ES2297385T3

ES2297385T3 - Composiciones adhesivas de pha.

Info

Publication number: ES2297385T3
Application number: ES04713309T
Authority: ES
Inventors: Robert S. Whitehouse
Original assignee: Metabolix Inc
Current assignee: Yield10 Bioscience Inc
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2008-05-01
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: HK1084687A1; EP2241605B1; DE602004009764T2; EP1601737A1; ATE377060T1; ES2371069T3; EP2241605A3; US20100305280A1; HK1085504A1; PT1603987E; EP1935945A1; ATE518932T1; JP2006519293A; WO2004076582A1; US7928167B2; EP1603987B1; JP5606966B2; EP2241605A2; DE602004009764D1; JP4724111B2

Abstract

Composición adhesiva comprendiendo un PHA, en donde el PHA tiene un peso molecular ponderal medio desde 10.000 Daltons hasta 900.000 Daltons y es seleccionado del grupo que comprende poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxipropionato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxipentanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxivalerato, poli 3-hidroxibutirato-co-6-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxiheptanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxidecanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxidodecanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato-co-3-hidroxidecanoato y poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctadecanoato, la composición adhesiva que tiene un valor de tiempo de adhesión a la superficie de a lo sumo 15 segundos, el tiempo de adhesión a la superficie siendo determinado mediante la colocación de una arandela de acero galvanizado que tiene una masa de 13, 85 g con un diámetro externo de 38, 17 mm y un diámetro interno de 13, 41 mm sobre una superficie desplazada horizontalmente que es cubierta con la composición adhesiva de PHA, y la inversión de la superficie de PHA, siendo el tiempo de adhesión a la superficie el tiempo tomado por la arandela en caer de la superficie, y en donde, cuando es expuesta a una presión de 689, 475 kPa (100 psig) a lo sumo, la composición adhesiva puede formar un enlace con la superficie o con ella misma, teniendo la unión una resistencia de la unión a la peladura de al menos 10 Nm-2, determinada por el método de la prueba ASTM 1995-92 de colocación de las superficies pegadas en una máquina Instron de prueba de tracción y de evaluación de la fuerza requerida para separar las superficies usando un ángulo de peladura de 90 grados y una velocidad de la cruceta de 25 milímetros por minuto.

Description

Composiciones adhesivas de PHA.

Campo técnico

La invención trata sobre composiciones adhesivas que contienen al menos un polihidroxialcanoato (PHA) y los métodos y artículos relacionados.

Antecedentes

Las composiciones adhesivas pueden ser usadas para formar un enlace entre dos superficies, como, por ejemplo, superficies hechas de madera, metal, plástico, papel, tela, piel de mamífero y/o tejidos.

En ciertas aplicaciones, una superficie puede ser cubierta con una composición adhesiva relativamente pegajosa, denominada comúnmente adhesivo sensible a presión. La superficie cubierta puede ponerse en contacto con una segunda superficie no cubierta, usando una presión relativamente ligera para formar un enlace adhesivo entre las dos superficies.

En algunas aplicaciones, una o ambas superficies pueden estar cubiertas con un adhesivo relativamente no pegajoso antes del contacto con la(s) superficie(s), el cual frecuentemente es denominado adhesivo de contacto. Cuando las superficies se ponen en contacto en condiciones apropiadas de temperatura y/o presión, puede formarse un enlace adhesivo entre las superficies.

Sumario

La invención trata sobre composiciones adhesivas de PHA y sus métodos y artículos relacionados.

En un aspecto, la invención caracteriza una composición adhesiva que contiene un PHA, cuya composición se define en las Reivindicaciones 1 a 22 anexadas.

En otro aspecto, la invención caracteriza un artículo como el definido en las Reivindicaciones 23 a 30 anexadas.

En un aspecto, la invención caracteriza un método como el definido en la Reivindicación 31 anexada. El procesamiento de la composición, como se indica en la Reivindicación 31, puede incluir la eliminación de al menos parte del disolvente de la composición, e.g., la sustracción de disolvente de la composición a una velocidad tal que el tiempo de exposición de la capa sea menor que el período de tiempo en el cual el PHA alcanza su cristalinidad final en la capa. La capa puede contener, e.g., a lo sumo cerca del 95 por ciento en peso de aditivos adhesivos. La capa puede contener, e.g., a lo sumo, cerca del 40% en peso del disolvente. La capa puede contener, e.g., al menos un 5 por ciento aproximadamente en peso de PHA. La resistencia de la unión a la peladura de la capa puede ser cerca de al menos 100 Nm^{-2}. La presión puede estar a lo sumo alrededor de 334,736 kPa (50 psig). La capa puede tener un tiempo de exposición de al menos aproximadamente 70 minutos. El PHA puede tener un peso molecular ponderal medio de aproximadamente 10.000 Daltons hasta aproximadamente 900.000 Daltons. El PHA en la capa puede tener una cristalinidad de aproximadamente 5% hasta aproximadamente 65%. El PHA en la capa tiene una temperatura de transición vítrea desde aproximadamente -40ºC hasta aproximadamente 20ºC. La composición puede incluir al menos dos PHAs diferentes, e.g., uno de los PHAs puede tener un primer peso molecular ponderal medio y un PHA diferente puede tener un segundo peso molecular ponderal medio, siendo la diferencia entre el primer y segundo peso molecular ponderal medio de al menos unos 1.000 Daltons.

En un aspecto adicional, la invención caracteriza una composición adhesiva que incluye dos PHAs diferentes. La diferencia en el peso molecular ponderal medio de los dos PHAs es de al menos 1.000 Daltons. En un aspecto, la invención caracteriza un artículo que comprende un sustrato y una composición adhesiva soportada por el sustrato. La composición adhesiva incluye dos PHAs diferentes. La diferencia en el peso molecular ponderal medio de los dos PHAs es de al menos 1.000 Daltons aproximadamente.

En otro aspecto, la invención caracteriza una composición adhesiva que incluye dos PHAs diferentes. Al menos uno de los PHAs tiene un índice de polidispersidad de al menos cerca de 2. En un aspecto adicional, la invención caracteriza un artículo que comprende un sustrato y una composición adhesiva soportada por el sustrato. La composición adhesiva incluye dos PHAs diferentes. Al menos uno de los PHAs tiene un índice de polidispersidad de al menos 2 aproximadamente. Las realizaciones pueden incluir una o más de las características siguientes.

El PHA puede tener una temperatura de transición vítrea de, por ejemplo, aproximadamente -40ºC hasta aproximadamente 20ºC.

El PHA puede tener una cristalinidad de desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 2,5%.

El PHA puede tener un índice de polidispersidad de, por ejemplo, al menos aproximadamente 2 hasta al menos aproximadamente 2,5.

La composición puede tener un valor de tiempo de adhesión a la superficie de, por ejemplo, aproximadamente 15 segundos a lo sumo.

La composición puede tener un tiempo de exposición de, por ejemplo, al menos aproximadamente 10 minutos.

La composición puede además incluir uno o más disolventes.

La composición puede comprender uno o más aditivos adhesivos (e.g., uno o más agentes adherentes, agentes de reticulación, iniciadores, colorantes, ceras, estabilizadores y/o plastificadores).

