Composición de recubrimiento a base de agua que comprende un poliéster y una sal metálica de un ácido graso.

Una composición de recubrimiento a base de agua que comprende

(a) entre 10 y 50 % en peso de una resina de poliéster hidrofóbica y dispersable en agua que comprende un producto de reacción de 30 a 70 % en peso de un polímero de tereftalato, 5 a 40 % en peso de un compuesto con funcionalidad hidroxilo que tiene al menos dos grupos hidroxilo, 1 a 20 % en peso de un compuesto con funcionalidad carboxi que tiene al menos dos grupos carboxilo y 10 a 60 % en peso de un compuesto hidrofóbico que se selecciona del grupo que consiste en una cadena lineal de C6 - C24 o ácido graso ramificado o triglicéridos de los mismos, y donde el compuesto con funcionalidad hidroxilo está presente 1 a 3 veces el equivalente del resto hidrofóbico,

(b) entre 50 y 90 % en peso de una sal metálica de un ácido graso, estando basadas las cantidades en el contenido total de sólidos en la composición de recubrimiento a base de agua, y

(c) una base en una cantidad de entre 70 % y 130 % del número de grupos de ácido carboxílico en la resina.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/057285.

Solicitante: AKZO NOBEL COATINGS INTERNATIONAL B.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: VELPERWEG 76 6824 BM ARNHEM PAISES BAJOS.

Inventor/es: SMITH, DANNY, ELWOOD, SCHOENLEITNER,ERNST, SCHOENAKER,BERRY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas,... > C09D5/02 (Pinturas en emulsión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliésteres... > C09D167/06 (Poliésteres insaturados con insaturaciones carbono-carbono)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Papel cuché (cartón cuché D21J 1/08 ); Materiales... > D21H19/28 (Poliésteres)

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Fragmento de la descripción:

Composición de recubrimiento a base de agua que comprende un poliéster y una sal metálica de un ácido graso La invención se refiere a una composición de recubrimiento a base de agua que comprende una resina de poliéster soluble en agua o dispersable en agua y una sal metálica de un ácido graso, a un sustrato que ha sido recubierto con dicha composición de recubrimiento, y al uso de dicha composición de recubrimiento como un recubrimiento para papel, cartón, cartulina y similares.

Los recubrimientos a base de agua se usan a menudo para proporcionar papel, cartón o cartulina, usado como material de envasado para alimentos, con una barrera contra el agua, vapor de agua, grasa y aceite. Los polímeros típicos presentes en tales recubrimientos a base de agua incluyen estireno-butadienos, acrilatos y metacrilatos modificados, acetato de polivinilo, poliolefinas, y especialmente resinas de poliéster hidrofóbicas.

Los documentos US20040005341 y WO 01/14426 describen composiciones de recubrimiento para papel y cartulina que incluyen envases de papel tal como el que se utiliza en los envoltorios de alimentos, recipientes de alimentos, receptáculos de alimentos, etc. que comprenden un alcohol polivinílico y una cera de melamina de ácidos grasos. Cuando se desean propiedades de liberación, se puede agregar un aditivo de extremo húmedo tal como EvCote PWR25, comercialmente disponible de AkzoNobel, a las fibras durante el proceso de elaboración del papel.

El documento EP 0 960 021 describe las excelentes propiedades de repelencia al agua y al aceite de las composiciones de recubrimiento a base de agua que comprenden resinas de poliéster hidrofóbicas preparadas a partir de tereftalato de polietileno (PET) . La selección de estos tipos de composiciones de recubrimiento a base de agua también es ventajosa desde un punto de vista ambiental, ya que los desechos de los polímeros de tereftalato tales como las botellas, material en láminas, y desechos textiles se pueden usar para la preparación de estas resinas, y los recubrimientos no tienen un efecto negativo en la compostabilidad del material recubierto.

El documento US 5958601 describe un artículo que comprende un sustrato recubierto con una composición de recubrimiento hidrofóbica y dispersable en agua que comprende un producto de reacción de 30 a 70 % en peso de un polímero de tereftalato, 5 a 50 % en peso de un compuesto con funcionalidad hidroxi que tiene al menos dos grupos hidroxilo, 1 a 20 % en peso de un compuesto con funcionalidad carboxi que tiene al menos dos grupos carboxilo y 10 a 60 % en peso de un compuesto hidrofóbico que se selecciona del grupo que consiste en una cadena lineal de C6 a C24 o ácido graso ramificado o triglicéridos de los mismos. La resina de poliéster hidrofóbica se puede dispersar en agua que contiene una cantidad de base para neutralizar los grupos ácidos colgantes. La resina de poliéster tiene entre 20 y 30 %

o más en peso de la dispersión de resina.

