ES2976634T3 - Procedimiento para producir partículas poliméricas expandibles o al menos parcialmente expandidas a base de polilactida y partículas poliméricas producidas según esto - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un proceso para producir partículas poliméricas termoplásticas, expandibles o al menos parcialmente expandidas a partir de una matriz polimérica que está formada a partir de polilactida o una mezcla de polímeros de al menos 50% en masa de polilactida con otros polímeros termoplásticos, que comprende las siguientes etapas :(a) alimentar la matriz polimérica a una extrusora y plastificar y homogeneizar la matriz polimérica en la extrusora con exclusión de agentes reticulantes y/o extensores de cadena; (b) agregar un agente de soplado orgánico del grupo n-butano, isobutano y propano, incluyendo mezclas del mismo, y dispersar el agente de soplado en la matriz polimérica plastificada en la extrusora; (c) descargar la matriz polimérica plastificada mezclada con el agente de soplado desde la extrusora a través de una boquilla de extrusora; y (d) granular la hebra de polímero extruida mezclada con el agente de soplado aguas abajo de la boquilla del extrusor para formar las partículas de polímero expandibles o al menos parcialmente expandidas, en donde las etapas (c) y (d) se llevan a cabo en un fluido refrigerante bajo presión aumentada. . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para producir partículas poliméricas expandibles o al menos parcialmente expandidas a base de polilactida y partículas poliméricas producidas según esto

La invención se refiere a un procedimiento para producir partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a partir de una matriz polimérica, que está formada por polilactida o una mezcla de polímeros de al menos el 90 % en masa de polilactida con al menos otro polímero termoplástico, así como a partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas producidas de esta manera a partir de una matriz polimérica, que está formada por polilactida o una mezcla de polímeros de al menos el 90 % en masa de polilactida con al menos otro polímero termoplástico.

Las partículas poliméricas termoplásticas expandibles o al menos parcialmente expandidas por medio de un agente expansor, que también se denominan partículas de espuma polimérica, se utilizan principalmente para producir piezas moldeadas de polímero, en donde las partículas de polímero - ya estén al menos parcialmente expandidas o estén todavía esencialmente compactas, sin embargo puedan expandirse debido a su contenido de agente expansor - se sueldan entre sí en un molde correspondiente, en particular bajo la acción de vapor caliente, superficialmente con formación de la pieza moldeada. Siempre que en las partículas poliméricas expandibles esté contenida aún una proporción del agente expansor, las partículas poliméricas se expanden o se espuman a este respecto, de manera que puede conseguirse una unión soldada de gran superficie de las partículas poliméricas expandidas entre sí con una baja densidad de la pieza moldeada.

Como alternativa, se conoce calentar las partículas poliméricas expandibles o ya al menos parcialmente expandidas bajo la acción de radiación electromagnética, por ejemplo en el intervalo de microondas, radiofrecuencia o similares, de modo que éstas se suelden entre sí igualmente en el molde, en donde en particular, por las razones mencionadas anteriormente, éstas se expanden igualmente al menos parcialmente. Siempre que los polímeros usados en cada caso no tengan por sí mismos suficiente capacidad de absorción para el respectivo intervalo de frecuencia de la radiación electromagnética, pueden revestirse o humedecerse con un medio que absorbe radiación electromagnética, por ejemplo en el espectro de microondas y/o radiofrecuencia, por ejemplo agua.

Las piezas moldeadas de polímero producidas de esta manera se caracterizan por una alta capacidad de absorción de calor, acústica y de golpes debido a la compresibilidad de la espuma de polímero de baja densidad formada a partir de las partículas poliméricas expandidas y soldadas entre sí y por lo tanto se usan principalmente para materiales aislantes, como por ejemplo paneles aislantes para aislar edificios u otros componentes aislantes, por ejemplo para cajas de persianas, perfiles de ventanas, para la instalación de calefacción, para recipientes aislantes y similares, en la técnica del automóvil, para materiales de embalaje, como materiales de núcleo de piezas moldeadas en forma de sándwich, por ejemplo, artículos deportivos, tablas de surf, cascos de barcos, etc., para modelismo, etc. Además, existen campos de aplicación para partículas poliméricas o bien partículas de espuma polimérica expandidas, sueltas, es decir no soldadas entre sí para dar una pieza moldeada, por ejemplo en materiales de relleno para fines de embalaje, para pufs y similares, como materiales aislantes para insonorización por insuflación o también como imitación de nieve, por ejemplo con fines decorativos.

En la práctica, la producción de partículas expandibles o al menos parcialmente expandidas a partir de polímeros termoplásticos se realiza principalmente en el marco de un proceso de extrusión, al que sigue un proceso de granulación del cordón de polímero que sale de una boquilla o de una unidad de boquillas de la prensa extrusora. Por lo tanto, el polímero termoplástico o una mezcla de polímeros de dos o más de tales polímeros termoplásticos se alimenta a la prensa extrusora, por ejemplo en forma de polvo o granulado, y en la prensa extrusora se plastifica y se homogeneiza. Luego, siempre que no esté contenido ya en el polvo o granulado de polímero utilizado, se introduce un agente expansor en el plástico, lo que normalmente ocurre bajo presión. Debido al alto nivel de presión en la prensa extrusora, que puede ascender a hasta algunos 10000 kPa (100 bar), el agente expansor se encuentra también a la temperatura de fusión del polímero o de los polímeros plastificados en fase líquida y/o supercrítica y se disuelve en particular en el plástico. Inmediatamente después de salir de la boquilla de prensa extrusora o de la unidad de boquilla formada, por ejemplo, en forma de placa perforada, la caída abrupta de la presión, por ejemplo hasta la presión ambiente, hace que el cordón/los cordones de polímero se expandan o se espumen debido a la rápida expansión del agente expansor, en particular transfiriéndolo a la fase gaseosa. La trituración o granulación del cordón de polímero se realiza habitualmente por medio de un dispositivo de corte dispuesto detrás de la prensa extrusora, que tiene, por ejemplo, una cuchilla que gira coaxialmente con respecto a la boquilla de prensa extrusora. Mientras que en el caso de polímeros compactos o no espumados también se conoce conducir el cordón/los cordones de polímero a través de un baño de agua y a continuación - después de un enfriamiento suficiente - granularlos, en el caso de polímeros expandidos o espumados la trituración se realiza por medio del dispositivo de corte, por ejemplo en una cámara llena de agua para enfriar rápidamente el cordón de polímero mezclado con agente(s) expansor(es) y "congelar" la estructura de espuma de poros finos resultante de la expansión del agente expansor.

