ES2650234T3

ES2650234T3 - Cera de vela que comprende un polímero y método para producir la cera de vela

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Publication number: ES2650234T3
Application number: ES12783987.6T
Authority: ES
Inventors: Niels VAN OPSTAL; Geert Deroover
Original assignee: Nchem bvba
Current assignee: Nchem bvba
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: PL2776545T3; US9580669B2; BE1020324A3; EP2776545B1; US20140290126A1; NO2776545T3; WO2013068385A1; EP2776545A1

Abstract

Cera de vela que comprende una mezcla de una base de cera de vela y un polímero, en donde el polímero comprende unidades que tienen la fórmula (I):**Fórmula** en donde X se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1-propilo, 2-propilo, 1-butilo, 2-butilo, 3-butilo, 2-metil-1- propilo, 1-metil-1-propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo, anhídrido metil maleico o anhídrido etil maleico o alquilenimina, preferiblemente etilenimina; Y se selecciona del grupo que consiste en -O-, -S-, -NH-, -C(>=O)NH- en donde si X es etilenimina, Y es C>=O; Z es un grupo alquilo C10-C40, preferiblemente no ramificado y es preferiblemente un grupo alquilo C14, C16, C18, C20 o C22, en donde n>3

Description

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DESCRIPCION

Cera de vela que comprende un polímero y método para producir la cera de vela

Esta invención se refiere a una cera de vela y un método de producción de la cera de vela.

Las velas están hechas de cera de vela. La cera de vela está hecha o bien de un rango de sustancias cerosas derivadas de insectos, o está producida de ácidos grasos derivados de grasas animales y aceites vegetales. Las composiciones de cera de vela basadas en lípido vegetal, por ejemplo, están descritas en el documento US 2003/0061760 y US 2010/0212214.

La cera de vela también está producida con frecuencia de sustancias derivadas de petróleo, tales como parafina. También se usan mezclas de diferentes tipos de ceras obtenidas de diversas fuentes donde las proporciones de diferentes ceras pueden variar.

Una desventaja de usar cera de vela producida a partir de ácidos grasos derivados de fuentes animales o vegetales es que la cera de vela puede cristalizar durante la solidificación. Las velas producidas a partir de este tipo de cera queman bien, pero con frecuencia se añade parafina a tales velas debido a que la superficie de la vela es vista por el consumidor como que tiene una superficie sin refinar y, por lo tanto, tiene menos valor estético. La cera de parafina es una mezcla de alcanos donde el número de carbono en las cadenas es entre 20 y 40. La parafina asegura que los ácidos grasos no cristalicen durante la solidificación y que la cera enfriada tenga una superficie lisa que parezca suave y no áspera. Generalmente se añade 10 a 30 % de parafina para conseguir un buen efecto anticristalización. La parafina es un producto relativamente caro que principalmente está derivado del petróleo que causa que el precio de la parafina fluctúe mucho dependiendo del mercado. Además, se necesita una gran cantidad de parafina para obtener un efecto anticristalización.

Por lo tanto, se necesita un producto alternativo que sea tanto fácil de fabricar como barato, y también que asegure que los ácidos grasos, y por lo tanto la cera de vela, no cristalice.

Por lo tanto, es un objetivo de esta invención proporcionar una cera de vela que no cristalice durante la solidificación o una que minimice la cristalización de la cera de vela de manera que los cristales no sean muy visibles.

Otro objetivo de esta invención es proporcionar una cera de vela que sea fácilmente obtenible donde solamente se necesite añadir una pequeña cantidad para obtener un efecto reductor de la cristalización.

Estos objetivos, entre otros objetivos, están cubiertos al menos parcialmente, si no completamente, por una cera de vela como se especifica en la reivindicación 1 y 7.

Estos objetivos se consiguen en particular por una cera de vela que comprende una mezcla de cera de vela y un polímero donde el polímero comprende unidades que tienen la fórmula (I):

Y

I

Z (I)

en donde

X se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1-propilo, 2-propilo, 1 -butilo, 2 butilo, 3-butilo, 2-metil-1-propilo, 1- metil-1-propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo, anhídrido metil maleico, anhídrido etil maleico o alquilenimina, preferiblemente etilenimina;

Y se selecciona del grupo que consiste en -O-, -S-, -NH-, -C(=O)NH;

Z es un alquilo C10-C40 saturado, preferiblemente no ramificado y es preferiblemente un grupo alquilo C14 (es decir, grupo n-tetradecilo), C16 (es decir, grupo n-hexadecilo), C18 (es decir, grupo n-octadecilo), C20 (es decir, grupo n- icosilo), o C22 (es decir, grupo n-doicosilo),

n es un número entero positivo que es mayor de 3.

