Adhesivos sensibles a la presión basados en fuentes renovables y procedimientos relacionados.
Un procedimiento para formar un adhesivo sensible a la presión,
comprendiendo el procedimiento:
proporcionar un aceite o grasa de origen natural epoxidado;
hacer reaccionar el aceite o la grasa de origen natural epoxidado con al menos un agente multifuncional seleccionado del grupo que consiste en (i) alcoholes, (ii) aminas, (iii) aminoalcoholes, y (iv) combinaciones de los mismos, para formar de ese modo un adhesivo sensible a la presión .
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/047930.
Solicitante: AVERY DENNISON CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 130 North Orange Grove Bvld. Pasadena, CA 91103 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: MALLYA, PRAKASH, KOCH,CAROL A, WILLIAMS,CHARLES R.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C09J191/00 QUIMICA; METALURGIA. › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09J ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE PEGADO EN GENERAL; PROCEDIMIENTOS DE PEGADO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; EMPLEO DE MATERIALES COMO ADHESIVOS (preparación de cola o gelatina C09H). › Adhesivos a base de aceites, grasas o ceras; Adhesivos a base de sus derivados.
- C09J7/02
PDF original: ES-2526984_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Adhesivos sensibles a la presión basados en fuentes renovables y procedimientos relacionados
La presente Invención se refiere en general al campo de los adhesivos sensibles a la presión (PSA). Más específicamente, la Invención se refiere a adhesivos sensibles a la presión que se forman a partir de fuentes renovables, por ejemplo materiales de base biológica, y los procedimientos para la formación de los adhesivos sensibles a la presión.
En la actualidad, casi todos los adhesivos sensibles a la presión conocidos se fabrican principalmente de monómeros basados en derivados del petróleo. Con el aumento del costo y la limitada oferta de petróleo, el uso de fuentes renovables como los componentes de la materia prima para este tipo de adhesivos se ha convertido en económicamente atractivo y socialmente responsable. La limitada capacidad de producción de monómeros acrílicos utilizados en los adhesivos acrílicos sensibles a la presión es otra fuerza impulsora para la investigación de fuentes alternativas. Además, una ventaja de comportamiento de los adhesivos sensibles a la presión de base biológica podía incluir la biodegradabilidad, que apoya el respeto al medio ambiente de estos adhesivos. La presente invención aborda estas necesidades.
El documento WO 28/14473 describe un procedimiento para la formación de un adhesivo sensible a la presión que incluye proporcionar una sustancia que es un triglicérido epoxidado o un áster graso epoxidado, y polimerizar la sustancia. Un adhesivo sensible a la presión puede formarse mediante la copolimerización de al menos dos sustancias que pueden ser un triglicérido epoxidado, un áster graso epoxidado, o un copolímero (met)acrílico. Todavía en otro procedimiento, al menos dos sustancias pueden ser un triglicérido epoxidado acrilado, copolímero acrílico, un monómero basado en ácido graso producido por la reacción de un grupo ácido de un ácido graso y un grupo epoxi de metacrilato de glicidilo, o un monómero (met)acrílico.
Las dificultades y los inconvenientes asociados con los adhesivos sensibles a la presión previamente conocidos y su producción se abordan en los adhesivos y en los procedimientos de la presente invención.
En un aspecto, la invención proporciona procedimientos de formación de adhesivos sensibles a la presión. Los procedimientos comprenden proporcionar un aceite o grasa de origen natural epoxidado y hacer reaccionar el mismo con al menos un agente multifuncional seleccionado del grupo que consiste en alcoholes, aminas, aminoalcoholes, y
combinaciones de los mismos.
Particularmente, la presente invención proporciona procedimientos de formación de un adhesivo sensible a la presión, al proporcionar una cantidad eficaz de ásteres de glicerol de base biológica. Los ásteres de glicerol incluyen una proporción mayoritaria de ácidos grasos de Cs a C22- Los procedimientos comprenden también la incorporación de funcionalidad epóxido en al menos una proporción mayoritaria de los ásteres de glicerol, para producir de ese modo un intermedio áster de glicerol epoxidado. Y, los procedimientos comprenden hacer reaccionar el intermedio áster de glicerol epoxidado con al menos un agente multifuncional seleccionado del grupo que consiste en (i) alcoholes, (ii) aminas, (iii) aminoalcoholes, y (iv) combinaciones de los mismos, para formar de ese modo una adhesivo sensible a la presión. La invención proporciona también adhesivos sensibles a la presión formados por estos procedimientos.