La composición puede incluir al menos dos PHAs diferentes. La diferencia entre el peso molecular ponderal medio de dos de los PHAs puede ser, por ejemplo, al menos aproximadamente 1.000 Daltons, al menos aproximadamente 50.000 Daltons, al menos aproximadamente 100.000 Daltons.

La presión puede ser, por ejemplo, a lo sumo aproximadamente 334,738 kPa (50 psig).

La resistencia de la adhesión a la peladura puede ser, por ejemplo, al menos 1,00 Nm^{-2} aproximadamente.

Otras características, objetos, y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción y las reivindicaciones.

Descripción detallada

Por lo general, las composiciones adhesivas de PHA son como se describen en las Reivindicaciones anexadas 1 a 22 y comprenden uno o más PHAs, y opcionalmente uno o más componentes adicionales (e.g., uno o más disolventes, uno o más aditivos adhesivos).

Una composición adhesiva de PHA puede tener una superficie relativamente baja de adhesión. Por ejemplo, una composición adhesiva de PHA puede ser sustancialmente no adhesiva al tacto antes de su uso en la formación de un enlace adhesivo entre dos superficies. La composición adhesiva de PHA de la presente invención tiene un valor de tiempo de anexión a la superficie de a lo sumo 15 segundos aproximadamente (e.g., aproximadamente 12 segundos a lo sumo, aproximadamente 10 segundos a lo sumo, aproximadamente 9 segundos a lo sumo, aproximadamente 8 segundos a lo sumo, aproximadamente 7 segundos a lo sumo, aproximadamente 6 segundos a lo sumo, aproximadamente 5 segundos a lo sumo, aproximadamente 4 segundos a lo sumo, aproximadamente 3 segundos a lo sumo, aproximadamente 2 segundos a lo sumo, aproximadamente 1 segundo a lo sumo, aproximadamente 0,5 segundo a lo sumo, aproximadamente de 0,1 segundos a lo sumo, cero segundos) antes de su uso en la formación de un enlace adhesivo entre dos superficies.

Como se utiliza en la presente solicitud, el valor de tiempo de adhesión a la superficie de una composición adhesiva de PHA está determinado como sigue. Una arandela de acero galvanizado que tiene una masa de 13,85 gramos (g) con un diámetro externo de 38,17 milímetros (mm) y un diámetro interno de 13,41 milímetros (mm) es colocada sobre una superficie desplazada horizontalmente que está cubierta con una composición adhesiva de PHA. La superficie es entonces invertida, para que así la fuerza gravitacional sobre el objeto y la fuerza adhesiva de la composición sobre el objeto se opongan una a la otra. El tiempo requerido por el objeto para caer de la superficie es el valor de tiempo de adhesión a la superficie. Por lo general, una composición adhesiva de PHA que tiene una menor adhesión a la superficie tendrá un valor de tiempo de adhesión a la superficie más corto que una composición adhesiva de PHA que tenga una mayor adhesión a la superficie.

Una composición de PHA pude formar un enlace relativamente fuerte entre dos superficies cuando es expuesta a una presión relativamente baja de laminado. La composición adhesiva de PHA de la presente invención forma un enlace adhesivo entre dos superficies con una resistencia de la unión a la peladura de al menos aproximadamente 10 Newtons por metro cuadrado (N/m^{2}) (e.g., al menos aproximadamente 50 N/m^{2}, al menos aproximadamente 100 N/m^{2}, al menos 250 N/m^{2} aproximadamente, al menos 500 N/m^{2} aproximadamente, al menos 1000 N/m^{2} aproximadamente) cuando la composición de PHA es expuesta a una presión de laminado aproximadamente 689,475 kilopascales (kPa) a lo sumo (100 libras por pulgada cuadrada manométrica (psig)) (e.g., aproximadamente 620,528 kPa (90 psig) a lo sumo, aproximadamente 551,581 kPa (80 psig) a lo sumo, aproximadamente 482,633 kPa (70 psig) a lo sumo, aproximadamente 413,685 kPa (60 psig) a lo sumo, aproximadamente 344,738 kPa (50 psig) a lo sumo, aproximadamente 275,790 kPa (40 psig) a lo sumo, aproximadamente 206,843 kPa (30 psig) a lo sumo, aproximadamente 137,895 kPa (20 psig) a lo sumo, aproximadamente 103,421 kPa (15 psig) a lo sumo, aproximadamente 68,948 kPa (10 psig) a lo sumo, aproximadamente 34,474 kPa (5 psig) a lo sumo, aproximadamente 6,895 kPa (1 psig)).

Como se usa en la presente solicitud, la presión de laminación se refiere a la presión aplicada a la composición cuando está en contacto con ambas superficies.

Como se usa en la presente solicitud, la resistencia de la adhesión a la peladura de un enlace entre las dos superficies es determinada de acuerdo al método de prueba ASTM 1995-92 mediante la colocación de las superficies unidas en una máquina Instron de prueba de tracción y la evaluación de la fuerza requerida para separar las superficies usando un ángulo de revestimiento de 90 grados y una velocidad de la cruceta de 25 milímetros/minuto.

Una composición de PHA puede tener un tiempo de exposición relativamente largo. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede tener un tiempo de exposición de al menos 10 minutos aproximadamente (e.g., al menos 50 minutos aproximadamente, al menos 70 minutos aproximadamente, al menos 100 minutos aproximadamente, al menos 200 minutos aproximadamente, al menos tres horas aproximadamente, al menos seis horas aproximadamente, al menos 12 horas aproximadamente, al menos 24 horas aproximadamente, al menos 48 horas aproximadamente, al menos 96 horas aproximadamente, al menos 120 horas aproximadamente). Como se usa en la presente solicitud, el tiempo de exposición de una composición de PHA se refiere a la cantidad de tiempo máximo que la composición adhesiva de PHA puede ser expuesta a condiciones del ambiente que la rodea (e.g., temperatura, presión, humedad ambientes) antes de su uso en la formación de un enlace adhesivo: en algunas realizaciones el tiempo de exposición es generalmente un límite superior de exposición permisible y/o tiempo de almacenamiento de una composición de PHA antes que la composición de PHA sea convertida en una composición no adhesiva. En ciertas realizaciones, el tiempo de exposición es excedido cuando la composición adhesiva de PHA no es capaz de formar un enlace adhesivo entre dos superficies con una resistencia de la unión a la peladura de al menos 10 N/m^{2} aproximadamente cuando las composiciones son expuestas a una presión de laminado de aproximadamente 689,475 kPa (100 psig) a lo sumo.

Un PHA es un polímero que tiene al menos una unidad de monómero con la estructura:

1

donde n es cero o un entero (e.g., uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, 10, 11, 12, 13, 14, 15, etc.). Cada uno de los R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5} y R_{6} son independientemente un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, o un radical hidrocarburo. Un radical hidrocarburo contiene al menos un átomo de carbono (e.g., un átomo de carbono, dos átomos de carbono, tres átomos de carbono, cuatro átomos de carbono, cinco átomos de carbono, seis átomos de carbono, siete átomos de carbono, ocho átomos de carbono, etc.). Un radical de hidrocarburo puede ser saturado o insaturado, sustituido o no sustituido, ramificado o de cadena lineal, y/o cíclico o acíclico. Ejemplos de radicales de hidrocarburos sustituidos incluyen radicales hidrocarburos halo-sustituidos, radicales hidrocarburos hidroxi-sustituidos, radicales de hidrocarburos sustituidos por nitrógeno y radicales de hidrocarburos sustituidos por oxígeno. Ejemplos de radicales hidrocarburos incluyen metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, octilo y decilo.