El objetivo es además conseguir una cera de vela que comprenda una mezcla de base de cera de vela y un copolímero aleatorio. El copolímero aleatorio tiene una fórmula según (III):

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en donde

el polímero comprende una primera unidad (A), y una segunda unidad (B) y una tercera unidad adicional (C), en donde

X2 y X3 son metilo, Y2 y Y3 son -COO- con el átomo C unido a X2 y X3

X1 se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1 -propilo, 2-propilo, 1 -butilo, 2-butilo, 3-butilo, 2-metil-1-propilo, 1- metil-1-propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo;

Y1 se selecciona del grupo que consiste en -O-, -S-, -NH-, -COO- del cual el grupo de oxigeno se une al grupo X, - C(=O)NH-, trialcoxisilano, preferiblemente trimetoxisilano o trietoxisilano, bencilo, amida;

cada uno de Z1, Z2 o Z3 es hidrógeno o un grupo alquilo C1-C40 o un grupo alquenilo <C40, preferiblemente hidrógeno, metilo, etilo o un alquilo C10-C40 saturado, preferiblemente no ramificado, y es preferiblemente un grupo alquilo C14, C16, C18 o C20;

en donde “m”, “o” y “p” son números enteros positivos, y m+o>3, o m+o+p>3; y

si Z1 es H o un metilo o etilo, entonces Z2 y/o Z3 es un grupo alquilo C3-C40 o grupo alquenilo C3-C40.

El inventor sorprendentemente ha encontrado que una vela con las propiedades anteriormente mencionadas no forma cristales cuando se solidifica, o la cristalización en la cera de vela se reducía a tal grado que los cristales no eran más tiempo visibles.

Una cera de vela, según esta invención, que comprende un polímero que tiene la fórmula (I) que asegura que las moléculas en la cera de vela, las cuales principalmente comprenden ácidos grasos saturados C16 y C18, no tengan la posibilidad de colocarse ellas mismas ordenadamente. El polímero según la invención impide que las largas cadenas de ácido graso se coloquen cuidadosamente próximas unas a otras, de manera que resulta una colocación de manera desordenada. Esto da como resultado velas que forman pocos o ningún cristal y velas que parecen suaves sobre la superficie. Añadiendo un polímero según la fórmula (I), la cristalización se reduce a tal grado que los cristales no son visibles más tiempo a simple vista.

La base de cera de vela, según esta invención, comprende cera preparada a partir de diversas fuentes tales como grasa animal, petróleo, aceites vegetales (tales como aceite de palma y soja), y fuentes sintéticas. La base de cera de vela se puede producir a partir de una fuente única, pero también puede estar hecha de una mezcla de dos o múltiples fuentes. La base de cera de vela comprende principalmente ácidos grasos y preferiblemente tiene una composición de ácidos grasos de más de 90 %, más preferiblemente más de 95 %, e incluso más preferiblemente más de 98 % y puede tener una composición de hasta aproximadamente 99,998 %. Los ácidos grasos que se dan más comúnmente en la base de cera de vela son ácidos grasos C16 y C18 (es decir, ácido palmítico y ácido esteárico, saturado o no saturado). La mayoría de los ácidos grasos encontrados en la base de cera de vela son ácidos grasos saturados. La composición de la base de cera de vela es sólida a temperatura ambiente y tiene un punto de fusión mayor de 40 °C. Esta invención preferiblemente se relaciona con una composición de base de cera de vela, como se describe por esta invención, que cristaliza durante la solidificación sin la adición de un polímero.

“Alquilo” es, según esta invención, un grupo de hidrocarburos que están compuestos de solamente carbono unido único y átomos de hidrógeno.

“Alquenilo” es, según esta invención, un grupo de hidrocarburos que tienen un único enlace doble.

“Copolímero aleatorio” es, según esta invención, un polímero derivado de dos o más monómeros. La secuencia de los residuos de monómero en un copolímero aleatorio se distribuye al azar según una regla estadística donde la posibilidad de encontrar un residuo de monómero en el polímero es igual a la fracción molar del residuo de monómero en la cadena. El copolímero aleatorio, según esta invención, tiene múltiples monómeros de unidades según la fórmula (I) que tiene un grupo X, Y o Z diferente.