Para proporcionar una unión soldada íntima, lo más homogénea posible de las partículas poliméricas expandibles o ya al menos parcialmente expandidas en una pieza moldeada de polímero generada a partir de éstas, es deseable por regla general que las partículas poliméricas tengan un contorno exterior tan esférico como sea posible, al menos sin embargo redondeado. En el momento de la producción de las propias partículas poliméricas resulta de esto la necesidad de triturar o granular lo más rápidamente posible el cordón de polímero espumante, extraído de la boquilla de prensa extrusora para dar las partículas poliméricas, dado que puede conseguirse una forma esférica de las partículas, en particular, siempre que se encuentre el cordón de polímero aún en un estado al menos parcialmente plástico. Por el contrario, el polímero que sale de la boquilla de prensa extrusora sin embargo también debía enfriarse o "apagarse" lo más rápido posible, de modo que pueda formarse una estructura de espuma de poros finos esencialmente homogénea y las burbujas formadas por el agente expansor en expansión no colapsen en la matriz polimérica.

Como alternativa, también se conoce realizar el proceso de expansión o de espumación por separado del proceso de extrusión, granulando en primer lugar el cordón de polímero descargado de la boquilla de prensa extrusora en gran parte en forma no espumada y a continuación se espuma - por ejemplo con inicio de un agente expansor adecuado, contenido en el granulado de polímero por medio de vapor caliente en una unidad de formación de espuma.

Mientras que en la práctica los polímeros termoplásticos de materias primas fósiles se utilizan principalmente para producir partículas poliméricas expandibles o al menos parcialmente expandidas, tal como por ejemplo poliestireno (PS), polipropileno (PP), polietileno (PE) o cualquier otro polímero termoplástico, que se obtiene a partir de materias primas fósiles, por razones medioambientales y con vistas a ahorrar recursos petrolíferos disponibles, existe una necesidad creciente de sustituir tales polímeros termoplásticos sintéticos por polímeros termoplásticos que puedan obtenerse a partir de materias primas naturales renovables. Un polímero de este tipo, adecuado básicamente para su uso en partículas de espuma de polímero termoplástico, es la polilactida (PLA) o poli(ácido láctico), que es biodegradable y fácilmente reciclable y puede obtenerse, por ejemplo, mediante polimerización iónica de lactida, una unión anular de dos moléculas de ácido láctico. Además, las polilactidas pueden generarse directamente a partir de ácido láctico, por ejemplo mediante policondensación. Además, la polilactida puede utilizarse básicamente para producir partículas de espuma polimérica en forma esencialmente pura, así como en forma de una mezcla de polímeros, la llamada "mezcla de PLA", con otros polímeros termoplásticos, preferentemente también obtenidos a partir de materias primas renovables.

Actualmente, un problema con las partículas poliméricas expandibles o al menos parcialmente expandidas a base de polilactida consiste no obstante en particular en que, también en el caso de un proceso de expansión o de espumación posterior, es decir realizado después de la granulación, sólo puede conseguirse una densidad aparente relativamente alta de las partículas poliméricas expandidas o espumadas, lo que resulta de un volumen de poros sólo relativamente bajo de las partículas de espuma de polilactida.

De ese modo, el documento EP 2 135 724 B1 describe un procedimiento para producir partículas de espuma de polilactida a base de una resina a base de poli(ácido láctico), homogeneizándose la resina a base de poli(ácido láctico), que contiene ambos isómeros ópticos (forma D y forma L) del ácido láctico como componentes monoméricos, en una prensa extrusora en presencia de un agente expansor. El material extruido de la resina a base de poli(ácido láctico) se descarga entonces a través de una boquilla de la prensa extrusora y se granula por medio de una cuchilla giratoria inmediatamente aguas abajo de la boquilla de prensa extrusora para generar las partículas de espuma de polilactida a partir del material extruido mientras se espuma la resina a base de poli(ácido láctico). Para proporcionar un enfriamiento rápido del material extruido, las partículas de espuma de polilactida recién granuladas se pulverizan con agua o puede estar previsto un enfriamiento por contacto, llevando a contacto las partículas de espuma de polilactida con la superficie lateral interior de un tambor giratorio, que está dispuesto inmediatamente aguas abajo de la boquilla de prensa extrusora. Como posibles agentes expansores se proponen tanto agentes expansores químicos, tal como azodicarbonamida, dinitrosopentametilentetramina, hidrazoildicarbonamida y bicarbonato de sodio, como también agentes expansores físicos, tal como hidrocarburos alifáticos saturados, por ejemplo propano, n-butano, iso-butano, n-pentano, iso-pentano y hexano, compuestos de éter, tal como dimetiléter, cloruro de metilo, clorofluorocarbonos, tal como 1,1,1,2-tetrafluoroetano, 1,1-difluoroetano y monoclorodifluorometano, dióxido de carbono y nitrógeno.

Sin embargo, de esta manera sólo pueden generarse partículas de espuma de polilactida, que si bien son prácticamente puras y, por lo tanto, están constituidas esencialmente de manera completa por materias primas renovables (polilactida), sin embargo presentan densidades aparentes relativamente altas en el intervalo de 210 g/l, que si bien pueden ser ventajosas para el almacenamiento (temporal) de las partículas de espuma, sin embargo son adecuadas sólo de forma condicionada para su procesamiento posterior - ya sea para dar una pieza moldeada o para su uso en apilamiento suelto - ya que, debido a su bajo volumen de poros, sólo tienen propiedades aislantes de absorción de calor, acústica y de golpes moderadas. Para contrarrestar esto, el documento EP 2135724 B1 propone además que las partículas de espuma de polilactida se impregnen, antes de su procesamiento para dar una pieza moldeada en un molde resistente a la presión, en primer lugar con un gas inerte a una temperatura entre -40 °C y 25 °C y con una presión de 0,2 MPa a 1,6 MPa. Entonces, las partículas de espuma de polilactida se espuman previamente bajo la acción de calor y a continuación se vuelven a impregnar con un gas inerte a una temperatura entre -40 °C y 25 °C y con una presión de 0,2 MPa a 1,6 MPa. Sin embargo, sólo de esta manera pueden generarse densidades aparentes de hasta al menos 48 g/l, especialmente porque la impregnación por presión múltiple resulta compleja y costosa desde el punto de vista de la tecnología del dispositivo.

Además, se conocen procedimientos para producir partículas poliméricas expandibles, termoplásticas a base de polilactida, en los que se reduce la densidad aparente de las partículas poliméricas generadas llevando a reacción la polilactida con polímeros sintéticos en presencia de agentes de reticulación y/o agentes de alargamiento de cadena, en donde principalmente en el caso de los agentes de reticulación y de alargamiento de cadena se trata de sustancias poco respetuosas con el medio ambiente y, en particular, nocivas para la salud, que perjudican además las propiedades termoplásticas de la polilactida y, con ello, también su reciclabilidad, en donde tampoco puede conseguirse una pureza de clase de las partículas poliméricas expandibles.

