Brevet FR2954337A1 — publié le 20110624

La présente invention concerne notamment une composition permettant la production de récipients et plus particulièrement de bouteilles totalement biodégradables. Pour des raisons de coûts et d'encombrement les bouteilles en verres ont été petit à petit remplacées par les bouteilles en matières plastiques et le plus souvent en polyéthylène téréphtalate (PET). En effet, le plastique est léger et peut être transporté, avant utilisation, sous une forme réduite peu encombrante (appelée préforme). Tous ces avantages permettent une réduction drastique des coûts liés au transport et à la manipulation des bouteilles en plastique. Toutefois, ces plastiques posent de nombreux problèmes notamment au niveau de leur production ou de leur recyclage. Tout d'abord, les produits entrant dans la composition de ces plastiques sont majoritairement issus du pétrole qui est une ressource non renouvelable dont les réserves sont limitées. Ensuite, les plastiques, à la différence des polymères naturels, sont peu biodégradables et certains de leurs additifs sont non biodégradables. Rien qu'en 2001, La production totale du PET était d'environ 18 millions de tonnes. Le recyclage du PET est limité, et pour l'instant la grande majorité des bouteilles en plastique sont mises en décharges ou incinérées. Depuis quelques années, de nouveaux matériaux issus de produits renouvelables et partiellement recyclables sont apparus. Ces bioplastiques permettent de diminuer les problèmes liés à l'impact écologique des bouteilles en plastique issus de la filière pétrochimique. Toutefois, la plupart de ces bioplastiques ne sont pas totalement dégradables et ne possèdent pas toutes les propriétés des bouteilles en PET. Parmi ces propriétés, on peut citer BASTXI-FR-1 SUITE NOTIFICATION _S0 - 2 - notamment la résistance mecanique, la transparence et l'esthétique. La présente invention propose de nouvelles compositions permettant la production de bioplastiques ayant à la fois les avantages écologiques des bioplastiques de l'art antérieur et les propriétés esthétiques et mécaniques des plastiques tels que le PET. Ainsi la présente invention concerne notamment une composition remarquable en ce qu'elle comprend de l'acide polylactique (PLA) et 5% à 20% de plastifiants d'origine naturelle. Selon un mode de réalisation préféré, la composition selon l'invention comprend en outre de 8 à 12% de plastifiants d'origine naturelle. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la composition comprend en outre de 2 à 5% de copolymère acrylique. Selon un mode réalisation tout à fait préféré, ledit copolymère acrylique est du Biostrength 700® (Arkema, Colombes, France). 30 5% à 20% de plastifiants d'origine naturelle, de 5% à 15% de copolymères d'éthylène acrylique et de 2% à 5% de copolymère acrylique. Afin d'améliorer les propriétés esthétiques des. bioplastiques obtenus avec les compositions selon BASTXI-FR-1_SUITE NOTIFICATION _S0 un mode de réalisation encore plus préféré, la selon l'invention comprend de 5% à 15% de d'éthylène acrylique. un mode de réalisation préféré de l'invention, comprend de 55% à 95% de PLA. Selon un mode encore plus préféré, les compositions selon comprennent les produits cités dans les décrites et de l'acide polylactique q.s.p 100%. un mode de réalisation tout à fait préféré, la selon l'invention consiste en 60% à 78% de PLA, 25 l'invention proportions Selon composition Selon composition copolymères Selon composition réalisation la de l'invention, lesdites compositions peuvent comprendre en outre des pigments et/ou des azurants optiques. Les compositions selon l'invention peuvent comprendre d'autres composés. Toutefois, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions selon l'invention consistent uniquement en les composés décrits à défaut de tout autre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit plastifiant d'origine naturelle est choisi dans le groupe comprenant le glycérol, le sorbitol, le glucose, le sucrose, les oligomères d'acide lactique, les citrates, les tryglycérides et les huiles végétales. Selon un mode de réalisation encore plus préféré de l'invention lesdits citrates sont choisis dans le groupe comprenant le triéthylcitrate et l'acétyl tributyl citrate. Selon un autre mode de réalisation encore plus préféré de l'invention lesdits triglycérides sont choisis dans le groupe comprenant l'huile de ricin, l'huile de colza, l'huile de lin et l'huile de tournesol. Selon un autre mode de réalisation encore plus préféré de l'invention lesdits huiles végétales sont anhydridées, malénisées et/ou époxydées. Afin d'améliorer les propriétés des bioplastiques obtenus à partir des compositions selon l'invention et notamment afin d'améliorer leur imperméabilité au dioxyde de carbone, les compositions selon l'invention peuvent comprendre en outre 1 à 6% de nanocharges d'origine naturelle. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention lesdites nanocharges d'origine naturelle sont de l'hydrotalcite. Ce mode de réalisation de l'invention est plus particulièrement intéressant pour la production de récipient destiné à contenir des boissons gazeuses. La présente invention concerne également un récipient et de manière préféré une bouteille remarquable en ce BASTXI-FR-1 SUITE NOTIFICATION SO - 4 - qu'elle est constituée en tout ou partie d'une composition selon l'invention. Afin d'être totalement biodégradable et issu entièrement de matériaux renouvelables, le récipient selon l'invention est associé préférentiellement à un bouchon constitué en tout ou partie de matériaux renouvelables et de façon encore plus préféré d'amidon de pomme de terre. Exemples . Composition comprenant un plastifiant d'origine naturelle. Des compositions comprenant 9g de PLA et 1g de plastifiants d'origine naturelle on été préparées. Le plastifiant d'origine naturelle était le D27 (une huile végétale), le triethyl citrate ou l'acetyl tributyl citrate. A partir de ces compositions, des plaques échantillons ont été préparées sous presse. Les plaques échantillons obtenues ont été analysées par Calorimétrie différentielle à balayage et dans un essai de traction. Les résultats obtenus indiquent que l'ajout de 10% d'un plastifiant d'origine naturelle tel que le triethyl citrate ou l'acetyl tributyl citrate permet une diminution importante de la température de transition vitreuse (Tg) des échantillons analysées. Plus particulièrement, on observe un Tg de 57.9°C pour les plaques ne comprenant pas de plastifiant contre un Tg de 42.3°C pour les plaques préparées à partir des compositions comprenant 10% de Triéthyl citrate et de 47.8°C pour les plaques préparées à partir des compositions comprenant 10% d'acétyl citrate. L'essai de traction indique que le module de Young des plaques préparées à partir des compositions comprenant BASTXI-FR-7 SUITE NOTIFICATION SO - 5 - un plastifiant d'origine naturelle diminue de façon importante. De la même façon, on observe une augmentation de la déformation à la rupture pour tous les échantillons testés. BASTXI-FR-1 SUITE NOTIFICATION SO REVENDICATIONS1 - Composition caractérisée c comprend de en ce qu'elle vi~~ l'acide polylactique (PLA) et 5% à 20% de plastifiants d'origine naturelle. 2 - Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend de 2 à 5% de copolymère acrylique. 3 - Composition selon l'un des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend de 5% à 15% de copolymères d'éthylène acrylique. 4 - Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend de 55% à 95% de PLA. 5 - Composition caractérisée en ce qu'elle consiste en 60% à 78% d'acide polilactique (PLA), 5% à 20% de plastifiants d'origine naturelle, de 5% à 15% de copolymères d'éthylène acrylique et de 2% à 5% de copolymère acrylique. 6 - Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend de 8 à 12% de plastifiants d'origine naturelle. 7 - Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit copolymère acrylique est du Biostrength 700®. 8 - Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des pigments et/ou des azurants optiques. 9 - Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit plastifiant d'origine naturelle est choisi dans le groupe BASTXI-FR-1 SUITE NOTIFICATION SOcomprenant le glycérol, le sorbitol, le glucose, le sucrose, les oligomères d'acide lactique, les citrates, les tryglycérides et les huiles végétales. 10 - Composition selon la revendication précédente caractérisée en ce que lesdits citrates sont choisis dans le groupe comprenant le triéthylcitrate et l'acétyl tributyl citrate. 11- Composition selon l'une des revendications 9 à 10 caractérisée en ce que lesdits triglycérides sont choisis dans le groupe comprenant l'huile de ricin, l'huile de colza, l'huile de lin et l'huile de tournesol. 12 - Composition selon l'une des revendications 9 à 11 caractérisée en ce que lesdites huiles végétales sont anhydridées, malénisées et/ou époxydées. 13 - Composition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend en outre 1 à 6% de nanocharges d'origine naturelle. 14 - Récipient caractérisé en ce qu'il est constitué en 25 tout ou partie d'une composition selon l'une des revendications précédentes. 15 - Un récipient selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit récipient est une 30 bouteille. 16 - Un récipient selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite bouteille comprend en outre un bouchon constitué en tout ou partie d'amidon 35 de pomme de terre. BASTXI-FR-1 SUITE NOTIFICATION SO