El papel, cartón o cartulina recubierta se usa por ejemplo para envasar salchichas, pescado, pizzas, perritos calientes, hamburguesas, patatas fritas y otros alimentos. Más particularmente, en la industria de la comida rápida, se envasan todo tipo de hamburguesas, sándwiches de pollo y pescado en envases plegables, recipientes corrugados microflauta o envoltorios flexibles. Después de la preparación los sándwiches envasados se pueden almacenar durante períodos de tiempo cortos hasta que se produzca la transacción de venta. Durante el almacenamiento, el bollo del sándwich tiende a pegarse a la pared del envase. Cuando se retira el sándwich del recipiente, se arranca la parte del bollo adherida al envase, lo que le da un aspecto poco atractivo. Este efecto es particularmente notorio cuando el sándwich se calienta con vapor. Este efecto también se observa en las panaderías cuando la masa se hornea en formas de papel, tales como muffins y tartas.

Por consiguiente, se necesitan de composiciones de recubrimiento a base de agua para papel, cartón, cartulina con buenas propiedades de liberación y que al mismo tiempo tengan buenas propiedades de resistencia a la grasa.

Según la presente invención, se proporciona una composición de recubrimiento a base de agua que comprende una resina de poliéster hidrofóbica y dispersable en agua específica y una sal metálica de un ácido graso. Dicho poliéster hidrofóbico y dispersable en agua comprende un producto de reacción de 30 a 70 % en peso de un polímero de tereftalato, 5 a 40 % en peso de un compuesto con funcionalidad hidroxilo que tiene al menos dos grupos hidroxilo, 1 a 20 % en peso de un compuesto carboxi-funcional que tiene al menos dos grupos carboxilo y 10 a 60 % en peso de un compuesto hidrofóbico que se selecciona del grupo que consiste en una cadena lineal de C6 - C24 o ácido graso ramificado o triglicéridos de los mismos y donde el compuesto con funcionalidad hidroxilo está presente de 1 a 3 veces el equivalente del resto hidrofóbico. La resina hidrofóbica y dispersable en agua está presente en la composición de recubrimiento a base de agua según la presente invención en una cantidad de entre 10 y 50 % en peso (basado en el contenido total de sólidos en la composición de recubrimiento a base de agua) . La sal metálica del ácido graso está presente en la composición de recubrimiento a base de agua en una cantidad de entre 50 y 90 % en peso (basado en el contenido total de sólidos en la composición de recubrimiento a base de agua) . Además, una base está presente en una cantidad que corresponde a entre 70 % y 130 % del número ácido de la resina.

Se encontró que cuando se aplican a sustratos adecuados para envasar alimentos (p. ej., papel, cartón o cartulina) , el sustrato recubierto exhibe buenas propiedades de liberación, es decir, el alimento se puede retirar fácilmente del sustrato, manteniendo su aspecto original. El alimento no tiene el olor del recubrimiento o del material de envasado. Además, el sustrato recubierto exhibe buenas propiedades resistentes a la grasa.

El recubrimiento según la presente invención es un reemplazo adecuado para las ayudas de liberación de silicio y tratamientos de barrera de grasa de fluorocarbono no deseados. Otra ventaja de las composiciones de recubrimiento según la presente invención es que estas formulaciones no contienen componentes de melamina no deseados, utilizados a menudo para curar las resinas de poliéster. Además, la composición de recubrimiento tiene buena W.V.T.R. (velocidad de transmisión del vapor de agua, también a veces denominada velocidad de transmisión del vapor de humedad, M.V.T.R.) .

Se conoce que las composiciones de poliéster hidrofóbico y dispersables en agua usadas según la presente invención (p. ej., de EP 960021) imparten repelencia al agua y al aceite deseable a sustratos tratados con éstas sin afectar de manera adversa a otras propiedades deseables del sustrato, tal como textura suave (o tacto) . Las resinas dispersables en agua de la presente invención se pueden sintetizar mediante polimerización por condensación con PET original o reciclado o poliácido-polialcohol (ácidos o alcoholes multifuncionales) utilizados para elaborar poliésteres junto con ácidos alifáticos o triglicéridos animales o vegetales hidrogenados o no hidrogenados. Las resinas dispersables en agua se elaboran preferiblemente a partir de desechos de polímeros de tereftalato, que incluyen botellas, material en láminas, desechos textiles y similares. Los desechos de plásticos de tereftalato se pueden comprar en recicladoras e incluyen, pero no se limitan a, material identificado como "piedra PET". Los desechos de tereftalato se pueden caracterizar por la fórmula unitaria donde R es el residuo de un glicol alifático o cicloalifático... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de recubrimiento a base de agua que comprende