El documento EP 2524004 B1 describe un procedimiento de este tipo para producir partículas poliméricas expandibles a base de polilactida reticulada, que comprende las siguientes etapas:

(a) fundir e introducir por mezclado los componentes

(i) del 50 al 98,9 % en masa de poli(ácido láctico),

(ii) del 1 al 49,9 % en masa al menos de un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos y/o aromáticos y compuestos de dihidroxi alifáticos,

(iii) del 0,1 al 2 % en masa de un co-polímero que contiene grupos epoxídicos a base de estireno, éster de ácido acrílico o éster de ácido metacrílico y

(iv) del 0 al 10 % en masa de uno o varios aditivos;

(b) introducir por mezclado

(v) del 3 al 7 % en masa de un agente expansor orgánico en la masa fundida polimérica a una temperatura de al menos 140 °C;

(c) descargar la masa fundida polimérica cargada con agente expansor a través de un cuerpo de boquilla; y (d) granular la masa fundida que contiene agente expansor directamente aguas abajo del cuerpo de boquilla bajo agua con una presión en el intervalo de 100 kPa (1 bar) a 2000 kPa (20 bar) así como en particular a una temperatura entre 5 °C y 20 °C.

Mientras que como agente expansor debe usarse principalmente n-pentano o una mezcla de n-pentano e iso-pentano, también se proponen otros agentes expansores en particular físicos, tal como se usan habitualmente en las espumas de poliestireno expandido, tal como hidrocarburos alifáticos con 2 a 7 átomos de carbono, por ejemplo iso-butano, nbutano, n-pentano e iso-pentano, alcoholes, cetonas, éteres, amidas o hidrocarburos halogenados. Además se usan co-agentes expansores, tal como nitrógeno, dióxido de carbono, aire o gases nobles. Las partículas de espuma generadas de esta manera a base de polilactida reticulada presentan densidades aparentes relativamente altas en el intervalo de aproximadamente 650 g/l a 740 g/l inmediatamente después de su granulación en el baño de agua bajo una presión entre 900 kPa (9 bar) y 1200 kPa (12 bar), en donde pueden espumarse previamente éstas mediante un sencillo tratamiento térmico bajo la acción de una corriente de vapor de agua hasta obtener densidades aparentes de hasta al menos 30 g/l.

Un procedimiento similar para producir partículas expandibles a base de polilactida reticulada puede deducirse del documento EP 2617771 B1, en donde el procedimiento comprende las siguientes etapas:

(a) fundir e introducir por mezclado los componentes

(i) del 50 al 99,9 % en masa de poli(ácido láctico),

(ii) del 0 al 49,9 % en masa de uno o varios otros polímeros,

(iii) del 0,1 al 2 % en masa de un diepóxido o poliepóxido y

(iv) del 0,1 al 5 % en masa de un agente de nucleación;

(b) introducir por mezclado

(v) del 1 al 7 % en masa de un agente expansor orgánico y

(vi) del 0,01 al 5 % en masa de un co-agente expansor del grupo de nitrógeno, dióxido de carbono, argón, helio o mezclas de éstos en la masa fundida polimérica a una temperatura de al menos 140 °C;

(c) descargar la masa fundida polimérica cargada con agente expansor a través de un cuerpo de boquilla y (d) granular la masa fundida que contiene agente expansor directamente aguas abajo del cuerpo de boquilla bajo agua con una presión en el intervalo de 100 (1) a 2000 kPa (20 bar) así como en particular a una temperatura entre 5 °C y 20 °C.

Mientras que como agente expansor debe usarse a su vez principalmente n-pentano o una mezcla de n-pentano e iso-pentano, también se proponen otros agentes expansores en particular físicos, tal como se usan habitualmente en las espumas de poliestireno expandido, tal como hidrocarburos alifáticos con 2 a 7 átomos de carbono, por ejemplo iso-butano, n-butano, n-pentano e iso-pentano, alcoholes, cetonas, éteres, amidas o hidrocarburos halogenados. Como co-agente expansor se usan también en este caso principalmente gases inertes, tal como nitrógeno, dióxido de carbono, aire o gases nobles. Las partículas de espuma generadas de esta manera a base de polilactida reticulada presentan densidades aparentes relativamente altas en el intervalo de aproximadamente 650 g/l a 740 g/l inmediatamente después de su granulación en el baño de agua bajo una presión entre 900 kPa (9 bar) y 1200 kPa (12 bar), en donde pueden espumarse previamente éstas mediante un sencillo tratamiento térmico bajo la acción de una corriente de vapor de agua hasta obtener densidades aparentes de hasta al menos 30 g/l.

En el documento WO 2017/211660 A1 se trata de otro procedimiento para producir partículas de polilactida expandidas con una proporción de polilactida entre el 65 % en masa y el 95 % en masa, una proporción de otros poliésteres entre el 15 % en masa y el 35 % en masa así como un agente de reticulación o de alargamiento de cadena en forma de peróxidos o epóxidos. Como agente expansor está previsto en particular iso-pentano, en donde sin embargo se consideran adecuados también una serie de otros agentes expansores, incluidos hidrocarburos alifáticos con 2 a 7 átomos de carbono, alcoholes, cetonas, éteres, amidas o hidrocarburos halogenados. En todas las composiciones mencionadas en los ejemplos de realización, por medio de las cuales pueden generarse partículas de espuma con baja densidad aparente, se usa un agente de alargamiento de cadena comercializado con el nombre comercial "Joncryl"<™>de BASF AG (Alemania) (véase por ejemplo también Volker Frenz, Dietrich Scherzer, Marco Villalobos, Abiodun A. Awojulu, Michael Edison, Roelof van der Meer: "Multifunctional Polymers as Chain Extenders and Compatibilizers for Polycondensates and Biopolymers", ANTEC 2008, páginas 1682-1686), lo que a su vez conduce a una espuma reticulada con las desventajas descritas anteriormente.

Además, el documento WO 2012/020112 A1 describe un procedimiento para producir un granulado a partir de poliésteres termoplásticos, que comprende las siguientes etapas:

(a) alimentar la matriz polimérica, en el caso de la cual se trata principalmente de poliéster, en una prensa extrusora así como plastificar y homogeneizar la matriz polimérica en la prensa extrusora;

(b) añadir un agente expansor físico e introducir por dispersión el agente expansor en la matriz polimérica plastificada en la prensa extrusora, en donde en el caso del agente expansor físico se trata en particular de agentes expansores orgánicos, preferentemente en forma de hidrocarburos alifáticos;

(c) extraer el poliéster plastificado, mezclado con el agente expansor de la prensa extrusora a través de un cuerpo de boquilla; y

(d) granular el cordón de polímero extruido y mezclado con el agente expansor aguas abajo del cuerpo de boquilla con formación de las partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas en un baño de agua con una presión de 100 kPa (1 bar) a 0 kPa (0 bar).