Ejemplos de unidades de monómeros incluyen 3-hidroxibutirato, 3-hidroxipropionato, 3-hidroxivalerato, 3-hidroxihexanoato, 3-hidroxiheptanoato, 3-hidroxioctanoato, 3-hidroxinonato, 3-hidroxidecanoato, 3-hidroxidodecanoato, 3-hidroxitetradecanoato, 3-hidroxihexadecanoato, 3-hidroxioctadecanoato, 3-hidroxi-4-pentanoato, 4-hidroxibutirato, 4-hidroxivalerato, 5-hidroxivalerato y 6-hidroxihexanoato.

Un PHA puede ser un homopolímero (todas las unidades de monómeros son las mismas). Ejemplos de homopolímeros de PHA incluyen poli 3-hidroxialcanoatos (e.g., poli 3-hidroxipropionato, poli 3-hidroxibutirato, poli 3-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxiheptanoato, poli 3-hidroxioctanoato, poli 3-hidroxidecanoato, poli 3-hidroxidodecanoato), poli 4-hidroxialcanoatos (e.g., poli 4-hidroxibutirato), poli 5-hidroxialcanoatos (e.g., poli 5-hidroxipentanoato), poli 6-hidroxialcanoatos (e.g., poli 6-hidroxihexanoato) y el ácido poliláctico. Otro ejemplo de un homopolímero de interés es el ácido poliglicólico (para el cual sólo hay un carbono diferente al carbono del carbonilo en la estructura del monómero).

En la presente invención, el PHA es un copolímero (contiene dos o más unidades de monómeros diferentes) seleccionado del grupo que comprende el poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxipropionato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxipentanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxivalerato, poli 3-hidroxibutirato-co-6-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxiheptanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxidecanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxidodecanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato-co-3-hidroxidecanoato, y poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctadecanoato. El PHA puede tener más de dos unidades de monómeros diferentes (e.g., tres unidades de monómeros diferentes, cuatro unidades de monómeros diferentes, cinco unidades de monómeros diferentes, seis unidades de monómeros diferentes, siete unidades de monómeros diferentes, ocho unidades de monómeros diferentes, nueve unidades de monómeros diferentes, etc.).

En ciertas realizaciones, el PHA puede ser derivado a partir de la biomasa, como la biomasa de plantas y/o biomasa microbiana (e.g., biomasa bacteriana, biomasa levaduriforme, biomasa fúngica). El PHA derivado de la biomasa puede ser formado, por ejemplo, vía polimerización enzimática de las unidades de monómeros. La biomasa puede ser formulada de una o más de una variedad de entidades. Dichas entidades incluyen, por ejemplo, cepas microbianas para la producción de PHA (e.g., Alcaligenes eutrophus (renombrado como Ralstonia eutropha), Bacillus, Alcaligenes latus, Azotobacter, Aeromonas, Cornamonas, Pseudononiads), organismos genéticamente modificados preferiblemente no conteniendo plásmidos recombinantes, para la producción de PHAs (e.g., Pseudomonas, Ralstonia, Escherichia coli, Klebsiella), levaduras para la producción de PHAs, y sistemas de plantas para la producción de PHAs. Dichas entidades están publicadas, por ejemplo, en Lee, Biotechnology & Bioengineering 49:1-14 (1996); Braunegg et al., (1998), J. Biotechnology 65:127-161; Madison, L. L. and Huisman, G. W. (1999), Metabolic Engineering of Poly(3-Hydroxyalkanoates): From DNA to Plastic. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 63, 21-53; and Snell and Peoples 2002, Metabolic Engineering 4: 29-40.

En algunas realizaciones, el PHA puede ser derivado mediante síntesis química, como la polimerización de la abertura del anillo de monómeros de \beta-lactona usando varios catalizadores o iniciadores como los aluminoxanos, distanoxanos, o compuestos de alcoxi-zinc y alcoxi-aluminio (véanse Agostini, D. E. et al. Polym. Sci., Part A-1, 9: 2775-2787 (1971); Gross, R. A. et al., Macromolecules 21:2657-2668 (1988); Dubois, P. I. et al., Macromolecules, 26:4407-4412 (1993); LeBorgne) A. and Spassky, N. Polymer, 30:2312-23 19 (1989); Tanahashi, N. and Doi, Y. Macromolecules, 24:5732-5733 (1991); Hori, Y.M. et al., Macromolecules, 26: 4388-4390 (1993); Kemnitzer, J. E. et al., Macromolecules, 26:1221-1229 (1993); Hori, Y. M. et al., Macromolecules, 26:5533-5534 (1993); Hocking, P. J. and Marchessault, RH., Polym Bull., 30: 163-170 (1993). El PHA puede también ser obtenido mediante la condensación polimerización de ésteres (véase Hubbs, J. C. and Harrison, M. N. U.S. Patent No: 5.563.239) o mediante métodos quimioenzimáticos (véase Xie, et al., Macromolecules, 30:6997-6998 (1997)).

El PHA tiene un peso molecular ponderal medio de 10.000 Daltons aproximadamente hasta aproximadamente 900.000 Daltons (e.g., desde 10.000 Daltons aproximadamente hasta aproximadamente 500.000 Daltons, desde 50.000 Daltons aproximadamente hasta aproximadamente 250.000 Daltons, desde 75.000 Daltons aproximadamente hasta aproximadamente 150.000 Daltons, desde 95.000 Daltons aproximadamente hasta aproximadamente 115.000 Daltons). Como se usa en la presente solicitud, el peso molecular ponderal medio es determinado mediante cromatografía de permeación de gel, usando e.g., cloroformo tanto como eluyente y diluyente para las muestras de PHA. Las curvas de calibración para la determinación de los pesos moleculares pueden ser generadas usando estándares de pesos moleculares del poliestireno.

