various modalities, which will be intended as non-limiting examples of the inventive concept protected by the present patent.
ExemplosExamples
Exemplo 1 [0139] Síntese de Poli(Furano-Dicarboxilato de Butileno -co- Tereftalato de Butileno -coSebaçato de Butileno) com 60% em Mol de Unidades de Furano-Dicarboxilato de Butileno, 10% em Mol de Unidades de Tereftalato de Butileno e 30% em Mol de Unidades de Sebaçato de Butileno.Example 1 [0139] Synthesis of Poly (Butylene Furan-Dicarboxylate -co- Butylene Terephthalate -co Butylene Sheep) with 60 mol% of Butylene Furan-Dicarboxylate Units, 10 mol% of Butylene Terephthalate Units and 30% by mol of Butylene Sebaceous Units.
[0140] Os seguintes foram carregados em um reator de vidro de 1 L com duas bocas dotadas com um agitador mecânico selado e um resfriador com água conectado a um tubo de teste graduado para coleta do destilado:[0140] The following were loaded into a 1 L glass reactor with two mouths equipped with a sealed mechanical stirrer and a water cooler connected to a graduated test tube for collecting the distillate:
Éster de dimetila de ácido 2,5-furano-dicarboxílico (DMFD): 49,11 g (0,267 moles)2,5-furan-dicarboxylic acid dimethyl ester (DMFD): 49.11 g (0.267 moles)
Éster de dimetila de ácido tereftálico (DMT): 8,63 g (0,044 moles)Terephthalic acid dimethyl ester (DMT): 8.63 g (0.044 moles)
Ácido sebácico: 26,96 g (0,133 moles)Sebacic acid: 26.96 g (0.133 moles)
1,4-Butano-diol: 55,94 g (0,622 moles)1,4-Butane-diol: 55.94 g (0.622 moles)
Esterificação [0141] O reator de vidro foi imerso em um banho de óleo controlado de maneiraEsterification [0141] The glass reactor was immersed in a controlled oil bath
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 33/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 33/45
28/33 termostática, em uma temperatura de 200°C, e agitado de maneira contínua à 400 rpm. [0142] Água e metanol são destilados durante a reação. A destilação foi deixada se processar durante uma hora, depois do que foram adicionados 100 ppm de titanato de tetraorto-butila (Tyzor®, comercializado por DuPont), como um catalisador de esterificação e a temperatura do banho de óleo foi elevada de maneira gradual para 235°C durante o curso de três horas. A conversão alcançada, calculada como a razão entre a quantidade de destilados recuperados durante a reação, vis-à-vis, a quantidade obtenível teoricamente, foi de, aproximadamente, 87%.28/33 thermostatic, at a temperature of 200 ° C, and stirred continuously at 400 rpm. [0142] Water and methanol are distilled during the reaction. The distillation was allowed to proceed for one hour, after which 100 ppm of tetra-butyl titanate (Tyzor®, marketed by DuPont) was added as an esterification catalyst and the temperature of the oil bath was gradually raised to 235 ° C over the course of three hours. The achieved conversion, calculated as the ratio between the amount of distillates recovered during the reaction, vis-à-vis, the amount theoretically obtainable, was approximately 87%.
[0143] Fase de Policondensação [0144] O resfriador com água, subsequentemente, foi substituído por um resfriador com ar dotado com um tudo de teste codificado e graduado para a coleta dos destilados e foram adicionados 1.000 ppm adicionais de Tyzor®, como o catalisador de policondensação. A pressão foi reduzida para 1 mbar durante um período de aproximadamente 10 minutos.[0143] Polycondensation Phase [0144] The water cooler was subsequently replaced by an air cooler equipped with a coded and graduated test tube for the collection of the distillates and an additional 1,000 ppm of Tyzor® was added as the catalyst polycondensation. The pressure was reduced to 1 mbar over a period of approximately 10 minutes.