Además de una pluralidad de poliésteres diferentes, los ejemplos de realización prevén diferentes mezclas de poliésteres de principalmente policarbonatos del tipo "Makrolon™ 2800", en donde de ha divulgado, entre otras cosas, una mezcla de poliéster plastificable del 79,2 % en masa de policarbonato del tipo "Makrolon<™>2800" y una pequeña proporción del 19,8 % en masa de polilactida, que se mezcla con isopentano como agente expansor y se procesa para dar partículas de espuma con una densidad aparente baja de 78 g/l.

El documento US 6 573 308 B1 describe un procedimiento para producir partículas de espuma de polímero termoplástico a partir de una mezcla polimérica, que contiene

(a) una mezcla biodegradable de un copoliéster alifático/aromático saturado y

(b) un polímero natural biodegradable en una relación de mezcla de los componentes anteriores (A):(B) entre 9:1 y 1:9,

en donde la mezcla polimérica se funde, se mezcla con un agente expansor orgánico, se extruye y se granula. Mientras que en el caso del copoliéster saturado del componente (a) puede tratarse en particular de un producto de policondensación que se ha obtenido a partir de mezclas de ácidos dicarboxílicos (ciclo)alifáticos y aromáticos y sus ésteres, así como (ciclo)alcanodioles, se mencionan como polímeros naturales del componente (b) almidón, celulosa, poli(ácidos hidroxicarboxílicos), tal como poli(ácido láctico) y poli(ácido hidroxibutírico), así como poli(ácidos aminocarboxílicos), tal como poli(ácido aspártico) y sus derivados. Como agentes expansores adecuados se indican hidrocarburos C<3>-C<8>, hidrocarburos halogenados y alcoholes C<1>-C<3>, tal como por ejemplo butano, pentano, iso-butano y etanol.

En el documento US 2007/141286 A1 finalmente se trata de un procedimiento de extrusión para producir una película espumada a partir de una resina de poli(ácido láctico), en donde puede mejorarse el grado de cristalización y la termoconformabilidad de la película espumada mediante diferentes ajustes de temperatura.

La invención se basa en el objetivo de proponer un procedimiento sencillo y económico para producir partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a base de polilactida del tipo mencionado anteriormente, evitando al menos en gran medida los inconvenientes anteriormente mencionados, en el que se conserva la estructura polimérica de la polilactida y en particular no se hace reaccionar con otros asociados de reacción, sin embargo pueden obtenerse, no obstante, partículas poliméricas expandibles que tienen una densidad aparente relativamente alta, sin embargo pueden espumarse previamente mediante un tratamiento térmico sencillo para obtener partículas de espuma con una densidad aparente muy baja hasta una densidad aparente por debajo de aquella del estado de la técnica. Se refiere además a partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a base de polilactida producidas de esta manera.

Desde el punto de vista técnico de procedimiento, este objetivo se soluciona con un procedimiento del tipo mencionado anteriormente, que comprende las siguientes etapas:

(a) alimentar la matriz polimérica en una prensa extrusora así como plastificar y homogeneizar la matriz polimérica en la prensa extrusora con exclusión de agentes de reticulación y/o agentes de alargamiento de cadena;

(b) añadir al menos un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano, incluidas sus mezclas, e introducir por dispersión el al menos un agente expansor en la matriz polimérica plastificada en la prensa extrusora;

(c) extraer la polilactida plastificada, mezclada con el al menos un agente expansor de la prensa extrusora a través de al menos una boquilla de prensa extrusora; y

(d) granular el cordón de polímero extruido y mezclado con el al menos un agente expansor aguas abajo de la boquilla de prensa extrusora con formación de las partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas,

en donde las etapas (c) y (d) se realizan en un fluido refrigerante que está bajo presión elevada en comparación con la presión ambiente, en el que las partículas poliméricas se enfrían por debajo de su temperatura de transición vítrea.

Para solucionar este objetivo, la invención prevé además partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas del tipo mencionado al principio, producidas de esta manera, en donde la matriz polimérica de las partículas poliméricas está libre de agentes de reticulación y/o agentes de alargamiento de cadena y contiene al menos un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano, incluidas sus mezclas.

Sorprendentemente se encontró que mediante la combinación del uso de un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano, incluidas sus mezclas, junto con una granulación del cordón de polímero recién extruido y mezclado con un agente expansor de este tipo aguas abajo de la boquilla de prensa extrusora o una unidad de boquilla de prensa extrusora, por ejemplo a modo de placa perforada, en un fluido refrigerante que está bajo presión elevada con respecto a la presión ambiente, no sólo pueden generarse partículas poliméricas expandibles y/o ya al menos parcialmente expandidas a base de polilactida, que presentan una densidad aparente comparativamente alta aproximadamente con el estado de la técnica mencionado anteriormente de acuerdo con los documentos EP 2524 004 B1 y EP 2617771 B1, sino que las partículas poliméricas expandibles a base de polilactida, generadas de esta manera también pueden espumarse previamente mediante un sencillo tratamiento térmico (véase para ello más abajo), que no requiere ninguna impregnación en una cámara de presión de manera correspondiente al documento EP 2 135724 B1 mencionado anteriormente, para obtener partículas poliméricas expandidas o espumadas con una densidad aparente muy baja, que puede encontrarse incluso por debajo de los valores divulgados en los documentos EP 2524 004 B1 y EP 2617 771 B1 (véase para ello también más abajo). Por lo tanto, las partículas poliméricas a base de polilactida expandibles y/o ya al menos parcialmente expandidas obtenidas en la etapa (d) del procedimiento de acuerdo con la invención pueden espumarse previamente sólo bajo la acción de calor hasta obtener una densidad aparente muy baja, en donde el contenido residual aún existente entonces del o de los agentes expansores de acuerdo con la invención pueden proporcionar otra vez una espumación ligera con una posible soldadura de las partículas de espuma polimérica para formar una pieza moldeada, de modo que se consigue un buen llenado del molde y una soldadura plana y permanente de las partículas de espuma entre sí con formación de la pieza moldeada de baja densidad.