(a) entre 10 y 50 % en peso de una resina de poliéster hidrofóbica y dispersable en agua que comprende un producto de reacción de 30 a 70 % en peso de un polímero de tereftalato, 5 a 40 % en peso de un compuesto con funcionalidad hidroxilo que tiene al menos dos grupos hidroxilo, 1 a 20 % en peso de un compuesto con funcionalidad carboxi que tiene al menos dos grupos carboxilo y 10 a 60 % en peso de un compuesto hidrofóbico que se selecciona del grupo que consiste en una cadena lineal de C6 - C24 o ácido graso ramificado o triglicéridos de los mismos, y donde el compuesto con funcionalidad hidroxilo está presente 1 a 3 veces el equivalente del resto hidrofóbico,

(b) entre 50 y 90 % en peso de una sal metálica de un ácido graso, estando basadas las cantidades en el contenido total de sólidos en la composición de recubrimiento a base de agua, y

(c) una base en una cantidad de entre 70 % y 130 % del número de grupos de ácido carboxílico en la resina.

2. Composición de recubrimiento a base de agua según la reivindicación 1, donde la resina de poliéster es una resina de poliéster dispersable en agua e hidrofóbica que comprende el producto de reacción de desechos de tereftalato de la fórmula unitaria donde R es el residuo de un glicol alifático o cicloalifático de 2-10 carbonos o de glicol oxigenado de la fórmula HO (CxH2xO) nCxH2xOH

donde x es un número entero de 2-4 y n es 1-10.

3. Composición de recubrimiento a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el ácido graso se selecciona del grupo que consiste en ácido mirístico, ácido esteárico, ácido behénico, ácido araquidónico, ácido palmítico y ácido láurico.

4. Composición de recubrimiento a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el metal se selecciona del grupo que consiste en calcio, magnesio, cinc, aluminio y circonio.

5. Composición de recubrimiento a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde talco u otro mineral cargado con cationes como la hidrotalcita está presente en una cantidad de entre 10 y 45 % de la sal metálica del ácido graso.

6. Proceso para la preparación de la composición de recubrimiento a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5 que comprende las etapas de

preparar una solución coloidal o una dispersión de una resina de poliéster hidrofóbica y dispersable en agua que comprende un producto de reacción de 30 a 70 % en peso de un polímero de tereftalato, 5 a 40 % en peso de un compuesto con funcionalidad hidroxilo que tiene al menos dos grupos hidroxilo, 1 a 20 % en peso de un compuesto con funcionalidad carboxi que tiene al menos dos grupos carboxilo, y 10 a 60 % en peso de un compuesto hidrofóbico que se selecciona del grupo que consiste en una cadena lineal de C6 - C24 o ácido graso ramificado o triglicéridos de los mismos, estando presente el compuesto con funcionalidad hidroxilo de 1 a 3 veces el equivalente del resto hidrofóbico, en agua, estando presente una base en una cantidad que corresponde a entre 70 % y 130 % del número ácido de la resina, y

agregar una sal metálica de un ácido graso,

de modo que la resina de poliéster dispersable en agua e hidrofóbica esté presente en una cantidad de entre 10 y 50 % en peso y la sal metálica de un ácido graso esté presente en una cantidad de entre 50 y 90 % en peso, estando basadas las cantidades en el contenido total de sólidos en la composición de recubrimiento a base de agua.

7. Uso de una composición de recubrimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para recubrir un sustrato para el envasado de alimentos que se selecciona del grupo que consiste en papel tal como papel de envoltorio, papel fino, papel manteca; cartulina, envases completos; cartón; y cartón corrugado.

8. Uso según la reivindicación 7 donde el sustrato se selecciona del grupo que consiste en un recipiente de alimentos, recipiente tipo concha, receptáculo de alimentos, bandeja de alimentos y un envoltorio de alimentos.

9. Sustrato recubierto con una composición de recubrimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el sustrato es papel tal como papel de envoltorio, papel fino, papel pergamino; cartulina, envases completos; cartón; o cartón corrugado.

10. Sustrato recubierto según la reivindicación 9 donde el sustrato se selecciona del grupo que consiste en un recipiente de alimentos, recipiente tipo concha, receptáculo de alimentos, bandeja de alimentos y un envoltorio de alimentos.