[0145] A reação foi protraída durante 4 horas, levando a temperatura do óleo até 240°C. Foi obtido um produto com uma viscosidade inerente, medida em clorofórmio à 25°C (2 g/L), de acordo com o padrão ASTM D 2857-89, igual a 0,76 dL/g.[0145] The reaction was protruded for 4 hours, bringing the oil temperature to 240 ° C. A product was obtained with an inherent viscosity, measured in chloroform at 25 ° C (2 g / L), according to the ASTM D 2857-89 standard, equal to 0.76 dL / g.
[0146] O produto assim obtido foi submetido à determinação da temperatura de fusão (Tm).[0146] The product thus obtained was subjected to the determination of the melting temperature (Tm).
[0147] Com respeito à temperatura de fusão (Tm), ela foi determinada em uma amostra de 3-6 mg por meio Calorimetria de varredura Diferencial (CVD) com um calorímetro de varredura diferencial Perkin Elmer Diamond operando com o seguinte perfil térmico:[0147] Regarding the melting temperature (Tm), it was determined in a 3-6 mg sample using Differential Scanning Calorimetry (CVD) with a Perkin Elmer Diamond differential scanning calorimeter operating with the following thermal profile:
- 30 segundos de equilibração térmica à -20°C;- 30 seconds of thermal equilibration at -20 ° C;
- Varredura de -20 a 200°C à 20°C/min;- Sweep from -20 to 200 ° C at 20 ° C / min;
[0148] Tm foi medida como o máximo do pico endotérmico durante a varredura, obtendo-se os seguintes resultados:[0148] Tm was measured as the maximum of the endothermic peak during the scan, obtaining the following results:
Temperatura de fusão (Tm) = 102°C,Melting temperature (Tm) = 102 ° C,
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 34/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 34/45
29/33 [0149] O polímero foi caracterizado em tanto quanto diga respeito com as propriedades mecânicas de acordo com o padrão ASTM D638.29/33 [0149] The polymer has been characterized as far as concerns the mechanical properties according to the ASTM D638 standard.
[0150] Propriedades mecânicas:[0150] Mechanical properties:
Tensão na ruptura (MPa) 43Breaking stress (MPa) 43
Alongamento na ruptura (%) 750Elongation at break (%) 750
Módulo elástico (MPa) 105Elastic modulus (MPa) 105
Exemplo 2 [0151] Síntese de Poli(Furano-Dicarboxilato de Butileno -co- Tereftalato de Butileno -coSebaçato de Butileno) com 25% em Mol de Unidades de Furano-Dicarboxilato de Butileno, 45% em Mol de Unidades de Tereftalato de Butileno e 30% em Mol de Unidades de Sebaçato de Butileno.Example 2 [0151] Synthesis of Poly (Butylene Furan-Butane Dicarboxylate -co- Butylene Terephthalate -co Butylene Sheep) with 25 mol% of Butylene Furan-Dicarboxylate Units, 45 mol% of Butylene Terephthalate Units and 30% by mol of Butylene Sebaceous Units.
[0152] Os seguintes foram carregados em um reator de vidro de 1 L com duas bocas dotadas com um agitador mecânico selado e um resfriador com água conectado a um tubo de teste graduado para coleta do destilado:[0152] The following were loaded into a 1 L glass reactor with two mouths equipped with a sealed mechanical stirrer and a water cooler connected to a graduated test tube for collecting the distillate:
Éster de dimetila de ácido 2,5-furano-dicarboxílico (DMFD): 20,15 g (0,110 moles)2,5-furan-dicarboxylic acid (DMFD) dimethyl ester: 20.15 g (0.110 moles)
Éster de dimetila de ácido tereftálico (DMT): 38,24 g (0,197 moles)Terephthalic acid dimethyl ester (DMT): 38.24 g (0.197 moles)
Ácido sebácico: 26,54 g (0,131 moles)Sebacic acid: 26.54 g (0.131 moles)
1,4-Butano-diol: 55,19 g (0,613 moles) [0153] Fase de Esterificação [0154] O reator de vidro foi imerso em um banho de óleo controlado de maneira termostática, em uma temperatura de 200°C, e agitado de maneira contínua à 400 rpm.1,4-Butane-diol: 55.19 g (0.613 moles) [0153] Esterification Phase [0154] The glass reactor was immersed in a thermostatically controlled oil bath at a temperature of 200 ° C, and stirred continuously at 400 rpm.