Como esencial para la invención resulta en este sentido que el procedimiento de acuerdo con la invención hace esto posible excluyendo cualquier tipo de agentes de reticulación y/o de alargamiento de cadena, incluidos aquellos a base de epóxidos, de modo que no sólo se hace prescindible el uso de sustancias nocivas para el medio ambiente y la salud, sino que las partículas poliméricas generadas de esta manera presentan en particular una matriz polimérica que está formada por polilactida más o menos pura - no reticulada - o también por una mezcla de polilactida, preferentemente con al menos otro polímero termoplástico obtenido a partir de materias primas renovables, tal como por ejemplo almidón incluyendo sus derivados, celulosa incluyendo sus derivados, tal como por ejemplo acetatos y/o propionatos de celulosa, polihidroxibutiratos (PHB) y similares. Si se desea, como alternativa o adicionalmente es posible además añadir a la polilactida uno o más asociados de mezcla en forma de polímeros termoplásticos sintéticos, tal como por ejemplo poliolefinas, por ejemplo polietileno (PE), polipropileno (PP) y similares, poliestireno (PS), poliésteres, por ejemplo poli(tereftalatos de alquileno), preferentemente poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato-adipato de butileno) (PBAT), etc., o similares. Por lo tanto, la proporción de polilactida puede ascender en particular hasta aproximadamente un 100 % en masa, en donde ésta en una mezcla de polímeros de acuerdo con la invención asciende a al menos aproximadamente un 90 % en masa o en particular a más de aproximadamente un 95 % en masa. Siempre que esté prevista la producción de partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a partir de una mezcla de polímeros termoplásticos de polilactida con al menos otro asociado de mezcla termoplástico, en consecuencia se alimentan la polilactida y el al menos un asociado de mezcla - ya sea de manera separada uno de otro o por ejemplo en forma de una mezcla madre ya mezclada - de acuerdo con la etapa (a) a la prensa extrusora y se plastifican y se homogeneizan de manera conjunta con exclusión de agentes de reticulación y/o de alargamiento de cadena, en donde de acuerdo con la etapa (b) se añade al menos un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano, incluidas sus mezclas, y se introduce por dispersión en la prensa extrusora en la matriz polimérica plastificada de la polilactida con el al menos un asociado de mezcla. La matriz polimérica de la polilactida plastificada, mezclada con el al menos un agente expansor y su al menos un asociado de mezcla de acuerdo con la etapa (c) se descarga luego de la prensa extrusora a través de al menos una boquilla de prensa extrusora, después de lo cual el cordón de polímero, extruido y mezclado con el al menos un agente expansor, de polilactida con el al menos un asociado de mezcla se granula de acuerdo con la etapa (d) aguas abajo de la boquilla de prensa extrusora con formación de las partículas de espuma a base de polilactida, en donde las etapas anteriores (c) y (d) se realizan en un fluido refrigerante que está bajo una presión elevada con respecto a la presión ambiente.

El al menos un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano puede añadirse convenientemente en una proporción de aproximadamente el 1 % en masa a aproximadamente el 20 % en masa, en particular de aproximadamente el 2 % en masa a aproximadamente el 15 % en masa, preferentemente de aproximadamente el 3 % en masa a aproximadamente el 10 % en masa, con respecto a la masa de la matriz polimérica (polilactida pura o - en el caso de una mezcla de polímeros - polilactida que incluye el o los asociados de mezcla).

De acuerdo con una variante de realización del procedimiento de acuerdo con la invención puede estar previsto que a la matriz polimérica a base de polilactida se añada entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 2 % en masa, en particular entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 1 % en masa, con respecto a la masa de la matriz polimérica, al menos de un agente de nucleación. Tales agentes de nucleación, en particular los de partículas finas, son conocidos como tales por el estado de la técnica y proporcionan en particular una buena formación de burbujas durante la expansión o espumación, también una alta cristalinidad de la polilactida así como una alta estabilidad frente al termomoldeo de la misma. Los ejemplos de agentes de nucleación adecuados comprenden en particular, aunque no exclusivamente, aquellos de origen natural, tal como por ejemplo talco (silicato de magnesio hidratado) u otros silicatos estratificados.

Además, puede estar previsto que a la matriz polimérica a base de polilactida se añada entre en total de aproximadamente el 0 y aproximadamente el 15 % en masa, en particular entre en total de aproximadamente el 0 y aproximadamente el 10 % en masa, al menos de un aditivo. En el caso de los aditivos se trata de aditivos conocidos como tales por el estado de la técnica, que pueden usarse en función del fin de aplicación de las partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas generadas a base de polilactida, para adaptar sus propiedades al fin de aplicación deseado. Ejemplos de aditivos de este tipo comprenden en particular, aunque no exclusivamente, colorantes y pigmentos, agentes ignífugos, estabilizadores, absorbedores de infrarrojo, coadyuvantes de procesamiento y similares.

Mientras que en el caso del fluido refrigerante usado en las etapas (c) y (d) del procedimiento de acuerdo con la invención puede tratarse básicamente también de un gas o una mezcla de gases, puede estar previsto en una configuración ventajosa que se use como fluido refrigerante un líquido, en particular un medio acuoso, tal como por ejemplo agua, que pueda proporcionar una alta velocidad de enfriamiento de las partículas poliméricas expandibles generadas de acuerdo con la etapa (d) debido a una capacidad calorífica relativamente alta.

Dependiendo de la densidad aparente deseada de las partículas poliméricas expandibles generadas de acuerdo con la etapa (d) a base de polilactida, puede estar previsto que el fluido refrigerante se mantenga bajo una presión de

- al menos aproximadamente 150 kPa (1,5 bar), en particular de al menos aproximadamente 200 kPa (2 bar), preferentemente de al menos aproximadamente 500 kPa (5 bar); y/o

- como máximo aproximadamente 3000 kPa (30 bar), en particular de como máximo aproximadamente 2500 kPa (25 bar), preferentemente de al menos aproximadamente 2000 kPa (20 bar).

A este respecto, por ejemplo, una presión relativamente alta del fluido refrigerante de al menos aproximadamente 500 kPa (5 bar) puede contrarrestar cualquier expansión o espumación de las partículas poliméricas durante su granulación de acuerdo con la etapa (d), de modo que el al menos un agente expansor orgánico, contenido en las partículas de polímero, a base de n-butano, iso-butano y/o propano, debido a que el líquido refrigerante enfría las partículas poliméricas relativamente rápido por debajo de su temperatura de transición vítrea, de modo que se solidifican, se evita la desgasificación y se generan partículas poliméricas expandibles, altamente cargadas con agente expansor, que tienen una densidad aparente relativamente alta y, por ejemplo, pueden espumarse previamente para obtener partículas de espuma expandida con densidades aparentes muy bajas y, en consecuencia, volúmenes de poros muy grandes mediante un simple tratamiento térmico. Si, por el contrario, la presión del fluido refrigerante se ajusta a un valor relativamente bajo de hasta aproximadamente 500 kPa (5 bar), puede proporcionarse ya una expansión o espumación al menos parcial de las partículas poliméricas durante la granulación de acuerdo con la etapa (d), de modo que, en comparación con una presión más alta del fluido refrigerante, se obtienen densidades aparentes más bajas de las partículas poliméricas resultantes, parcialmente espumadas, sin embargo aún más expandibles. Esto último puede ser adecuado, por ejemplo, cuando las partículas poliméricas al menos parcialmente espumadas no deben almacenarse temporalmente durante un período de tiempo más largo ni transportarse, sino que deben procesarse posteriormente más o menos directamente.