En una realización, la primera unidad (A) tiene una relación de peso de 0 a 100 % p/p, o 0 a 99 % p/p, o 1 a 100 % p/p en relación con la cantidad total de polímero, preferiblemente 20 a 100 % p/p, más preferiblemente 50 a 100 % p/p y lo más preferiblemente aproximadamente 70 % p/p.

En una realización diferente, la segunda unidad (B) y/o la tercera unidad (C) tienen juntos o separados una relación

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en peso de 0 a 100 % p/p, o 0 a 99 % p/p, o 1 a 100 % p/p en relación con el polímero total, preferiblemente entre 0 y 80 % p/p, más preferiblemente 0 a 50 % p/p, y lo más preferiblemente aproximadamente 30 % p/p.

Un experto entenderá que la composición de las unidades en el polímero puede variar, y que se puede conseguir un resultado óptimo dependiendo de la base de ácido graso que uno quiera usar para producir cera de vela.

En una realización particular el copolímero aleatorio se produce, según esta invención, a partir de monómeros de vinil éter donde Z1 es un alquilo C16 no ramificado y Z2 es un grupo alquilo C18 no ramificado. Estos polímeros tienen la siguiente fórmula estructural (IV):

imagen2

en donde la unidad (A) Z1 es un grupo n-hexadecilo C16 no ramificado y la unidad (B) Z2 es un grupo n-octadecilo C18 no ramificado; y “m” y “o” son un número entero positivo e independiente uno de otro, donde la suma de “m” y “o” es mayor de 3.

Como se describió anteriormente, la relación en peso de las unidades en el polímero es dependiente de la composición de la base de cera de vela. Una base de cera de vela que contiene aproximadamente 70 % de ácido graso C16 y aproximadamente 30 % de ácido graso C18 tiene un efecto mejor que si el polímero tiene aproximadamente 70 % p/p de unidad A, donde Z1 es un grupo alquilo C16 y tiene aproximadamente 30 % p/p de unidad B, donde Z2 es un grupo alquilo C18.

En otra realización más, el copolímero de fórmula (I) se selecciona del grupo que consiste en poli(etenil hexadecil éter); poli(etenil octadecil éter); poli(1 -propenil hexadecil éter); poli(1 -propenil octadecil éter); poli(2-propenil hexadecil éter); poli(2-propenil octadecil éter); poli(1-butenil hexadecil éter); poli(1-butenil octadecil éter); poli(2- butenil hexadecil éter); poli(2-butenil octadecil éter); poli(3-butenil hexadecil éter); poli(3-butenil octadecil éter); poli(2- metil-2-propenil hexadecil éter); poli(2-metil-2-propenil octadecil éter); poli(2-metil-1 -propenil hexadecil éter); poli(2- metil-1-propenil octadecil éter); poli(1 -metil-2-propenil hexadecil éter); poli(1 -metil-2-propenil octadecil éter); poli(etenil hexadecil/octadecil éter); poli(1-propenil hexadecil/octadecil éter); poli(2-propenil hexadecil/octadecil éter); poli(1-butenil hexadecil/octadecil éter); poli(2-butenil hexadecil/octadecil éter); poli(3-butenil hexadecil/octadecil éter); poli(2-metil-2-propenil hexadecil/octadecil éter); poli(2-metil-1 -propenil hexadecil/octadecil éter); poli(1 -metil-2- propenil hexadecil/octadecil éter); poli(vinil alquil éter), copolímero de poli(vinil alquil éter)-vinil trialcoxisilano, poli(alcanoil etilenimina).

En otra realización, el polímero de fórmula (III) se elige del copolímero de poli(vinil alquil éter-anhídrido maleico), copolímero de poli(vinil alquil éter-maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(vinil alquil éter-maleato de (di)alquilo- vinil trialcoxisilano, copolímero de poli(acetato de vinilo-maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(acetato de vinilo- maleato de (di)alquilo-trialcoxisilano), copolímero de poliestireno-maleato de (di)alquilo, copolímero de poli(etileno- maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(propileno-maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(butileno-maleato de (di)alquilo).

En otra realización, el polímero tiene un peso molecular de entre 1 y 1.000 kDa (kiloDalton), preferiblemente entre 5 y 500 kDa, más preferiblemente entre 5 y 350 kDa, incluso más preferiblemente entre 30 y 350 kDa, y lo más preferiblemente entre 50 y 200 kDa.