Un PHA de un relativamente bajo peso molecular puede ser obtenido como sigue. Un PHA de un peso molecular ponderal medio de al menos 80.000 Daltons aproximadamente (e.g., al menos 100.000 Daltons aproximadamente, al menos 150.000 Daltons aproximadamente, al menos 200.000 Daltons aproximadamente, al menos 300.000 Daltons aproximadamente, preparado, al menos 400.000 Daltons aproximadamente, al menos 500.000 Daltons aproximadamente, al menos 600.000 Daltons aproximadamente, al menos 700.000 Daltons aproximadamente, al menos 800.000 Daltons aproximadamente, al menos 900.000 Daltons aproximadamente, al menos 1.000.000 Daltons aproximadamente, al menos 1.500.000 Daltons aproximadamente, al menos 2.000.000 Daltons aproximadamente) es preparado (e.g., mediante uno de los métodos arriba descritos). El PHA es sometido entonces a una reacción de hidrólisis ácida durante la cual puede ocurrir la ruptura hidrolítica de una o más unidades de monómeros a partir del PHA. La pérdida de una o más unidades de monómeros puede dar como resultado la producción de un PHA de menor peso molecular (un PHA con menos unidades de monómeros que el PHA introducido al inicio de la reacción de hidrólisis). La reacción de hidrólisis ácida puede ocurrir en presencia de un catalizador ácido fuerte, e.g. ácido sulfúrico o clorhídrico. La reacción puede ser efectuada a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas de aproximadamente al menos 70ºC (e.g., al menos 80ºC aproximadamente, al menos 90ºC aproximadamente, al menos 100ºC aproximadamente, al menos 110ºC aproximadamente, al menos 120ºC aproximadamente, al menos 130ºC aproximadamente, al menos 140ºC aproximadamente). La reacción puede opcionalmente llevarse a cabo en presencia de alcoholes, dioles, o polioles, por lo que se puede obtener un PHA de menor peso molecular, en el cual, el grupo carboxilo terminal del PHA puede estar esterificado: las reacciones de hidrólisis del PHA están descritas en la solicitud de patente de EE.UU. de propiedad común, en trámite, 09/999,782 (Fecha de Publicación: 6 de Junio de 2002; Publicación Nº: US 2002/0068810 A1), la cual está incorporada aquí como referencia.

En algunas realizaciones, un PHA puede tener un índice de polidispersidad (PDI) de al menos 2,0 aproximadamente (e.g., al menos 2,1 aproximadamente, al menos 2,2 aproximadamente, al menos 2,3 aproximadamente, al menos 2,4 aproximadamente, al menos 2,5 aproximadamente, al menos 2,6 aproximadamente, al menos 2,7 aproximadamente, al menos 2,8 aproximadamente, al menos 2,9 aproximadamente). Como se usa en la presente solicitud, el PDI de un PHA es calculado mediante la división del peso molecular ponderal medio del PHA por el peso molecular numérico medio del PEA. El peso molecular medio numérico de un PHA puede ser medido usando cromatografía de permeación de gel.

Un PHA puede tener una temperatura de transición vítrea (Tg) de, por ejemplo, -40ºC aproximadamente hasta aproximadamente 20ºC (e.g., desde -35ºC aproximadamente hasta aproximadamente 0ºC, desde -30ºC aproximadamente hasta aproximadamente -5ºC, desde -25ºC aproximadamente hasta aproximadamente -10ºC). Como se usa en la presente solicitud, el Tg de un PHA es determinado usando un calorímetro diferencial de barrido (del inglés, DSC) como sigue. La muestra es calentada en un calorímetro diferencial de barrido desde e.g., -50ºC hasta +100ºC a 10ºC/minuto. La temperatura de transición vítrea es la inflexión en la capacidad calórica del DSC versus la curva de temperaturas.

Un PHA puede tener una cristalinidad en porcentaje de volumen de un 5% aproximadamente hasta aproximadamente 65% (e.g., desde un 20% aproximadamente hasta aproximadamente 60%, desde un 30% aproximadamente hasta aproximadamente 55%, desde un 40% aproximadamente hasta aproximadamente 50%). Como se usa en la presente solicitud, la cristalinidad en volumen de un PHA es determinada a partir de los datos contenidos en la capacidad calórica del DSC versus la curva de temperatura y es calculada mediante la división de la masa cristalina de la muestra de PHA por la masa total de la muestra de PHA.

Una composición de PHA puede contener múltiples PHAs diferentes. En algunas realizaciones, la composición puede incluir PHAs diferentes (e.g., dos PHAs diferentes, tres PHAs diferentes, cuatro PHAs diferentes, cinco PHAs diferentes) con una diferencia en el peso molecular ponderal medio de dos de los PHAs de al menos 1.000 Daltons (e.g., al menos 25.000 Daltons, al menos 50.000 Daltons, al menos 75.000 Daltons, al menos 100.000 Daltons).

En algunas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede comprender PHAs diferentes (dos PHAs diferentes, tres PHAs diferentes, cuatro PHAs diferentes, cinco PHAs diferentes) con una diferencia en el PDI de dos de los PHAs siendo al menos 0,05 (e.g., al menos 0,10, al menos 0,15, al menos 0,20, al menos 0,25, al menos 0,30, al menos 0,35, al menos 0,40, al menos 0,45, al menos 0,50).

En algunas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede contener uno o más componentes además del PHA. Por ejemplo, en algunas realizaciones, una composición de PHA puede contener aproximadamente un 95 por ciento en peso a lo sumo (e.g., aproximadamente un 90 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 80 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 70 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 60 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 50 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 40 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 30 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 20 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 10 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un cinco por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un dos por ciento en peso a lo sumo) de uno o más componentes aditivos y/o al menos cerca del 5 por ciento en peso de PHA (e.g., aproximadamente un 10 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 20 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 30 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 40 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 50 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 60 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 70 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 80 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 90 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 95 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 98 por ciento en peso de PHA a lo sumo).

En algunas realizaciones, una composición de PHA puede comprender uno o más disolventes. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede contener aproximadamente 90 por ciento en peso del disolvente a lo sumo (e.g., aproximadamente un 80 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 75 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 70 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 65 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 60 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 55 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 50 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 45 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 40 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 35 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 30 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 25 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 20 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 15 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un 10 por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un cinco por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente un dos por ciento en peso del disolvente a lo sumo, aproximadamente uno por ciento en peso del disolvente a lo sumo).

Por lo general, un disolvente puede ser seleccionado como sea deseado. Ejemplos de disolventes incluyen el agua y disolventes orgánicos. Ejemplos de disolventes orgánicos incluyen el hexano, heptano, benceno, tolueno, éter, metil tert-butil éter (MTBE), acetato de etilo, acetato de butilo, cloruro de metileno, cloroformo, acetonitrilo, metanol, etanol, isopropanol, y 2,2,2-trifluoro-etanol.

En determinadas realizaciones, el disolvente puede ser un sistema con disolventes mezclados comprendiendo dos o más disolventes. Dichos sistemas de disolventes incluyen mezclas homogéneas de disolventes acuosos mezclados (e.g., acetonitrilo/agua), mezclas homogéneas con disolventes orgánicos mezclados (MTBE/acetato de butilo), mezclas heterogéneas con disolventes orgánicos mezclados (e.g., heptano/acetonitrilo) o mezclas heterogéneas mezcladas de agua/disolvente orgánico (e.g. tolueno/agua).

En determinadas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede contener uno o más aditivos adhesivos. Por ejemplo, en algunas realizaciones, una composición de PHA puede contener alrededor de un 95 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo (e.g., aproximadamente un 90 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 85 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 80 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 75 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 70 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 65 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 60 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 55 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 50 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 45 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 40 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 35 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 30 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 25 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 20 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 15 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 10 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 5 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 1 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo, aproximadamente un 0,5 por ciento en peso de aditivo adhesivo a lo sumo) con el residuo siendo uno o más PHAs y opcionalmente uno o más disolventes.