Para los fines mencionados, el fluido refrigerante puede mantenerse por ejemplo hasta una temperatura de

- al menos aproximadamente 0 °C, en particular de al menos aproximadamente 5 °C, preferentemente de al menos aproximadamente 10 °C; y/o

- como máximo aproximadamente 90 °C, en particular de como máximo aproximadamente 70 °C, preferentemente de como máximo aproximadamente 50 °C.

Como ya se ha indicado, el procedimiento de acuerdo con la invención hace posible en particular que las partículas poliméricas expandibles obtenidas de acuerdo con la etapa (d) a base de polilactida, que, dependiendo de la presión ajustada del fluido refrigerante, son aún esencialmente compactas o ya se han expandido o espumado parcialmente, sin embargo aún pueden tener una densidad aparente relativamente alta, se espuman previamente a una temperatura entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 150 °C, en particular entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 100 °C, por ejemplo entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 80 °C, para obtener, sin una impregnación adicional de las partículas poliméricas con un gas comprimido con tiempos de tratamiento térmico relativamente cortos de menos de 2 minutos, partículas poliméricas o partículas de espuma de polímero expandidas con densidad aparente extraordinariamente baja de hasta menos de 20 g/l y, por lo tanto, con un volumen de poros muy alto (véase para ello también los ejemplos de realización a continuación), lo que hasta ahora no era posible en el estado de la técnica, incluso si la polilactida se reticulaba con polímeros extraños mediante la adición de un agente de reticulación a base de epóxidos. A este respecto, la densidad aparente deseada de las partículas de espuma polimérica puede ajustarse fácilmente al valor deseado en intervalos relativamente amplios de, por ejemplo, más de 200 g/l a menos de 20 g/l, variando la duración del tratamiento térmico y/o la proporción del agente expansor orgánico de acuerdo con la invención (véanse para ello igualmente también los ejemplos de realización a continuación). El tratamiento térmico para la espumación previa de las partículas poliméricas a base de polilactida puede realizarse a este respecto prácticamente de cualquier manera, tal como por ejemplo por medio de vapor de agua, aire, agua u otros fluidos caloportadores adecuadamente templados, exponiendo las partículas poliméricas a radiación electromagnética, por ejemplo en el intervalo de infrarrojo por medio de una fuente de calor, con radiación de microondas o de radiofrecuencia o similares.

Por supuesto, con motivo de la espumación previa descrita anteriormente de las partículas poliméricas expandibles a base de polilactida obtenidas de acuerdo con la etapa (d) - ya estén todavía esencialmente compactas dependiendo de la presión ajustada del fluido refrigerante o ya se hayan expandido o espumado parcialmente - básicamente es posible a temperatura elevada ajustar en este sentido una presión aumentada o reducida con respecto a la presión ambiente, sin embargo, por las razones mencionadas, las partículas poliméricas obtenidas de acuerdo con la etapa (d) pueden espumarse previamente de manera sencilla y económica, en particular esencialmente con presión ambiente, para lograr las densidades aparentes muy bajas descritas anteriormente o los volúmenes de poros muy altos.

Mientras que las partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a base de polilactida producidas por medio del procedimiento de acuerdo con la invención pueden tener, como ya se describió, densidades aparentes variables dentro de amplios límites, en una configuración ventajosa puede estar previsto que éstas presenten

- una proporción de polilactida en la matriz polimérica de más del 95 % en masa;

- en el estado compactado de acuerdo con la etapa (d) (por tanto antes de una posible espumación previa) una densidad aparente de al menos aproximadamente 150 g/l, en particular de al menos aproximadamente 200 g/l, preferentemente de al menos aproximadamente 250 g/l, de modo puedan mantenerse de manera relativamente compacta en almacenamiento y/o puedan transportase; y/o en particular

- después de la espumación previa a una temperatura entre 50 °C y 150 °C durante un espacio de tiempo de 100 s con presión ambiente una densidad aparente de como máximo aproximadamente 125 g/l, en particular de como máximo aproximadamente 100 g/l, preferentemente de como máximo 75 g/l, por ejemplo de como máximo aproximadamente 50 g/l.

Otras características y ventajas de la invención resultan de los siguientes ejemplos de realización.

Ejemplos de realización 1 a 4:

Producción de partículas de espuma polimérica termoplástica a partir de polilactidas de distinto tipo con iso-butano como agente expansor:

Con motivo de la realización de los ejemplos de realización 1 a 4, se generaron partículas de espuma polimérica a partir de diversas formulaciones de polilactidas "PLA 1", "PLA 2" y "PLA 3" con diferente cristalinidad usando isobutano como agente expansor y talco como agente de nucleación, en donde las formulaciones usadas están reproducidas en la siguiente Tabla 1:

T 1: m i i n ^ l f rm l i n r n l m l r liz i n 1 4

Las formulaciones anteriores de los diferentes tipos de polilactida con el 0,5 % en masa de talco de acuerdo con los ejemplos de realización 1 a 4 se alimentaron a una prensa extrusora de doble husillo del tipo "Leistritz iMaxx 27" con una relación L/D de 48 y se extruyeron con un caudal de entre 15 kg/h y 25 kg/h a una temperatura entre 140 °C y 180 °C.

El agente expansor en forma de iso-butano se añadió a la prensa extrusora en cada caso a través de una dosificación de gas del tipo "LEWA ecofoam". El material extruido mezclado de esta manera con iso-butano se extrajo de la prensa extrusora de doble husillo a través de una unidad de boquilla en forma de placa perforada con 12 aberturas de boquilla de en cada caso 1 mm de diámetro (ejemplos de realización 1, 3 y 4) o a través de una monoboquilla con un diámetro de 2,2 mm (ejemplo de realización 2), que se mantuvieron en cada caso a una temperatura entre 190 °C y 270 °C, y se transfirió directamente a una granulación refrigerada del tipo "GALA LPU". Se utilizó agua como fluido refrigerante a una temperatura de 40 °C y una presión de 900 kPa (9 bar) (ejemplos de realización 1, 3 y 4) o 500 kPa (5 bar) (ejemplo de realización 2). Finalmente se determinó la densidad aparente de las partículas de polilactida expandibles obtenidas de esta manera.

Las densidades aparentes de las partículas de polilactida expandibles generadas, incluidos los parámetros del procedimiento ajustados en cada caso, se resumen en la siguiente Tabla 2.

Las partículas de polilactida expandibles generadas de la manera anterior finalmente se sometieron para el procesamiento posterior a un proceso de espumación previa para obtener partículas de espuma de polilactida expandidas, exponiéndose éstas a vapor de agua con una temperatura entre 52 °C y 73 °C en un espumador previo del tipo "Erlenbach ED2HP" con presión ambiente durante en cada caso dos tiempos de espumación distintos. A continuación se determinaron las densidades aparentes de las partículas de espuma de polilactida previamente espumadas de esta manera.