En otra realización más, la cera de vela comprende una mezcla de base de cera de vela con el polímero en donde el polímero tiene una proporción de 10 a 2.000 ppm (partes por millón), preferiblemente entre 50 y 1.000 ppm, más preferiblemente entre 100 y 500 ppm, y lo más preferiblemente entre aproximadamente 150 y 300 ppm en relación con la base de cera de vela. El inventor sorprendentemente ha encontrado que tales cantidades pequeñas pueden tener un efecto de anticristalización sobre la base de cera de vela.

En un segundo aspecto de esta invención, la cera de vela como se describe en esta invención también se puede usar para producir velas, por ejemplo, tales como velas de té (“tealight”). Una vela de té es una vela con una envuelta de metal que rodea la cera de la vela por el fondo y el lateral. Las velas de té están principalmente producidas de ácidos grasos obtenidos de fuentes animales o vegetales, o una mezcla de diferentes ácidos grasos. La base de cera de vela comprende principalmente ácidos grasos C16 (palmitato o ácido palmítico) y C18 (ácido esteárico o estearato). Añadir el polímero, según la invención, asegura que se prevenga la cristalización en la base de cera de vela y que no se formen cristales visibles.

En otro aspecto más, la invención se refiere a un método para producir cera de vela que comprende mezclar una base de cera de vela de origen animal o vegetal y/o una base de cera de vela que está producida a partir de petróleo donde el polímero comprende unidades que tienen la fórmula (I) o (III) como se especificó anteriormente en la presente memoria.

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En otra realización más, la invención comprende un método donde la primera unidad (A) tiene una relación en peso de 1 a 99 % p/p, preferiblemente entre 20 a 99 % p/p, más preferiblemente entre 50 a 99 % p/p, y lo más preferiblemente aproximadamente 70 % p/p.

En otra realización más, la invención incluye un método donde la segunda unidad (B) y/o la tercera unidad (C) tiene una relación en peso de 1 a 99 % p/p, preferiblemente entre 1 a 80 % p/p, más preferiblemente con 1 a 50 % p/p, y lo más preferiblemente aproximadamente 30 % p/p.

En otra realización más, la invención comprende un método en el que el polímero tiene un peso molecular de entre 1 y 1.000 kDa, preferiblemente entre 5 y 500 kDa, más preferiblemente entre 30 y 350 kDa, y lo más preferiblemente entre 50 y 200 kDa.

En otra realización más, la invención comprende un método en el que el polímero está entre 10 a 2.000 ppm, preferiblemente entre 50 y 1.000 ppm, más preferiblemente entre 100 y 500 ppm, y lo más preferiblemente aproximadamente entre 150 y 300 ppm, y se mezcla con la base de cera de vela.

En otra realización más, la invención comprende un método en el que la mezcla del polímero y la base de cera de vela se lleva a cabo a una temperatura a la cual el polímero y la base de cera de vela están en fase líquida. Esto se hace principalmente a una temperatura entre 40 °C y 100 °C, preferiblemente entre 50 °C y 70 °C.

En otra realización más, la invención incluye un método que comprende la fusión de la cera de vela dentro de un molde, en donde la cera de vela se solidifica, por ejemplo, dejando enfriar la masa entera a temperatura ambiente.

En otra realización más, la invención comprende un método para rellenar un molde con cera de vela en forma de polvo o en forma de gránulo, como se describe por la invención, después de lo cual el gránulo o el polvo se consolida bajo alta presión.

En este aspecto los efectos técnicos y las desventajas de las diversas realizaciones del método de la invención corresponden mutatis mutandis a los descritos anteriormente en relación con los productos según la invención.

La invención se ilustra más por los ejemplos y la figura. Un experto entenderá que estos ejemplos no son a modo limitante para la invención descrita anteriormente.

Descripción de la figura

La Figura 1A muestra una vela de té hecha de una base derivada de ácido graso de palma, y la Figura 1B muestra una vela de té hecha de una mezcla de ácido graso derivado de base de palma mezclada con 150 ppm de polímero que tiene la fórmula (III).

Ejemplos

Ejemplo 1: Preparación de polietenil-hexadeciléter/polietenil-octadeciléter

El copolímero aleatorio de polietenil-hexadeciléter/polietenil-octadeciléter se preparó por una reacción de polimerización por radical libre de vinil éteres:

m (CH2=CH2) n(CH2=CH2)—> -(CN-CHÍ^CH-CH^

6 6 O O

i + i ii

Zi z2 z± z2

en donde Z1 es un alquilo C16 no ramificado, o es palmitilo o hexadecilo, y Z2 es un alquilo C18 no ramificado, o es estearilo u octadecilo, y “m” y “o” son un número entero positivo, cuya suma es mayor de 3.