En diversas realizaciones preferidas de la invención, los adhesivos sensibles a la presión se producen a partir de una o más grasas y/o aceites de origen natural. Las grasas o aceites naturales son epoxidadas y se hacen reaccionar después con uno o más alcoholes, aminas, aminoalcoholes, o combinaciones de los mismos para producir los adhesivos sensibles a la presión. En realizaciones preferidas de la invención, los adhesivos sensibles a la presión se producen a partir de ásteres de glicerol de base u origen biológico. Como se comprenderá, los ásteres de glicerol incluyen monoglicéridos, diglicéridos, triglicéridos, y combinaciones de los mismos. Los ásteres de glicerol de origen biológico son epoxidados y se hacen reaccionar con uno o más alcoholes, aminas, aminoalcoholes, o combinaciones de los mismos para producir los adhesivos sensibles a la presión. Estos y otros aspectos se describen en la presente memoria como sigue.
Los términos "de origen natural" o naturales para las grasas y/o aceites utilizados en la presente memoria se refieren en general a las grasas o aceites que se obtienen de plantas o animales en lugar de tales materiales obtenidos a partir del petróleo u otros combustibles fósiles. Por ello, los términos "de origen natural" o "naturales" excluyen aceites u otros materiales que se obtienen directa o indirectamente a partir de fuentes petrolíferas o fuentes de combustibles fósiles. Como se comprenderá, ejemplos de los combustibles fósiles incluyen el carbón, el aceite de base petrolífera y el gas. Las grasas y/o aceites naturales indicados en la presente memoria incluyen grasas y/o aceites que se obtienen de plantas o animales y también a tales grasas y/o aceites que se han sometido a diversas purificaciones, tratamientos, o reacciones químicas.
El término "de base biológica" cuando se utiliza asociado con ásteres de glicerol, monoglicéridos, diglicéridos, triglicéridos, y combinaciones de los mismos, se refiere a tales agentes que se obtienen a partir de grasas y/o aceites de origen natural.
Las grasas y aceites naturales comprenden triglicéridos que son ásteres que incluyen tres ácidos grasos unidos a
una molécula de glicerol. Ejemplos de grasas y aceites naturales de origen vegetal o animal incluyen, pero no se limitan a, aceite de soja, aceite de palma, aceite de oliva, aceite de maíz, aceite de cañóla, aceite de linaza, aceite de colza, aceite de ricino, aceite de coco, aceite de algodón, aceite de nuez de palma, aceite de salvado de arroz, aceite de cártamo, aceite de sésamo, aceite de girasol, aceite de resina, manteca de cerdo, sebo, aceite de 5 pescado, y combinaciones de los mismos. Típicamente, los ácidos grasos asociados con las grasas y aceites naturales incluyen cadena larga, por ejemplo Cs a C22 y más típicamente de C12 a C14, restos, muchos de los cuales incluyen múltiples dobles enlaces por cadena. La molécula de glicerol tiene tres grupos hidroxilo (OH-). Cada ácido graso tiene un grupo carboxilo (COOH-). En los triglicéridos, los grupos hidroxilo del glicerol se unen a los grupos carboxilo de los ácidos grasos para formar enlaces éster.
Como se ha señalado, las longitudes de cadena de los ácidos grasos en los triglicéridos de origen natural o de origen biológico pueden ser de diferentes longitudes. Sin embargo, las longitudes de cadena más corrientes son las que tienen 16, 18 y 2 átomos de carbono. Los ácidos grasos naturales que se encuentran en las plantas y los animales están compuestos típicamente sólo de números pares de átomos de carbono como resultado de la forma en que biológicamente se sintetizan a partir de la acetil coenzima A. Ciertas bacterias, sin embargo, poseen la 15 capacidad de sintetizar ácidos grasos de cadena impar y ramificada. Como resultado, la grasa de animal rumiante con frecuencia contiene ácidos grasos de número impar, tal como 15, debido a la acción de las bacterias en el rumen.
La mayoría de las grasas naturales contienen una mezcla compleja de triglicéridos individuales. Debido a esto, la mayoría de las grasas naturales se funden en un amplio intervalo de temperaturas. La manteca de cacao es inusual 2 ya que se compone de sólo unos pocos triglicéridos, uno de los cuales contiene los ácidos palmítico, oleico y esteárico, en orden de concentración. Como resultado, la manteca de cacao tiene una gama de temperaturas de fusión relativamente estrecha.