[0155] Água e metanol são destilados durante a reação. A destilação foi deixada se processar durante uma hora, depois do que foram adicionados 100 ppm de titanato de tetraorto-butila (Tyzor®, comercializado por DuPont), como um catalisador de esterificação e a temperatura do banho de óleo foi elevada de maneira gradual para 235°C durante o curso de três horas. A conversão alcançada, calculada como a razão entre a quantidade de destilados recuperados durante a reação, vis-à-vis, a quantidade obtenível teoricamente, foi[0155] Water and methanol are distilled during the reaction. The distillation was allowed to proceed for one hour, after which 100 ppm of tetra-butyl titanate (Tyzor®, marketed by DuPont) was added as an esterification catalyst and the temperature of the oil bath was gradually raised to 235 ° C over the course of three hours. The achieved conversion, calculated as the ratio between the amount of distillates recovered during the reaction, vis-à-vis, the amount theoretically obtainable, was
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 35/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 35/45
30/33 de, aproximadamente, 86%.30/33 of approximately 86%.
[0156] Fase de Policondensação [0157] O resfriador com água, subsequentemente, foi substituído por um resfriador com ar dotado com um tudo de teste codificado e graduado para a coleta dos destilados e foram adicionados 1.000 ppm adicionais de Tyzor®, como o catalisador de policondensação. A pressão foi reduzida para 1 mbar durante um período de aproximadamente 10 minutos.[0156] Polycondensation Phase [0157] The water cooler was subsequently replaced by an air cooler equipped with a coded and graded test tube for the collection of the distillates and an additional 1,000 ppm of Tyzor® was added as the catalyst polycondensation. The pressure was reduced to 1 mbar over a period of approximately 10 minutes.
[0158] A reação foi protraída durante 2 horas, levando a temperatura do óleo até 240°C. Foi obtido um produto com uma viscosidade inerente, medida em clorofórmio à 25°C (2 g/L), de acordo com o padrão ASTM D 2857-89, igual a 0,87 dL/g.[0158] The reaction was protruded for 2 hours, bringing the oil temperature to 240 ° C. A product was obtained with an inherent viscosity, measured in chloroform at 25 ° C (2 g / L), according to the ASTM D 2857-89 standard, equal to 0.87 dL / g.
[0159] O produto foi analisado com um calorímetro de varredura diferencial Perkin Elmer Diamond, usando o procedimento do Exemplo 1, obtendo-se os seguintes resultados: Temperatura de fusão (Tm) = 97°C, [0160] O polímero foi caracterizado em tanto quanto diga respeito com as propriedades mecânicas de acordo com o padrão ASTM D638.[0159] The product was analyzed with a Perkin Elmer Diamond differential scanning calorimeter, using the procedure of Example 1, obtaining the following results: Melting temperature (Tm) = 97 ° C, [0160] The polymer was characterized in as far as concerns the mechanical properties according to the ASTM D638 standard.
[0161] Propriedades mecânicas:[0161] Mechanical properties:
Tensão na ruptura (MPa) 38Breaking stress (MPa) 38
Alongamento na ruptura (%) 670Elongation at break (%) 670
Módulo elástico (MPa) 60Elastic modulus (MPa) 60
Exemplo 3 [0162] Síntese de Poli(Furano-Dicarboxilato de Butileno -co- Tereftalato de Butileno -coSebaçato de Butileno) com 10% em Mol de Unidades de Furano-Dicarboxilato de Butileno, 50% em Mol de Unidades de Tereftalato de Butileno e 40% em Mol de Unidades de Sebaçato de Butileno.Example 3 [0162] Synthesis of Poly (Butylene Furan-Butane Dicarboxylate-Butylene Terephthalate-Butylene Sheep) with 10 mol% of Butylene Furan-Dicarboxylate Units, 50 mol% of Butylene Terephthalate Units and 40% by mol of Butylene Sebaceous Units.