Para obtener una producción de polímeros con un peso molecular promedio alto, se realizó la polimerización de los alquil vinil éteres de larga cadena bajo condiciones ácidas. El ácido apropiado o el fotoácido se mezcló con monómeros y la reacción se siguió con espectroscopía (FT)IR hasta que los dobles enlaces vinílicos desaparecieron casi completamente de los espectros de absorción de IR. Ajustando las relaciones de reactivo, se puede afinar el peso molecular y la composición.

Un experto entenderá que tal polimerización se puede llevar a cabo de diversos modos.

Ejemplo 2: Preparación de copolímero de poli(vinil alquil éter-anhídrido maleico) y copolímero de poli(vinil alquil éter-maleato de (di)alquilo)

En una reacción de polimerización por radical normal de anhídrido maleico con vinil éteres de larga cadena, los componentes se disuelven en un disolvente inerte (hasta 60 %) bajo atmósfera inerte y se someten a curado por un

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iniciador térmico o fotoquímico hasta que las bandas normales de absorción de IR de doble enlace desaparecieron casi completamente de los espectros de absorción de IR de la mezcla de reacción. Ajustando la cantidad de iniciador, se pueden afinar los pesos moleculares de los polímeros. A continuación, esto proporciona un copolímero de poli(vinil alquil éter-anhídrido maleico).

Para preparar el copolímero de poli(vinil alquil éter-maleato de (di)alquilo), o copolímero de poli(vinil alquil éter- (di)alquil maleamida), el polímero copolímero de poli(vinil alquil éter-anhídrido maleico) obtenido anteriormente, a continuación, se hace reaccionar con alcoholes alifáticos de larga cadena o aminas para producir los productos deseados (se usan protocolos sintéticos convencionales para la formación de ésteres y amidas). La reacción se siguió por espectroscopía IR(FT) (desaparición de las bandas de absorción de ácido y anhídrido y formación de bandas de éster y amida). Las reacciones se muestran a continuación.

imagen3

Ejemplo 3: Preparación de poli(alquil acrilamida) y copolímero de poli(vinil alquil éter-alquil acrilamida).

En una reacción de polimerización por radical normal de acrilamidas con o sin vinil éteres de larga cadena, los componentes se disuelven en un disolvente inerte (hasta 60 %) y se someten a curado por un iniciador térmico o fotoquímico hasta que las bandas normales de absorción de IR de doble enlace desaparecieron casi completamente de los espectros de absorción de IR de la mezcla de reacción. Ajustando la cantidad de iniciador se pueden afinar los pesos moleculares de los polímeros resultantes.

imagen4

Ejemplo 4: Preparación de poli(alquil acrilamida) por reacción de policondensación y poli(alcanoil etilenimina).

En una reacción de policondensación normal, el ácido y la amina se mezclan en cantidades apropiadas (hasta relaciones equimolares de la amina y el ácido) y se calientan a 150 °C bajo un flujo de nitrógeno (para eliminar el agua) durante aproximadamente 6 horas.

El curso de la reacción se sigue por espectroscopía de IR(FT) (desaparición de las bandas de absorción del ácido y la sal y formación de las bandas de amida secundaria y terciaria). Dependiendo del peso molecular del ácido poliacrílico o la polietilenimina y la carga de las aminas alifáticas de larga cadena o los ácidos alifáticos de larga cadena se puede afinar el peso molecular del polímero resultante. La reacción es la siguiente:

O^OH

Ejemplo 5: Preparación de cera de vela

Se preparan diferentes tipos de cera de vela en los que puede variar la composición de la base de cera de vela y también la relación de las unidades en el copolímero. La Tabla 1 muestra los resultados del efecto de 5 anticristalización. El efecto de anticristalización se representa como

- -: escaso efecto de anticristalización, muchos cristales presentes en la cera de vela,

-: efecto de anticristalización leve, muchos cristales presentes en la cera de vela,

+/-: efecto de anticristalización promedio, pocos cristales presentes, pero aún visibles,

+: efecto de anticristalización, muy pocos cristales en la cera,

10 + +: efecto de anticristalización muy bueno, no cristales o no cristales visibles presentes en la cera de vela.