Además, se produjeron muestras de piezas moldeadas a partir de las partículas de espuma de polilactida espumadas previamente, soldándolas para formar la pieza moldeada por medio de vapor caliente en una máquina automática de piezas moldeadas del tipo "Erlenbach EHVCE 870/670", después de lo cual se determinó la densidad de las piezas moldeadas obtenidas de esta manera.

En la siguiente Tabla 3 se resumen por un lado los parámetros de espumación previa de las partículas de espuma de polilactida espumadas previamente, incluyendo las densidades aparentes de las mismas obtenidas en cada caso y, por otro lado, las densidades de las piezas moldeadas de polilactida obtenidas a partir de las partículas de espuma de polilactida espumadas previamente.

Tabla 3: Parámetros de espumación previa de los ejemplos de realización 1 a 4, incluyendo densidades aparentes de las partículas de espuma de polilactida espumadas previamente de esta manera así como densidades de las i z m l n r rir .

Ejemplos comparativos 1 y 2:

Producción de partículas de espuma polimérica termoplástica a partir de polilactidas de distinto tipo con iso-pentano en lugar de iso-butano como agente expansor:

Con motivo de la realización de los ejemplos de realización 1 a 2, se generaron partículas de espuma polimérica a partir de la polilactida "PLA 1" de manera correspondiente al ejemplo de realización 1 anterior usando distintas proporciones de iso-pentano en lugar de iso-butano como agente expansor y talco como agente de nucleación, en donde las formulaciones usadas están reproducidas en la siguiente Tabla 4:

Las formulaciones anteriores de la polilactida "PLA 1" con talco de acuerdo con los ejemplos comparativos 1 y 2 se alimentaron de manera correspondiente como en el ejemplo de realización 1 anterior a la prensa extrusora de doble husillo del tipo "Leistritz iMaxx 27" con una relación L/D de 48 y con un caudal de 25 kg/h a una temperatura entre 160 °C y 180 °C. El agente expansor en forma de iso-pentano se añadió a la prensa extrusora en cada caso a través de una dosificación de gas del tipo "LEWA ecofoam". El material extruido mezclado de esta manera con iso-pentano se extrajo de la prensa extrusora de doble husillo a través de la unidad de boquilla en forma de placa perforada con 12 aberturas de boquilla de en cada caso 1 mm de diámetro (de nuevo de manera correspondiente al ejemplo de realización 1 anterior), que se mantuvieron a una temperatura entre 250 °C y 270 °C, y se transfirió directamente a una granulación refrigerada del tipo "GALA LPU". Se utilizó de nuevo agua como fluido refrigerante a una temperatura de 40 °C y una presión de 900 kPa (9 bar) (de manera correspondiente al ejemplo de realización 1 anterior). Finalmente se determinó la densidad aparente de las partículas de polilactida expandibles obtenidas de esta manera.

Las densidades aparentes de las partículas de polilactida expandibles generadas, incluidos los parámetros del procedimiento ajustados en cada caso, se resumen en la siguiente Tabla 5.

�� Las partículas de polilactida expandibles generadas de la manera anterior finalmente se sometieron de nuevo para el procesamiento posterior a un proceso de espumación previa para obtener partículas de espuma de polilactida expandidas, exponiéndose éstas de manera correspondiente al ejemplo de realización 1 anterior a vapor de agua con una temperatura entre 58 °C y 65 °C en un espumador previo del tipo "Erlenbach ED2HP" con presión ambiente durante un tiempo de espumación de en cada caso 100 s. A continuación se determinaron las densidades aparentes de las partículas de espuma de polilactida previamente espumadas de esta manera.

En la siguiente Tabla 6 se resumen los parámetros de espumación previa de las partículas de espuma de polilactida espumadas previamente, incluidas las densidades aparentes obtenidas en cada caso de la mismas.

Tabla 6: Parámetros de espumación previa de los ejemplos comparativos 1 y 2, incluidas las densidades aparentes l rí l m lil i m r vi m n m n r .

De los ejemplos de realización se desprende que debido a la combinación del uso de acuerdo con la invención de un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano - en este caso: n-butano - en combinación con la granulación en un fluido refrigerante bajo presión aumentada - en este caso: agua - es posible producir partículas de espuma de polilactida con una densidad aparente más baja en comparación con el estado de la técnica o con un volumen de poros mayor en comparación con esto, sin cambiar la estructura polimérica de la polilactida y en particular sin reticular ésta por medio de cualquier agente de reticulación o de alargamiento de cadena.

Como puede distinguirse en la Tabla 2 anterior, con motivo de la etapa (d) del procedimiento de acuerdo con la invención, pueden generarse en este sentido partículas de polilactida expandibles, sin embargo aún esencialmente compactas, que tienen una densidad aparente relativamente alta, como puede desearse para fines de un almacenamiento lo más compacto posible o para el transporte, siempre que la presión del fluido refrigerante se seleccione mayor de aproximadamente 500 kPa (5 bar) (véanse los ejemplos de realización 1, 3 y 4 de acuerdo con la Tabla 2), mientras que en el caso de una sobrepresión más baja en comparación con esto del fluido refrigerante de aproximadamente 500 kPa (5 bar) o menos, pueden generarse partículas de polilactida ya parcialmente expandidas, que debido a la formación de espuma parcial en el fluido refrigerante tienen una densidad aparente más baja (véase el ejemplo de realización 2 de acuerdo con la Tabla 2). De esta manera puede adaptarse en amplios intervalos la densidad aparente deseada al fin de uso deseado.

Sin embargo, en particular, en el caso de una espumación previa - en este caso sin presión y por lo tanto muy sencilla y económica en términos de tecnología del dispositivo - de las partículas de polilactida expandibles obtenidas de acuerdo con la etapa (d) del procedimiento de acuerdo con la invención durante espacios de tiempo cortos de aproximadamente 100 s resultan densidades aparentes extraordinariamente bajas de las partículas de polilactida expandidas o espumadas previamente, que se encuentran por debajo de aquellas que en el estado de la técnica sólo son posibles con ayuda de agentes de reticulación o de alargamiento de cadena, en donde pueden generarse sin problemas densidades aparentes claramente inferiores a 20 g/l (véanse los ejemplos de realización 1, 3 y 4 de acuerdo con la Tabla 3 anterior). En este sentido pueden generarse densidades aparentes relativamente bajas, aunque algo mayores con respecto a esto, si la presión del fluido refrigerante con motivos de la etapa (d) del procedimiento de acuerdo con la invención se ajusta sólo a una presión de aproximadamente 150 kPa (1,5 bar) a aproximadamente 500 kPa (5 bar) ligeramente superior con respecto a la presión ambiente, en la que las partículas de polilactida ya forman espuma parcialmente con motivo del proceso de granulación (véase el ejemplo de realización 2 de acuerdo con la Tabla 3 anterior). Además, la densidad aparente deseada de las partículas de espuma de polilactida espumadas previamente puede variarse de manera muy sencilla mediante el tiempo de espumación previa a una temperatura de espumación previa moderada así como también mediante la proporción del agente expansor orgánico de acuerdo con la invención (véase de nuevo la Tabla 3 anterior), en donde las densidades aparentes claramente más bajas en comparación con el estado de la técnica se consiguen ya en el caso de tiempos de espumación previa de aproximadamente 100 s.