Los ácidos grasos preferidos en los triglicéridos de grasas y aceites naturales de interés se exponen a continuación en la Tabla 1.
Tabla 1 - Nombres químicos y descripciones de ácidos grasos comunes
| Nombre común | Átomos de carbono | Dobles enlaces | Nombre científico | Fuentes |
| Ácido butírico | ácido butanoico | grasa butírica | ||
| Ácido caprolco | ácido hexanoico | grasa butírica | ||
| Ácido capríllco | ácido octanolco | aceite de coco | ||
| Ácido cáprlco ... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:1. Un procedimiento para formar un adhesivo sensible a la presión, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un aceite o grasa de origen natural epoxidado; hacer reaccionar el aceite o la grasa de origen natural epoxidado con al menos un agente multifuncional seleccionado del grupo que consiste en (i) alcoholes, (ii) aminas, (iii) amlnoalcoholes, y (¡v) combinaciones de los mismos, para formar de ese modo un adhesivo sensible a la presión. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde lo dicho que proporciona un aceite o grasa de origen natural epoxidado se logra mediante proporcionar una cantidad eficaz de ásteres de glicerol de origen biológico, incluyendo los ásteres de glicerol una proporción mayoritaria de ácidos grasos de C8 a C22, e incorporar funcionalidad epóxido en al menos una proporción mayoritaria de los ásteres de glicerol, para producir de ese modo un intermedio de áster de glicerol epoxidado; y en donde el intermedio de áster de glicerol epoxidado se hace reaccionar con dicho al menos un agente multifuncional. 3. El procedimiento de la reivindicación 2, en donde los ásteres de glicerol incluyen al menos uno de los (i) monogllcérldos, (ii) diglicéridos, (iii) triglicéridos, y (iv) combinaciones de los mismos. 4. El procedimiento de la reivindicación 2 ó 3, en donde los ásteres de glicerol incluyen una proporción mayoritaria de triglicéridos. 5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el aceite o grasa de origen natural se selecciona del grupo que consiste en aceite de soja, aceite de palma, aceite de oliva, aceite de maíz, aceite de cañóla, aceite de linaza, aceite de colza, aceite de ricino, aceite de coco, aceite de algodón, aceite de nuez de palma, aceite de salvado de arroz, aceite de cártamo, aceite de sésamo, aceite de girasol, aceite de resina, manteca de cerdo, sebo, aceite de pescado, y combinaciones de los mismos. 6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde se seleccionan los alcoholes y en donde los alcoholes son alcoholes dihidroxilados. 7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde se seleccionan las aminas y las aminas son diaminas. 8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde se seleccionan los aminoalcoholes y en donde los aminoalcoholes se seleccionan del grupo que consiste en etanolaminas, propanolaminas, butanolaminas, pentanolaminas, heptanolaminas, hexanolaminas, aminas basadas en cresol y fenol, y sus combinaciones. 9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la reacción se realiza por una técnica seleccionada del grupo que consiste en (i) de polimerización en masa, (ii) polimerización con disolvente, (iii) polimerización en base acuosa, (iv) polimerización en banda, y (v) combinaciones de las mismas. 1. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además: proporcionar un ácido graso epoxidado e incluir el ácido graso epoxidado en la etapa de reacción, y/o proporcionar un áster graso epoxidado e incluir el áster graso epoxidado en la etapa de reacción, y/o proporcionar un componente de acrilato e incluir el componente de acrllato en la etapa de reacción, y/o proporcionar un ácido vinilcarboxílico e incluir el ácido vinilcarboxílico en la etapa de reacción. 11. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1, en donde el aceite o grasa de origen natural epoxidado contiene al menos un grupo acrilato. 12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además: proporcionar un agente que contiene uno o más grupos funcionales seleccionados del grupo que consiste en ácidos sulfónicos, sulfatas, fosfonatos, y combinaciones de los mismos, e incluir el agente en la etapa de reacción. 13. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además: proporcionar un material seleccionado del grupo que consiste en acrilato de hldroxletllo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, metacrilato de hidroxipropilo, acrilato de hidroxibutilo, metacrilato de hidroxibutilo, metacrilato de glicidilo, y combinaciones de los mismos, e incluir el material en la etapa de reacción. 14. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además: proporcionar un componente obtenido a partir de combustibles fósiles e incluir el componente en la etapa de 5 reacción. 15. El adhesivo sensible a la presión producido por cualquiera de los procedimientos de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
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