[0163] Os seguintes foram carregados em um reator de vidro de 1 L com duas bocas dotadas com um agitador mecânico selado e um resfriador com água conectado a um tubo de teste graduado para coleta do destilado:[0163] The following were loaded into a 1 L glass reactor with two mouths equipped with a sealed mechanical stirrer and a water cooler connected to a graduated test tube for collecting the distillate:
Éster de dimetila de ácido 2,5-furano-dicarboxílico (DMFD): 7,88 g (0,043 moles)2,5-furan-dicarboxylic acid dimethyl ester (DMFD): 7.88 g (0.043 moles)
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 36/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 36/45
31/3331/33
Éster de dimetila de ácido tereftálico (DMT): 41,56 g (0,214 moles)Terephthalic acid dimethyl ester (DMT): 41.56 g (0.214 moles)
Ácido sebácico: 34,62 g (0,171 moles)Sebacic acid: 34.62 g (0.171 moles)
1,4-Butano-diol: 53,93 g (0,599 moles) [0164] Fase de Esterificação [0165] O reator de vidro foi imerso em um banho de óleo controlado de maneira termostática, em uma temperatura de 200°C, e agitado de maneira contínua à 400 rpm.1,4-Butane-diol: 53.93 g (0.599 moles) [0164] Esterification Phase [0165] The glass reactor was immersed in a thermostatically controlled oil bath at a temperature of 200 ° C, and stirred continuously at 400 rpm.
[0166] Água e metanol são destilados durante a reação. A destilação foi deixada se processar durante uma hora, depois do que foram adicionados 100 ppm de titanato de tetraorto-butila (Tyzor®, comercializado por DuPont), como um catalisador de esterificação e a temperatura do banho de óleo foi elevada de maneira gradual para 235°C durante o curso de três horas. A conversão alcançada, calculada como a razão entre a quantidade de destilados recuperados durante a reação, vis-à-vis, a quantidade obtenível teoricamente, foi de, aproximadamente, 88%.[0166] Water and methanol are distilled during the reaction. The distillation was allowed to proceed for one hour, after which 100 ppm of tetra-butyl titanate (Tyzor®, marketed by DuPont) was added as an esterification catalyst and the temperature of the oil bath was gradually raised to 235 ° C over the course of three hours. The achieved conversion, calculated as the ratio between the amount of distillates recovered during the reaction, vis-à-vis, the amount theoretically obtainable, was approximately 88%.
[0167] Fase de Policondensação [0168] O resfriador com água, subsequentemente, foi substituído por um resfriador com ar dotado com um tudo de teste codificado e graduado para a coleta dos destilados e foram adicionados 1.000 ppm adicionais de Tyzor®, como o catalisador de policondensação. A pressão foi reduzida para 1 mbar durante um período de aproximadamente 10 minutos.[0167] Polycondensation Phase [0168] The water cooler was subsequently replaced by an air cooler equipped with a coded and graduated test tube for the collection of the distillates and an additional 1,000 ppm of Tyzor® was added as the catalyst polycondensation. The pressure was reduced to 1 mbar over a period of approximately 10 minutes.
[0169] A reação foi protraída durante 2 horas, levando a temperatura do óleo até 240°C. Foi obtido um produto com uma viscosidade inerente, medida em clorofórmio à 25°C (2 g/L), de acordo com o padrão ASTM D 2857-89, igual a 0,81 dL/g.[0169] The reaction was protruded for 2 hours, bringing the oil temperature to 240 ° C. A product was obtained with an inherent viscosity, measured in chloroform at 25 ° C (2 g / L), according to the ASTM D 2857-89 standard, equal to 0.81 dL / g.