Ejemplos de aditivos adherentes incluyen adhesivos (e.g., resinas adhesivas de hidrocarburos). Las resinas adhesivas de hidrocarburos están disponibles comercialmente, por ejemplo, como una resina del tipo terpeno, (nombre comercial ZONOREX, Arizona Chemical Company) o una resina terpeno fenólica modificada (nombre comercial PICOTEX, Hercules Corporation).

En determinadas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede ser entrecruzada para mejorar la fortaleza interna de las composiciones adhesivas. En algunas realizaciones, una composición de PHA puede contener un agente de reticulación, y opcionalmente un iniciador fotoquímico o térmico (e.g., peróxido de benzoílo, benzofenona).

En determinadas realizaciones, una composición adhesiva de PHA puede contener una cera (e.g., 12-hidroxiestereamida), un estabilizador (e.g., 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxibencil)benceno), un plastificador (e.g., un ftalato), y/o un colorante (e.g., dióxido de titanio).

La composición adhesiva puede ser preparada disolviendo un PHA en un disolvente para formar una solución que contiene aproximadamente un 50 por ciento en peso de PHA a lo sumo (e.g., aproximadamente un 45 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 40 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 35 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 30 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 25 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 20 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 15 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 14 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 13 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 12 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 11 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 10 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 9 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 8 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 7 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 6 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 5 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 2,5 por ciento en peso de PHA a lo sumo, aproximadamente un 1 por ciento en peso de PHA a lo sumo). El disolvente puede ser un disolvente mezclado o único.

La solución de PHA puede ser aplicada a una superficie de sustrato (e.g., mediante una máquina o manualmente) para formar una capa (e.g., una capa sustancialmente uniforme) de la solución de PHA sobre la superficie del sustrato. En algunas realizaciones, la capa puede tener un engrosamiento de aproximadamente 300 micras (\mu) a lo sumo (e.g., aproximadamente 275 \mu a lo sumo, aproximadamente 250 \mu a lo sumo, aproximadamente 225 \mu a lo sumo, aproximadamente 200 \mu a lo sumo, aproximadamente 175 \mu a lo sumo, aproximadamente 150 \mu a lo sumo).

Parte o todo el disolvente puede ser entonces removido para dejar detrás una capa de una composición adhesiva de PHA sobre la superficie del sustrato. La remoción del disolvente puede ser llevada a cabo mediante evaporación natural (e.g., bajo condiciones ambientales con un desplazamiento sustancialmente no deliberado de los vapores del disolvente desde la cercanía del sustrato o evaporación forzada) o mediante un desplazamiento deliberado de los vapores del disolvente desde la proximidad del sustrato (e.g., mediante una corriente directa de aire o un gas inerte, como el nitrógeno o el argón). La remoción del disolvente puede ser llevada a cabo, por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente 40ºC a lo sumo (e.g., aproximadamente 35ºC a lo sumo, aproximadamente 30ºC a lo sumo, aproximadamente 25ºC a lo sumo, aproximadamente 20ºC a lo sumo, aproximadamente 15ºC a lo sumo).

La extensión de la remoción del disolvente puede ser monitoreada por métodos gravimétricos (e.g., secado de la superficie del sustrato hasta que sea alcanzado un peso constante de la superficie del sustrato) o técnicas espectroscópicas (e.g., remoción de una muestra de la composición adhesiva de la superficie del sustrato y obteniendo un espectro ^{1}H NMR de la muestra para detectar el disolvente). La superficie del sustrato que contiene la capa de la composición adhesiva de PHA puede ser usada para la formación de un enlace adhesivo con una segunda superficie de sustrato cuando la composición adhesiva de PHA contiene aproximadamente un 10 por ciento en peso del disolvente a lo sumo (e.g., aproximadamente un 9 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 8 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 7 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 6 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 5 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 4 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 3 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 2 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 1 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 0,5 por ciento en peso a lo sumo, aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a lo sumo).

La composición adhesiva de PHA puede ser formada mediante la colocación de un PHA entre dos superficies de sustratos y presionando las superficies con una presión (e.g., aproximadamente 68,948 kPa (10 psig) a lo sumo, aproximadamente 34,474 kPa (5 psig) a lo sumo, aproximadamente 6,895 kPa (1 psig) a lo sumo a una temperatura deseada (e.g., aproximadamente 130ºC a lo sumo (e.g., aproximadamente 120ºC a lo sumo, aproximadamente 110ºC a lo sumo, aproximadamente 100ºC a lo sumo, aproximadamente 90ºC a lo sumo, aproximadamente 80ºC a lo sumo) por un período de tiempo (e.g., aproximadamente 30 segundos a lo sumo, aproximadamente 20 segundos a lo sumo, aproximadamente 15 segundos a lo sumo, aproximadamente 10 segundos a lo sumo, aproximadamente 5 segundos a lo sumo, aproximadamente 1 segundo a lo sumo). Por ejemplo, una plancha doméstica puede ser usada para este procedimiento. Las superficies de los sustratos presionadas pueden ser entonces enfriadas (e.g., aproximadamente 20ºC a lo sumo, aproximadamente 23ºC a lo sumo, aproximadamente 25ºC a lo sumo, aproximadamente 27ºC a lo sumo) por un período de tiempo (e.g., al menos 60 minutos aproximadamente, al menos 70 minutos aproximadamente, al menos 80 minutos aproximadamente, al menos 90 minutos aproximadamente, al menos 100 minutos aproximadamente).

Cuando dos superficies están van ser adheridas una a otra, una superficie de sustrato puede ser cubierta con una composición adhesiva y la segunda puede no estar cubierta. Alternativamente, ambas superficies pueden ser cubiertas con la composición adhesiva.

La laminación puede ser llevada a cabo mediante la aplicación de presión sobre el área de las superficies de los sustratos en contacto, en donde las superficies están dispuestas sobre una plataforma horizontal. La presión de laminación puede ser aplicada con, por ejemplo,

\hbox{la palma de una mano, un
rodador manipulado a mano  o presión mecánica.}

Cada superficie de sustrato puede representar un parte superior, costado, fondo, etc. de cualquier artículo. La superficie del sustrato puede ser una superficie de solapamiento que está asegurada en el extremo, lado, fondo, etc., de cualquier artículo (e.g., el forro de plástico interior o exterior de una caja de cartón). Las dos superficies de los sustratos a ser laminados pueden estar localizadas sobre el mismo artículo e.g., dos tapas que se solapan usadas para sellar el contenido de una caja o envase similar, o pueden estar localizadas sobre dos artículos separados.

Las superficies del sustrato pueden estar compuestas de materiales, los cuales incluyen, por ejemplo, Mylar, papel, papel recubierto, poli (tetrafluoretileno) (PTFE), poli(tereftalato de etileno) (PET), películas de PHA, fibras, artículos no reticulados, u otros artículos, películas de ácido poliláctico, bandejas o envases comida, no reticulados, películas o artículos de poliésteres sintéticos biodegradables, celofán, lámina de aluminio. Las dos superficies de los sustratos a ser laminados pueden ser hechas del mismo material o pueden ser hechas de materiales diferentes.