Ácido hexadecanoico Ci6 Ácido octadecanoico Cíe Título Aditivo de polímero: % % °C C ppm A 60-67 27-36 53-56 B 48-52 46-51 55-56 C 35-41 55- 60 56- 58

0: / - - - - +/-

: Hexadecilo/Octadecilo 5/95

1: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 7 kDa 200 - - - + +

2: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 70 kDa 200 - - - + +

3: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 350 KDa 200 - - + +

: Hexadecilo/Octadecilo 50/50

4: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 7 kDa 200 - - - + +

5: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 200 +/- - + +

6: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 320 KDa 200 +/- +/- + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

8: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 7 kDa 200 + - + +

9: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 200 + + + + +

10: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 320 KDa 200 + + + + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

11: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 200 + + + + +

imagen5

12: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 500 + + + + + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

13: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 1000 + + + + + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

14: Copolímero de poli(vinil alquil éter- acrilato de alquilo) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

15: Copolímero de poli(vinil alquil éter- anhídrido maleico) Pm (A): 100 kDa 300 + + + +

16: Copolímero de poli(vinil alquil éter- maleato de (di)alquilo) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

17: Copolímero de poli(vinil alquil éter- maleato de (di)alquilo-vinil trialcoxisilano) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

18: Copolímero de poli(vinil alquil éter- vinil trialcoxisilano) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

19: Copolímero de poli(acetato de vinilo- maleato de (di)alquilo) Pm (A): 100 kDa 300 + + + +

20: Copolímero de poli(acetato de vinilo- maleato de (di)alquilo - trialcoxisilano Pm (A): 100 kDa 300 + + + +

21: Copolímero de poliestireno-maleato de (di)alquilo Pm (A): 100 kDa 300 + + +

22: Poli(alcanoil etilenimina) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

24: Poli(alquil acrilamida) Pm (A): 100 kDa 300 + + +

25: Copolímero de poli(etileno-maleato de (di)alquilo) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

26: Copolímero de poli(propileno- maleato de (di)alquilo) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

27: Copolímero de poli(butileno-maleato de (di)alquilo) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

28: Copolímero de poli(etileno-(di)alquil maleamida) Pm (A): 100 kDa 300 + + +

29: Copolímero de poli(propileno- (di)alquil maleamida) Pm (A): 100 kDa 300 + + +

30: Copolímero de poli(butileno-(di)alquil maleamida) Pm (A): 100 kDa 300 + + +

Tabla 1: Resumen del efecto de anticristalización por la adición de polímero a la base de cera de vela.

Hexadecilo/octadecilo x/y: (x) representa la relación en peso del grupo palmitilo (hexadecilo) y (y) representa la relación en peso del grupo estearilo (octadecilo) del polímero completo. A, B y C representan la relación en peso de la cantidad de ácidos grasos que se pueden encontrar en la base de cera de vela del % de ácido hexadecanoico C16 5 % de ácido octadecanoico C18, respectivamente.

imagen6

Ejemplo 4: Preparación de poli(alquil acrilamida) por reacción de policondensación y poli(alcanoM etilenimina).

En una reacción de policondensación normal, el ácido y la amina se mezclan en cantidades apropiadas (hasta relaciones equimolares de la amina y el ácido) y se calientan a 150 °C bajo un flujo de nitrógeno (para eliminar el 5 agua) durante aproximadamente 6 horas.

El curso de la reacción se sigue por espectroscopia de IR(FT) (desaparición de las bandas de absorción del ácido y la sal y formación de las bandas de amida secundaria y terciaria). Dependiendo del peso molecular del ácido poliacrílico o la polietilenimina y la carga de las aminas alifáticas de larga cadena o los ácidos alifáticos de larga cadena se puede afinar el peso molecular del polímero resultante. La reacción es la siguiente:

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imagen7

Ejemplo 5: Preparación de cera de vela

Se preparan diferentes tipos de cera de vela en los que puede variar la composición de la base de cera de vela y también la relación de las unidades en el copolímero. La Tabla 1 muestra los resultados del efecto de anticristalización. El efecto de anticristalización se representa como

15 - -: escaso efecto de anticristalización, muchos cristales presentes en la cera de vela,

+: efecto de anticristalización, muy pocos cristales en la cera,

+ +: efecto de anticristalización muy bueno, no cristales o no cristales visibles presentes en la cera de vela.