[0170] O produto foi analisado com um calorímetro de varredura diferencial Perkin Elmer Diamond, usando o procedimento do Exemplo 1, obtendo-se os seguintes resultados: Temperatura de fusão (Tm) = 107°C, [0171] O polímero foi caracterizado em tanto quanto diga respeito com as propriedades mecânicas de acordo com o padrão ASTM D638.[0170] The product was analyzed with a Perkin Elmer Diamond differential scanning calorimeter, using the procedure of Example 1, obtaining the following results: Melting temperature (Tm) = 107 ° C, [0171] The polymer was characterized in as far as concerns the mechanical properties according to the ASTM D638 standard.
[0172] Propriedades mecânicas:[0172] Mechanical properties:
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 37/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 37/45
32/3332/33
Tensão na ruptura (MPa) 25Breaking stress (MPa) 25
Alongamento na ruptura (%) 900Elongation at break (%) 900
Módulo elástico (MPa) 65 [0173] Os produtos de acordo com os Exemplos 1-3 mostraram propriedades mecânicas e térmicas tornando-os particularmente adequados para a produção de filmes e produtos revestidos por extrusão de elevada resistência.Elastic modulus (MPa) 65 [0173] The products according to Examples 1-3 showed mechanical and thermal properties making them particularly suitable for the production of films and products coated with high strength extrusion.
Exemplo 4 [0174] Síntese de Poli(Furano-Dicarboxilato de Butileno -co- Tereftalato de Butileno -coSebaçato de Butileno) com 30% em Mol de Unidades de Furano-Dicarboxilato de Butileno, 30% em Mol de Unidades de Tereftalato de Butileno e 40% em Mol de Unidades de Sebaçato de Butileno.Example 4 [0174] Synthesis of Poly (Butylene Furan-Butane Dicarboxylate-Butylene Terephthalate-Butylene Sheep) with 30 mol% of Butylene Furan-Dicarboxylate Units, 30 mol% of Butylene Terephthalate Units and 40% by mol of Butylene Sebaceous Units.
[0175] Os seguintes foram carregados em um reator de vidro de 1 L com duas bocas dotadas com um agitador mecânico selado e um resfriador com água conectado a um tubo de teste graduado para coleta do destilado:[0175] The following were loaded into a 1 L glass reactor with two mouths equipped with a sealed mechanical stirrer and a water cooler connected to a graduated test tube for collecting the distillate:
Éster de dimetila de ácido 2,5-furano-dicarboxílico (DMFD): 23,85 g (0,130 moles)2,5-furan-dicarboxylic acid (DMFD) dimethyl ester: 23.85 g (0.130 moles)
Éster de dimetila de ácido tereftálico (DMT): 25,15 g (0,130 moles)Terephthalic acid dimethyl ester (DMT): 25.15 g (0.130 moles)
Ácido sebácico: 34,92 g (0,173 moles)Sebaceic acid: 34.92 g (0.173 moles)
1,4-Butano-diol: 54,56 g (0,606 moles) [0176] Fase de Esterificação [0177] O reator de vidro foi imerso em um banho de óleo controlado de maneira termostática, em uma temperatura de 200°C, e agitado de maneira contínua à 400 rpm.1,4-Butane-diol: 54.56 g (0.606 moles) [0176] Esterification Phase [0177] The glass reactor was immersed in a thermostatically controlled oil bath at a temperature of 200 ° C, and stirred continuously at 400 rpm.