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Ejemplo 1

Determinación del valor de tiempo de adhesión a la superficie

Una arandela de acero galvanizado que tiene una masa de 13,85 g con un diámetro externo de 38,17 mm y un diámetro interno de 13,41 mm fue limpiada con disolvente para remover la grasa de la superficie usando acetona y dejada a secar. La arandela de acero fue suavemente colocada sobre una superficie horizontal de PHA condicionada a 20-25ºC y dejada a permanecer sobre la superficie por un período de 60 segundos, después de lo cual la superficie de PHA fue invertida y fue medido el tiempo para que la arandela se desprendiera.

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Ejemplo 2

Preparación de soluciones de la composición adhesiva de PHA

Un vaso de vidrio de un litro es equipado con un agitador encima, y es cargado con 450 g de acetato de butilo y después 50 g de poli(R-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato) al 33,5% (PM=110.000) es añadido por porciones con una agitación vigorosa a 25ºC. La agitación es continuada hasta que se observe que todo el PHA se disuelve.

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Ejemplo de referencia 3

Poli (R-3-hidroxibutirato-co-R-3-hidroxivalerato) (PHA1) al 8% que tiene una temperatura de transición vítrea de +2ºC medido mediante el DSC (velocidad de calentamiento a 10ºC/minuto) y una cristalinidad en el DSC de aproximadamente 54% fue disuelto en diclorometano y moldeada sobre una película de poliéster de Mylar y el disolvente removido mediante evaporación forzada. Después de 60 minutos dos películas de PHA1 fueron laminadas a una presión de 689,475 kPa (100 psi) durante 10 segundos. Ninguna adhesión entre las dos películas fue observada, aún cuando la temperatura de laminación fue incrementada hasta 60ºC.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA1 fue de cero segundos. La prueba fue repetida con 50 g adicionales colocados sobre la arandela durante el período de contacto inicial. El valor de tiempo de adhesión a la superficie siguió siendo de cero segundos.

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Ejemplos de referencia 4-7

Poli R-3-hidroxibutirato-co-R-3-hidroxivalerato al 8% (PHA1) fue disuelto en diclorometano. A las porciones de esta solución les fueron adicionadas 50 phr (partes por ciento de PHA) y 100 phr de Foral 85 (Hercules Powder Co) un éster de glicerol de una resina hidrogenada de pino y Foral 105 (Hercules Powder Co) un éster de pentaeritritol de una resina hidrogenada de pino. Las películas fueron moldeadas sobre películas de poliéster de Mylar y el disolvente removido mediante evaporación forzada. A éstos se les denominó ejemplos 4, 5, 5 y 7 respectivamente. Después de 60 minutos dos películas fueron laminadas juntas a una presión de 689,475 kPa (100 psi) durante 10 segundos a 25ºC: una adhesión insignificante fue observada en cualquiera de estas composiciones.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA1 fue de cero segundos. La prueba fue repetida con 50 g adicionales colocados sobre la arandela durante el período de contacto inicial, el valor de tiempo de adhesión a la superficie siguió siendo de cero segundos.

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Ejemplos de referencia 8-9

Tone 85, un polímero de policaprolactona de la Union Carbide que tiene una temperatura de transición vítrea de -60ºC (PHA2) y una cristalinidad en el DSC del 50%, fue disuelto en diclorometano. A porciones de esta solución se les añadió 0 phr y 50 phr de Foral 105 (Hercules Powder Co) un éster de pentaeritritol de una resina hidrogenada de pino. Las películas fueron moldeadas sobre películas de poliéster de Mylar y el disolvente removido mediante evaporación forzada. Éstos fueron designados ejemplos 8 y 9, respectivamente. Después de 60 minutos dos películas fueron laminadas juntas a una presión de 334,738 kPa (50 psi) durante 10 segundos a 25ºC: fue observada una adhesión insignificante para cualquiera de estas composiciones.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA2 fue de cero segundos. La prueba fue repetida con 50 g adicionales colocados sobre la arandela durante el período de contacto inicial, el valor de tiempo de adhesión a la superficie fue no obstante de cero segundos.

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Ejemplo de referencia 10

Poli R-3-hidroxioctanoato (PHA3) que tiene una temperatura de transición vítrea de -35ºC medido por el DSC y una cristalinidad en el DSC del 15% fue disuelto en diclorometano y moldeado sobre una película de poliéster de Mylar y el disolvente removido mediante evaporación forzada, las películas no tuvieron adhesión al tacto. Después de 60 minutos dos películas de PHA3 fueron laminadas juntas a una presión de 689,475 kPa (100 psi) durante 10 segundos, un enlace moderadamente fuerte fue formado. Aún después de dejar a la película secar durante 2 horas antes de la laminación, pudo formarse un enlace aceptable.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA3 fue de 2,5 segundos.

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Ejemplo de referencia 11

La emulsión del poli R-3-hidroxioctanoato (PHA4) que tiene una temperatura de transición vítrea de -35ºC fue igualmente moldeada sobre papel y el agua removida mediante evaporación forzada, las películas no tuvieron una adhesión al tacto en la superficie. Después de 2 horas las películas de PHA4 fueron laminadas juntas a una presión de 689,475 kPa (100 psi) durante 10 segundos, un enlace fuerte fue formado con una ocurrencia de falla en el papel.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA fue de 1,5 segundos.

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Ejemplo de referencia 12

Películas de poli R-3-hidroxioctanoato (PHA5) fueron obtenidas mediante el prensado del polímero entre dos láminas de PTFE a 90ºC durante 5 segundos, seguido por el enfriamiento a 15ºC por 10 minutos, las láminas no tuvieron una adhesión al tacto en la superficie. Las películas de PHA5 fueron mantenidas a 25ºC durante unos 60 minutos adicionales antes de ser laminadas juntas a una presión de 689,475 kPa (100 psi) durante 10 segundos. La película no pudo ser separada.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA5 fue de 1,7 segundos.

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Ejemplo de referencia 13

Películas de poli R-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato al 20% (PHA6) que tiene una temperatura de transición vítrea medida igualmente mediante el DSC de -14ºC y una cristalinidad en el DSC de un 36% fueron obtenidas mediante el prensado del polímero entre dos láminas de PTFE a 120ºC por 5 segundos, seguido de un enfriamiento a 15ºC por 10 minutos, las láminas no tuvieron una adhesión al tacto en la superficie. Las películas de PHA6 fueron mantenidas a 25ºC por unos 60 minutos adicionales antes de ser laminadas juntas a una presión de 334,738 kPa (50 psi) durante 10 segundos. La película no pudo ser separada.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie fue de 2 segundos.

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Ejemplo de referencia 14

Películas de poli R-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato al 35% (PHA7) que tiene una temperatura de transición vítrea medido mediante el DSC de -26ºC y una cristalinidad en el DCS de un 15% fueron obtenidas mediante el prensado del polímero entre dos láminas de PTFE a 100ºC durante 5 segundos, seguido de un enfriamiento a 15ºC por 10 minutos. Las películas inicialmente tuvieron una muy ligera adhesión al tacto, pero esta desapareció durante los 15 minutos siguientes. Las películas de PHA 7 fueron mantenidas a 25ºC durante unos 60 minutos adicionales antes de ser laminadas juntas bajo una ligera presión manual durante 10 segundos. La película no pudo ser separada.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie fue de 1 segundo.