20




: A B C

: Ácido hexadecanoico Ci6 % 60-67 48-52 35-41

: Ácido octadecanoico Cíe % 27-36 46-51 55-60

: Título °C 53-56 55-56 56-58

: Aditivo de polímero C ppm

0: / - - - - +/-

: Hexadecilo/Octadecilo 5/95

1: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 7 kDa 200 - - - + +

2: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 70 kDa 200 - - - + +

3: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 350 KDa 200 - - + +

: Hexadecilo/Octadecilo 50/50

4: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 7 kDa 200 - - - + +

5: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 200 +/- - + +

6: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 320 KDa 200 +/- +/- + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

8: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 7 kDa 200 + - + +

9: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 200 + + + + +

10: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 320 KDa 200 + + + + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

11: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 200 + + + + +

12: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 500 + + + + + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

13: Poli(vinil alquil éter) Pm (A): 75 kDa 1000 + + + + + +

: Hexadecilo/Octadecilo 70/30

20: Copolímero de poli(acetato de vinilo- maleato de (di)alquilo -trialcoxisilano Pm (A): 100 kDa 300 + + + +

22: Poli(alcanoil etilenimina) Pm (A): 100 kDa 300 + + + + + +

24: Poli(alquil acrilamida) Pm (A): 100 kDa 300 + + +

Claims

5

10
2.
3.

15
4.

20
5.
6.

25
7.

30

35

REIVINDICACIONES

Cera de vela que comprende una mezcla de una base de cera de vela y un polímero, en donde el polímero comprende unidades que tienen la fórmula (I):

I

Y

Z (I)

en donde

X se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1-propilo, 2-propilo, 1 -butilo, 2-butilo, 3-butilo, 2-metil-1- propilo, 1 -metil-1-propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo, anhídrido metil maleico o anhídrido etil maleico o alquilenimina, preferiblemente etilenimina;

Y se selecciona del grupo que consiste en -O-, -S-, -NH-, -C(=O)NH- en donde si X es etilenimina, Y es C=O;

Z es un grupo alquilo C10-C40, preferiblemente no ramificado y es preferiblemente un grupo alquilo C14, C16, C18, C20 o C22, en donde n>3

Cera de vela, según la reivindicación 1, en donde X es etilenimina.

Cera de vela, según la reivindicación 1, en donde el polímero comprende una estructura según la fórmula (IV):

O O

1 1

Z, Z2 (IV)

en donde Z1 es un grupo n-hexadecilo C16 no ramificado y Z2 es un grupo n-octadecilo C18 no ramificado, y en donde “m” y “o” son números enteros positivos, y en donde la suma de “m” y “o” es mayor de 3.

Cera de vela, según una cualquiera de la reivindicación 1 o 2 o 3, en donde el polímero es un copolímero aleatorio, que comprende al menos dos unidades diferentes.

Cera de vela, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, en donde la primera unidad tiene un porcentaje de 20 a 99 % p/p, más preferiblemente 50 a 99 % p/p, y lo más preferiblemente 70 % p/p en el polímero.

Cera de vela, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la segunda unidad tiene un porcentaje de 1 a 99 % p/p, preferiblemente entre 1 y 80 % p/p, más preferiblemente 1 a 50 % p/p, y lo más preferiblemente aproximadamente 30 % p/p en el polímero.

Cera de vela que comprende una mezcla de una base de cera de vela y un copolímero aleatorio, en donde el copolímero aleatorio comprende una estructura según la fórmula (III):

imagen1

en donde el polímero comprende una primera unidad (A), y una segunda unidad (B) y una tercera unidad adicional (C), en donde

X2 y X3 son metilo, Y2 y Y3 son -COO- con el átomo C unido a X2 y X3,

X1 se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1-propilo, 2-propilo, 1 -butilo, 2-butilo, 3-butilo, 2-metil-1- propilo, 1 -metil-1 -propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo,

Y1 se selecciona del grupo que consiste en -O-, -COO- del cual el grupo de oxígeno está unido a X,

5
8.

10
9.

15
10.

20
11.
12.

25
13.

30

35

trialcoxisilano, preferiblemente trimetoxisilano o trietoxisilano, bencilo;

cada uno de Z1, Z2 o Z3 es hidrógeno o un grupo alquilo C1-C40 o un grupo alquenilo <C40, preferiblemente hidrógeno, metilo, etilo o un alquilo C10-C40saturado, preferiblemente no ramificado, y es preferiblemente un grupo alquilo C14, C16, C18 o C20;

en donde “m”, “o” y “p” son números enteros positivos y m+o>3, o m+o+p>3; y

si Z1 es H o un metilo o etilo, a continuación, Z2 y/o Z3es un grupo alquilo C3-C40 o grupo alquenilo C3-C40.