De manera correspondiente puede ajustarse en consecuencia la densidad de una pieza moldeada de polímero generada a partir de las partículas de espuma de polilactida obtenidas de esta manera, en donde el contenido residual aún presente del agente expansor orgánico de acuerdo con la invención en las partículas de espuma de polilactida incluso después de su espumación previa, cuando las partículas de espuma se sueldan para formar la pieza moldeada, proporciona la creación de una presión (adicional) de las partículas de espuma entre sí, lo que origina una expansión adicional de las partículas de espuma durante su conformación para dar la pieza moldeada y, en consecuencia, asegura una unión soldada íntima y de gran superficie de las partículas de espuma entre sí con una densidad muy baja de la pieza moldeada de polímero correspondiente.

Como se desprende de los ejemplos comparativos 1 y 2, no se pueden conseguir densidades aparentes comparativamente bajas de partículas de espuma de polilactida pura, es decir no reticulada, cuando con conducción del procedimiento por lo demás apropiada, se usa un agente expansor que hasta ahora se consideraba en el estado de la técnica como que tenía el mismo efecto - en este caso: isopentano. La densidad aparente de tales partículas de polilactida no puede ajustarse a un valor comparable con las partículas de espuma de polilactida de acuerdo con la invención, ni siquiera mediante espumación previa, cuando la proporción de agente expansor (en este caso: del 5 % en masa al 7 % en masa) se eleva (véanse los ejemplos comparativos 1 y 2 según la Tabla 6 anterior).

Por último, pero no menos importante, hay que mencionar que una muestra de pieza moldeada de las partículas de espuma de polilactida producidas de acuerdo con la invención - en este caso: de acuerdo con el ejemplo de realización 3 anterior -se sometió al ensayo de retardo de llama de acuerdo con la norma DIN 4102 B2 (EN 13501), en donde se determinó que la pieza moldeada pasa la prueba de retardo de llama sin que se hayan añadido agentes ignífugos adicionalmente a la polilactida.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para producir partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a partir de una matriz polimérica, que está formada por polilactida o una mezcla de polímeros de al menos el 90 % en masa de polilactida con al menos otro polímero termoplástico, que comprende las siguientes etapas:

(a) alimentar la matriz polimérica en una prensa extrusora así como plastificar y homogeneizar la matriz polimérica en la prensa extrusora con exclusión de agentes de reticulación y/o agentes de alargamiento de cadena;

(b) añadir al menos un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano, incluidas sus mezclas, e introducir por dispersión el al menos un agente expansor en la matriz polimérica plastificada en la prensa extrusora;

(c) extraer la polilactida plastificada, mezclada con el al menos un agente expansor de la prensa extrusora a través de al menos una boquilla de prensa extrusora; y

(d) granular el cordón de polímero extruido y mezclado con el al menos un agente expansor aguas abajo de la boquilla de prensa extrusora con formación de las partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas,

en donde las etapas (c) y (d) se realizan en un fluido refrigerante que está bajo presión elevada en comparación con la presión ambiente, en el que las partículas poliméricas se enfrían por debajo de su temperatura de transición vítrea.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,caracterizado por quese ajusta una proporción de polilactida en la matriz polimérica superior al 95 % en masa.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,caracterizado por queel al menos un agente expansor orgánico se añade en una proporción del 1 % en masa al 20 % en masa, en particular del 2 % en masa al 15 % en masa, preferentemente del 3 % en masa al 10 % en masa, con respecto a la masa de la matriz polimérica.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,caracterizado por quea la matriz polimérica se añade entre el 0 y el 2 % en masa, en particular entre el 0 y el 1 % en masa, con respecto a la masa de la matriz polimérica, al menos de un agente de nucleación, en particular a base de talco.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizado por quea la matriz polimérica se añade entre en total el 0 y el 15 % en masa, en particular entre en total el 0 y el 10 % en masa, al menos de un aditivo, en particular del grupo de los colorantes y pigmentos, de los agentes ignífugos, de los estabilizadores, de los absorbedores de infrarrojo y de los coadyuvantes de procesamiento.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizado por quecomo fluido refrigerante se usa un líquido, en particular un medio acuoso.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6,caracterizado por queel fluido refrigerante se mantiene bajo una presión de

- al menos 150 kPa (1,5 bar), en particular de al menos 200 kPa (2 bar), preferentemente de al menos 500 kPa (5 bar); y/o

- como máximo 3000 kPa (30 bar), en particular de como máximo 2500 kPa (25 bar), preferentemente de al menos 2000 kPa (20 bar).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizado por queel fluido refrigerante se mantiene hasta una temperatura de

- al menos 0 °C, en particular de al menos 5 °C, preferentemente de al menos 10 °C; y/o

- como máximo 90 °C, en particular de como máximo 70 °C, preferentemente de como máximo 50 °C.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8,caracterizado por quelas partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas obtenidas de acuerdo con la etapa (d) se espuman previamente a una temperatura entre 50 °C y 150 °C, en particular entre 50 °C y 100 °C.

10. Procedimiento según la reivindicación 9,caracterizado por quelas partículas poliméricas expandibles y/o al menos parcialmente expandidas obtenidas de acuerdo con la etapa (d) se espuman de manera previa esencialmente con presión ambiente.

11. Partículas poliméricas termoplásticas, expandibles y/o al menos parcialmente expandidas a partir de una matriz polimérica, que está formada por polilactida o una mezcla de polímeros de al menos el 90 % en masa de polilactida con al menos otro polímero termoplástico, en donde la matriz polimérica está libre de agentes de reticulación y/o agentes alargadores de cadena y contiene al menos un agente expansor orgánico del grupo de n-butano, iso-butano y propano, incluidas sus mezclas, producidas de acuerdo con un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Partículas poliméricas según la reivindicación 11,caracterizadas por queéstas presentan

- una proporción de polilactida en la matriz polimérica de más del 95 % en masa; y/o

- en el estado compactado de acuerdo con la etapa (d) una densidad aparente de al menos 150 g/l, en particular de al menos 200 g/l, preferentemente de al menos 250 g/l; y/o

- después de la espumación previa a una temperatura entre 50 °C y 150 °C durante un espacio de tiempo de 100 s con presión ambiente una densidad aparente de como máximo 125 g/l, en particular de como máximo 100 g/l, preferentemente de como máximo 75 g/l.