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Ejemplo de referencia 15

Poli R-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato al 35% (PHA8) que tiene una temperatura de transición vítrea como fue medida por el DSC de -26ºC fue disuelto en acetato de etilo y moldeado sobre una película de poliéster Mylar y removido el disolvente mediante evaporación forzada. Después de 60 minutos dos películas de PHA8 fueron laminadas juntas a una presión de 334,738 kPa (50 psi) durante 10 segundos, las láminas no pudieron ser separadas.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie fue de 3,5 segundos.

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Ejemplo de referencia 16

Películas de poli R-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato al 14% (PHA9) que tiene una temperatura de transición vítrea medida mediante el DSC de -10ºC y un peso molecular ponderal medio equivalente al poliestireno de 352.000 medido por GPC fueron obtenidas mediante el prensado del polímero entre dos láminas de PTFE a 140ºC durante 5 segundos, seguido por un enfriamiento a 15ºC por 10 minutos. Las películas tenían una ligera adherencia que desapareció a los 15 min. Las películas de PHA fueron mantenidas a 25ºC por unos 60 minutos adicionales antes de ser laminadas juntas a una presión de 689,475 kPa (100 psi) durante 10 segundos. La película no pudo ser separada. Si el laminado del PHA es a una presión de 137,895 kPa (20 psi) durante 5 segundos, las películas no pueden ser separadas.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA9 fue de 0,5 segundos.

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Ejemplo de referencia 17

Películas de poli R-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato al 14% (PHA10) que tiene una temperatura de transición vítrea medida en el DSC de -10ºC y un peso molecular ponderal medio equivalente al poliestireno de 98.000 medido mediante GPC fueron obtenidas mediante el prensado del polímero entre dos láminas de PTFE a 140ºC durante 5 segundos, seguido por el enfriamiento a 15ºC por 10 minutos. Las películas inicialmente tuvieron una muy ligera adherencia al tacto pero ésta desapareció durante los 15 minutos siguientes. Las películas de PHA fueron mantenidas a 25ºC por unos 60 minutos adicionales antes de ser laminadas juntas a una presión de 137,895 kPa (20 psi) durante 5 segundos. La película no pudo ser separada.

El valor de tiempo de adhesión a la superficie del PHA10 fue de 1 segundo.

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Ejemplo de referencia 18

Un polímero de PHA comprendiendo R-3-hidroxibutirato al 66,5% y 4-hidroxibutirato al 33,5% de peso molecular (PM) 110.00 fue disuelto en acetato de butilo para producir una solución p/p con un 13% en contenido del polímero. La solución fue aplicada a una película de PET no tratada usando una barra estriada para proporcionar una película húmeda de 200 micras. El disolvente fue removido mediante evaporación natural a 20-25ºC. Después de 24 horas no pudo se detectado el disolvente en la muestra de PET cubierta. La película de PHA estuvo libre de adhesión al toque. Cuando dos películas de PET cubiertas con PHA fueron puestas suavemente en contacto (una presión de contacto estimada de <6,895 kPa (<1 psi) inmediatamente una adhesión entre las películas de PHA fue observada. Una buena auto-adherencia fue observada aún después de que las películas habían sido envejecidas durante 10 días.

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Ejemplo de referencia 19

Al igual que en el ejemplo 18 pero con un PHA comprendiendo un 70% de 3 R hidroxibutirato y un 30% de 4-hidroxibutirato de peso molecular (PM) de 350.000 fue disuelto en acetato de butilo para producir una solución al 10% de contenidos sólidos. Una buena auto-adherencia entre las dos películas de PHA fue obtenida después de que la película fue dejada envejecer durante 24 horas a 20-25ºC.

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Ejemplo de referencia 20

Al igual que en el ejemplo 18 pero el PHA comprendiendo un 78% de 3 R hidroxibutirato y un 22% de 4-hidroxibutirato de peso molecular (PM) de 850.000 fue disuelto en acetona para producir una solución al 8% en contenidos sólidos. Una auto-adherencia fue observada después de permitir a la película que secara durante 60 minutos, sin embargo la auto-adherencia fue perdida cuando se ensayó después de 24 horas.

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Ejemplo de referencia 21

Al igual que en el ejemplo 18 excepto en que la película de PET es reemplazada por una película de celofán mediante el UCB. Una excelente auto-adherencia fue observada, después de que la película había sido envejecida a 20-25ºC durante 10 días.

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Ejemplo de referencia 22

Un polímero de PHA comprendiendo un 66,5% de 3 R hidroxibutirato y un 33,5% de 4-hidroxibutirato de un peso molecular (PM) de 110.000 fue disuelto en acetato de butilo para producir una solución p/p con un 13% en contenido del polímero. La solución fue aplicada a una película plástica usando una barra estriada para proporcionar una película uniforme húmeda de 200 micras. El disolvente fue removido mediante evaporación natural a 20-25ºC.

Adhesión de Sellado en Frío: laminación de la película cubierta con adhesivo a un pedazo de película no cubierta usando una muy ligera presión manual (<13,790 kPa (<2 psi)). Inmediatamente después de la laminación, la fortaleza de la unión adhesiva fue calculada. Los resultados están resumidos en la Tabla 1.

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TABLA 1 Resumen de los Experimentos de Adhesión de Sellado en Frío

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Ejemplo de referencia 23

Un polímero de PHA comprendiendo un 66,5% de R-3-hidroxibutirato y un 33,5% de 4-hidroxibutirato de peso molecular (PM) de 110.000 fue disuelta en acetato de butilo para producir una solución p/p con un 13% en contenido del polímero. La solución fue aplicada a una película plástica usando una barra estriada para proporcionar una película uniforme húmeda de 200 micras. El disolvente fue removido mediante evaporación natural a 20-25ºC. Adhesión de sellado en calor: laminación de la película cubierta con adhesivo a un fragmento de película no cubierta usando una plancha doméstica puesta en la posición 2 (temperatura de superficie de 70-80ºC) y una ligera presión manual (<34,474 kPa (<5 psi)). Inmediatamente después de la laminación fue calculada la fortaleza de la unión adhesiva. Los resultados están resumidos en la Tabla 2.

TABLA 2 Resumen de los experimentos de Adhesión de Sellado en Calor

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Ejemplo 24

Un polímero de PHA comprendiendo un 66,5% de R-3-hidroxibutirato y un 33,5% de 4-hidroxibutirato de peso molecular (PM) 100.000 fue disuelto en acetato de butilo para producir una solución p/p con un 13% en contenido del polímero. La solución fue aplicada a un polisiloxano reticulado cubierto con un papel disponible usando una barra estriada para proporcionar una película uniforme húmeda de 200 micras. El disolvente fue removido mediante evaporación natural a 20-25ºC. La película fue laminada a una hoja de papel usando una plancha caliente y el papel disponible removido para producir un sustrato de papel cubierto con adhesivo. El papel cubierto fue entonces laminado en calor a varios sustratos incluyendo el PET no tratado, celofán, PLA, lámina de aluminio, vidrio simulando un proceso de rotulación. En todos los casos fue observada una buena adhesión, con una falla adherente después de que la unión fuera dejada madurar durante 15-30 minutos. La aplicación de una plancha caliente a la superficie del papel de una muestra separada dio como resultado la readhesión entre los dos sustratos con una adhesión equivalente igual que la unión original.