Cera de vela según la reivindicación 7, en donde el polímero se elige de copolímero de poli(vinil alquil éter- maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(vinil alquil éter-maleato de (di)alquilo-vinil trialcoxisilano), copolímero de poli(vinil alquil éter-maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(acetato de vinilo-maleato de (di)alquilo-trialcoxisilano), copolímero de poliestireno-maleato de (di)alquilo, copolímero de poli(etileno- maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(propileno-maleato de (di)alquilo), copolímero de poli(butileno- maleato de (di)alquilo).

Cera de vela según la reivindicación 8, en donde el copolímero aleatorio es obtenible por la reacción de polimerización por radical de anhídrido maleico con vinil éteres disolviendo los componentes en un disolvente inerte bajo atmósfera inerte y sometiendo a curado por un iniciador térmico o fotoquímico, y posterior reacción con alcoholes alifáticos, en donde los vinil éteres y alcoholes alifáticos son cadenas C16 o C18.

Cera de vela, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el polímero tiene un peso molecular de entre 1 y 1.000 kDa, preferiblemente entre 5 y 500 kDa, más preferiblemente entre 30 y 350 kDa, y lo más preferiblemente entre 50 y 200 kDa.

Cera de vela, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la cera de vela comprende entre 10 y 1.500 ppm, preferiblemente entre 50 y 1.000 ppm, o más preferiblemente entre 100 y 500 ppm, o lo más preferiblemente entre 150 y 300 ppm del polímero.

Vela, en particular una vela de té (“tealight”), que comprende una cera de vela según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

Método para proporcionar cera de vela que comprende una base de cera de vela con un polímero en donde el polímero comprende unidades de la fórmula (I) o fórmula (III):

imagen2

en dicha fórmula (I)

X se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1 -propilo, 2-propilo, 1 -butilo, 2-butilo, 3-butilo, 2-metilo-1- propilo, 1 -metil-1 -propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo, o alquilenimina, preferiblemente etilenimina;

Y se selecciona del grupo que consiste en -O-, -S-, -NH-, -C(=O)NH-, en donde si X es etilenimina, Y es C=O;

Z es un grupo alquilo C10-C40 saturado, preferiblemente no ramificado y es preferiblemente un grupo alquilo C14, C16, C18, C20 o C22, en donde n>3

en dicha fórmula (III)

el polímero comprende una primera unidad (A), y una segunda unidad (B), y una tercera unidad adicional C, X2 y X3 son metilo, Y2 y Y3 son -COO- con el átomo C unido a X2 y X3,

XI se selecciona del grupo que consiste en etilo, 1 -propilo, 2-propilo, 1 -butilo, 2-butilo, 3-butilo, 2-metil-1- propilo, 1 -metil-1 -propilo, 2-metil-2-propilo, pentilo, metilbutilo, 2-metilbutilo,

Y1 se selecciona del grupo que consiste en -O-, -COO- del cual el grupo de oxigeno se une a X, trialcoxisilano, preferiblemente trimetoxisilano o trietoxisilano, bencilo;

5

10

cada uno de Zi, Z2 o Z3 es hidrógeno o un grupo alquilo C1-C40 o un grupo alquenilo <C40, preferiblemente hidrógeno, metilo, etilo o un alquilo C10-C40 saturado, preferiblemente no ramificado, y es preferiblemente un grupo alquilo C14, C16, C18 o C20;

en donde “m”, “o” y “p” son números enteros positivos, y m+o>3, o m+o+p>3; y

si Z1 es H o un metilo o etilo, entonces Z2 y/o Z3 es un grupo alquilo C3-C40 o grupo alquenilo C3-C40.
14. Método según la reivindicación 13, en donde la mezcla del polímero y la base de cera de vela se lleva a cabo a una temperatura a la cual el polímero y la base de cera de vela están en fase líquida.
15. Método para producir una vela que comprende las etapas de las reivindicaciones 13 a 14 y que comprende además:

- la fusión de la cera de vela dentro de un molde, y la solidificación de la cera de vela, o

- rellenado de un molde con cera de vela en forma de polvo, y la consolidación del polvo bajo alta presión.
16. Vela obtenible por el método descrito en la reivindicación 15.