[0178] Água e metanol são destilados durante a reação. A destilação foi deixada se processar durante uma hora, depois do que foram adicionados 100 ppm de titanato de tetraorto-butila (Tyzor®, comercializado por DuPont), como um catalisador de esterificação e a temperatura do banho de óleo foi elevada de maneira gradual para 235°C durante o curso de três horas. A conversão alcançada, calculada como a razão entre a quantidade de destilados recuperados durante a reação, vis-à-vis, a quantidade obtenível teoricamente, foi[0178] Water and methanol are distilled during the reaction. The distillation was allowed to proceed for one hour, after which 100 ppm of tetra-butyl titanate (Tyzor®, marketed by DuPont) was added as an esterification catalyst and the temperature of the oil bath was gradually raised to 235 ° C over the course of three hours. The achieved conversion, calculated as the ratio between the amount of distillates recovered during the reaction, vis-à-vis, the amount theoretically obtainable, was
Petição 870190088603, de 09/09/2019, pág. 38/45Petition 870190088603, of 09/09/2019, p. 38/45
33/33 de, aproximadamente, 89%.33/33 of approximately 89%.
[0179] Fase de Policondensação [0180] O resfriador com água, subsequentemente, foi substituído por um resfriador com ar dotado com um tudo de teste codificado e graduado para a coleta dos destilados e foram adicionados 1.000 ppm adicionais de Tyzor®, como o catalisador de policondensação. A pressão foi reduzida para 1 mbar durante um período de aproximadamente 10 minutos.[0179] Polycondensation Phase [0180] The water cooler was subsequently replaced by an air cooler equipped with a coded and graduated test tube for the collection of the distillates and an additional 1,000 ppm of Tyzor® was added as the catalyst polycondensation. The pressure was reduced to 1 mbar over a period of approximately 10 minutes.
[0181] A reação foi protraída durante 2 horas, levando a temperatura do óleo até 240°C. Foi obtido um produto com uma viscosidade inerente, medida em clorofórmio à 25°C (2 g/L), de acordo com o padrão ASTM D 2857-89, igual a 0,65 dL/g.[0181] The reaction was protruded for 2 hours, bringing the oil temperature to 240 ° C. A product was obtained with an inherent viscosity, measured in chloroform at 25 ° C (2 g / L), according to the ASTM D 2857-89 standard, equal to 0.65 dL / g.
[0182] O produto foi analisado com um calorímetro de varredura diferencial Perkin Elmer Diamond, usando o procedimento do Exemplo 1, obtendo-se os seguintes resultados: Temperatura de fusão (Tm) = Nenhum ponto de fusão detectável na análise de CVD [0183] O polímero foi caracterizado em tanto quanto diga respeito com as propriedades mecânicas de acordo com o padrão ASTM D638.[0182] The product was analyzed with a Perkin Elmer Diamond differential scanning calorimeter, using the procedure of Example 1, obtaining the following results: Melting temperature (Tm) = No melting point detectable in CVD analysis [0183] The polymer has been characterized as far as concerns mechanical properties according to the ASTM D638 standard.
[0184] Propriedades mecânicas:[0184] Mechanical properties:
Tensão na ruptura (MPa) 11,5Breaking stress (MPa) 11.5
Alongamento na ruptura (%) 1.100Elongation at break (%) 1,100
Módulo elástico (MPa) 13 [0185] O produto de acordo com o exemplo 4 exibiu propriedades mecânicas e reológicas tornando-o particularmente adequado para a produção de faixas elásticas e fibras elásticas.Elastic modulus (MPa) 13 [0185] The product according to example 4 exhibited mechanical and rheological properties making it particularly suitable for the production of elastic bands and elastic fibers.
[0186] Os poliésteres de acordo com os Exemplos 1-4 foram submetidos a um teste de biodegradação de acordo com o padrão EN 13432. Todos os poliésteres exibiram uma biodegradabilidade relativa com respeito à celulose maior do que 90% depois de 150 dias, resultando, assim, biodegradável em compostagem industrial.[0186] The polyesters according to Examples 1-4 were subjected to a biodegradation test according to the EN 13432 standard. All polyesters exhibited a relative biodegradability with respect to cellulose greater than 90% after 150 days, resulting in thus, biodegradable in industrial composting.
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