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Referencias citadas en la descripción

Este listado de referencias citadas por el solicitante tiene como único fin la conveniencia del lector. No forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha puesto gran cuidado en la compilación de las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier responsabilidad en este sentido.

Documentos de patentes citados en la descripción

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Claims

1. Composición adhesiva comprendiendo un PHA,

en donde el PHA tiene un peso molecular ponderal medio desde 10.000 Daltons hasta 900.000 Daltons y es seleccionado del grupo que comprende poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxipropionato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxipentanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-4-hidroxivalerato, poli 3-hidroxibutirato-co-6-hidroxihexanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxiheptanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxidecanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxidodecanoato, poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato-co-3-hidroxidecanoato y poli 3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctadecanoato,

la composición adhesiva que tiene un valor de tiempo de adhesión a la superficie de a lo sumo 15 segundos, el tiempo de adhesión a la superficie siendo determinado mediante

la colocación de una arandela de acero galvanizado que tiene una masa de 13,85 g con un diámetro externo de 38,17 mm y un diámetro interno de 13,41 mm sobre una superficie desplazada horizontalmente que es cubierta con la composición adhesiva de PHA, y

la inversión de la superficie de PHA, siendo el tiempo de adhesión a la superficie el tiempo tomado por la arandela en caer de la superficie,

y en donde, cuando es expuesta a una presión de 689,475 kPa (100 psig) a lo sumo, la composición adhesiva puede formar un enlace con la superficie o con ella misma, teniendo la unión una resistencia de la unión a la peladura de al menos 10 Nm^{-2}, determinada por el método de la prueba ASTM 1995-92 de colocación de las superficies pegadas en una máquina Instron de prueba de tracción y de evaluación de la fuerza requerida para separar las superficies usando un ángulo de peladura de 90 grados y una velocidad de la cruceta de 25 milímetros por minuto.

2. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva tiene un valor de tiempo de adhesión a la superficie de:

(i): a lo sumo 5 segundos; o

(ii): a lo sumo 1 segundo.

3. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la presión es:

(i): a lo sumo 334,738 kPa (50 psig);

(ii): a lo sumo 68,948 kPa (10 psig); o

(iii): a lo sumo 6,895 kPa (1 psig).

4. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la resistencia de la unión a la peladura es:

(i): al menos 100 Nm^{-2}; o

(ii): al menos 500 Nm^{-2}.

5. La composición adhesiva de la reivindicación 1, comprendiendo además un disolvente para el PHA.

6. La composición adhesiva de la reivindicación 5, en donde la composición adhesiva contiene:

(i): a lo sumo 90 por ciento en peso del disolvente;

(ii): a lo sumo 80 por ciento en peso del disolvente;

(iii): a lo sumo 75 por ciento en peso del disolvente;

(iv): a lo sumo 50 por ciento en peso del disolvente;

(v): a lo sumo 35 por ciento en peso del disolvente; o

(vi): a lo sumo 1 por ciento en peso del disolvente.

7. La composición adhesiva de la reivindicación 5, en donde el disolvente comprende un disolvente orgánico o un disolvente acuoso.

8. La composición adhesiva de la reivindicación 1, comprendiendo además un sistema mezclado de disolventes.

9. La composición adhesiva de la reivindicación 8, en donde el sistema mezclado de disolventes comprende agua y un disolvente orgánico inmiscible en agua.

10. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde el PHA tiene una temperatura de transición vítrea desde -40ºC hasta 20ºC.

11. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde el PHA tiene una cristalinidad desde un 5% hasta un 65%.

12. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición tiene un tiempo de exposición de:

(i): al menos 10 minutos;

(ii): al menos 100 minutos; o

(iii): al menos 200 minutos.

13. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva está sustancialmente libre de aditivos adhesivos.

14. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva comprende a lo sumo un 95 por ciento en peso de aditivos adhesivos.

15. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva comprende a lo sumo un 50 por ciento en peso de aditivos adhesivos.

16. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva comprende a lo sumo un 10 por ciento en peso de aditivos adhesivos.

17. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva comprende a lo sumo un 1 por ciento en peso de aditivos adhesivos.

18. La composición adhesiva de la reivindicación 13, en donde los aditivos adhesivos son seleccionados del grupo que consiste de adhesivos, agentes de reticulación, iniciadores, colorantes, ceras, estabilizadores y plastificadores.

19. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva comprende:

(i): al menos un cinco por ciento en peso de PHA;

(ii): al menos un 10 por ciento en peso de PHA;

(iii): al menos un 25 por ciento en peso de PHA; o

(iv): al menos un 50 por ciento en peso de PHA.

20. La composición adhesiva de la reivindicación 1, en donde la composición adhesiva comprende al menos dos PHAs diferentes.

21. La composición adhesiva de la reivindicación 15, en donde uno de los PHAs tiene un primer peso molecular ponderal medio, y un PHA diferente tiene un segundo peso molecular ponderal medio, siendo la diferencia entre el primer y segundo peso molecular ponderal medio de:

(i): al menos 1.000 Daltons;

(ii): al menos 50.000 Daltons; o

(iii): al menos 100.000 Daltons.

22. La composición adhesiva de la reivindicación 1; en la que el PHA tiene un índice de polidispersidad de:

(i): al menos dos;

(ii): al menos 2,2; o

(iii): al menos 2,5.

23. Un artículo, que comprende:

: un sustrato que tiene una superficie; y

: una composición adhesiva comprendiendo un PHA, como está definida en la Reivindicación 1,

en donde la composición es soportada por la superficie del sustrato.

24. El artículo de la reivindicación 23, en donde la resistencia de la unión a la peladura es de al menos 100 Nm^{-2}.

25. El artículo de la reivindicación 23, en donde la presión es a lo sumo de 334,738 kPa (50 psig).

26. El artículo de la reivindicación 23, en donde la composición tiene un tiempo de exposición de al menos 70 minutos.

27. El artículo de la reivindicación 23, en donde la composición comprende al menos dos PHAs diferentes.

28. El artículo de la reivindicación 27, en donde uno de los PHAs tiene un primer peso molecular ponderal medio, y un PHA diferente tiene un segundo peso molecular ponderal medio, siendo la diferencia entre el primer y segundo peso molecular medio de al menos 1.000 Daltons.

29. El artículo de la reivindicación 23, en donde el PHA tiene una temperatura de transición vítrea desde -40ºC hasta aproximadamente 20ºC.

30. El artículo de la reivindicación 23, en el cual el PHA tiene una cristalinidad desde un 5% hasta un 65%.

31. Un método para la preparación de un artículo como está definido en la Reivindicación 23, comprendiendo el método:

el contacto de una composición con una superficie de un artículo, conteniendo la composición un PHA como está definido en la Reivindicación 1,

y un disolvente para el PHA; y

el procesamiento de la composición.