ES2820336T3

ES2820336T3 - Revestimiento de barrera de base acuosa de formación rápida de película

Info

Publication number: ES2820336T3
Application number: ES08858258T
Authority: ES
Inventors: François Dandenault; Daids Djamel Baghdad; Serge Berube
Original assignee: Retec Int Inc
Current assignee: Retec Int Inc
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: BRPI0820932A2; CA2707865A1; EP2220153B1; US20110275261A1; US8440262B2; US9028921B2; EP2220153A4; CN101970561B; WO2009070895A1; EP2220153A1; CN101970561A; US20130231428A1

Abstract

Utilización conjunta en una composición polimérica de formación de película de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y ii) un complejo de ácido graso C9-C18 de un ion metálico, tal como un complejo de Werner, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3 para la formación sobre un sustrato de una capa o película resistente al agua, vapor, aceite y grasa a una temperatura de 0 a 50 °C; en la que dicha sal (i) y dicho complejo (ii) están en una proporción en peso de i) respecto a ii) de 5:1 a 20:1.

Description

DESCRIPCIÓN

Revestimiento de barrera de base acuosa de formación rápida de película

SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a una nueva composición que permite la formación de una película continua y cohesiva que proporciona resistencia al agua, resistencia a la liberación de grasas y aceites, repelencia al agua, resistencia al vapor de agua, con una velocidad de endurecimiento muy rápida sin necesidad de energía térmica, para utilizarse como tratamiento de reemplazo de cera y una capa superior para envases flexibles. La presente invención se refiere también a envases, recipientes, envoltorios de alimentos, receptáculos y similares formados a partir de materiales revestidos de este tipo. La presente invención se refiere también a procedimientos para producir los mismos. La presente invención se refiere también a tratamientos superficiales en los que la superficie es, por ejemplo, metal, textil, madera, hormigón y productos de construcción relacionados.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Los revestimientos de barrera de base acuosa, cuando se aplican a papel y cartón, contienen agua que se debe eliminar para formar una película continua. La calidad de la película continua, libre de defectos, es muy importante para conseguir las propiedades de barrera óptimas.

Un proceso de secado normalmente elimina el agua. El proceso de secado suele ser térmico (conducción, convección, radiación) en el que se aporta calor al líquido para vaporizar el agua.

Las condiciones de secado son uno de los factores más importantes que afectan al rendimiento del revestimiento. Los problemas de calidad, tales como burbujas, ampollas, picaduras o grietas pueden producirse con condiciones de secado inadecuadas. Las condiciones de producción se deben adaptar al tipo de máquina, revestimiento utilizado y peso del revestimiento.

El coste del secado representa una parte importante del coste del proceso y, a medida que aumentan los costes de energía, la eficiencia del secado se vuelve cada vez más importante.

La Patente SU 1650665 A describe una composición polimérica para la fabricación de cuero artificial.

La Patente WO2005/044469 da a conocer una pasta de papel revestida que tiene características de barrera al vapor de humedad elevada, que comprende una composición de formación de película que comprende un polímero de formación de película y una sal de ácido esteárico.

En un momento de preocupación por los recursos energéticos, medioambientales y petrolíferos, sería beneficioso poder revestir papel utilizando un revestimiento de barrera de base acuosa sin la necesidad de calor o secador, a la vez que se mantiene una velocidad de revestimiento elevada.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

La presente invención busca proporcionar una composición que, con una composición polimérica, permita la formación rápida de una película seca.

La presente invención también busca proporcionar un proceso para proporcionar resistencia al vapor de agua, aceite y grasa a un material.

La presente invención busca además proporcionar la utilización de una composición para la formación de un revestimiento o película.

La presente invención busca además proporcionar un material de sustrato que tenga un revestimiento de película. La presente invención se define por las reivindicaciones adjuntas. La presente invención describe una composición de formación de película que, cuando se mezcla con una composición polimérica, permite la formación de una película continua y cohesiva. La película se caracteriza por que proporciona resistencia al agua, a la grasa y al aceite, proporciona una barrera al vapor de agua y se puede utilizar como tratamiento de reemplazo de cera y como capa superior para envases flexibles, pero también sobre otros sustratos. Esta película se forma con una velocidad de endurecimiento muy rápida sin necesidad de energía térmica.

La presente invención describe la utilización conjunta en una composición polimérica de formación de película de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, para la formación sobre un sustrato de una capa o película resistente al agua, vapor, aceite y grasa sin necesidad de calor añadido a una temperatura de 0 a 50 °C; en la que dicha sal (i) y dicho complejo (ii) están en una proporción en peso de i) respecto a ii) de 5:1 a 20:1.

La sal y el complejo de ácido graso se pueden añadir individualmente o como parte de una dispersión a la composición polimérica mencionada anteriormente.

En algunas realizaciones, la composición polimérica de formación de película, según la presente invención, comprende una composición catalítica que comprende i) una sal metálica de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3.

En algunas realizaciones, la composición de formación de película es una composición polimérica de base acuosa para la formación de película que comprende i) una sal dibásica de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3; y iii) una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros.

Se puede proporcionar una composición de premezcla que comprenda dos cualesquiera de i) una sal dibásica de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3; y iii) una composición polimérica que comprenda un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros.

En algunas realizaciones, es un sustrato que tiene una superficie revestida con una película formada a partir de la composición polimérica de la presente invención.

Se puede proporcionar una superficie basada en celulosa que comprenda una película formada a partir de la composición polimérica de formación de película de la presente invención. Se puede proporcionar una superficie metálica que comprenda una película formada a partir de la composición polimérica de formación de película de la presente invención. Se puede proporcionar un textil que comprenda una película formada a partir de la composición polimérica de formación de película de la presente invención. Se puede proporcionar vidrio que comprenda una película formada a partir de la composición polimérica de formación de película de la presente invención.

La presente invención se refiere además a un proceso para revestir una superficie, que comprende la utilización de una composición polimérica de base acuosa sin la utilización de energía térmica o energía de microondas.

La presente invención proporciona, en una realización, un material laminar revestido que es fácilmente biodegradable, así como reciclable y reconvertible en pasta de papel, debido a las clases de ingredientes utilizados. La presente invención proporciona un material laminar revestido, tal como materiales a base de celulosa, entre los que incluyen papel kraft, que es resistente a la penetración de grasa y aceite, y que también es resistente a la penetración de la humedad del agua. Por consiguiente, las realizaciones de la presente invención se refieren a recipientes y envases para productos alimenticios, para alimentos congelados, tales como recipientes para hornear, como envoltorios de alimentos, como receptáculos y como recipientes de almacenamiento.

Se puede proporcionar una composición de los i) y iii) anteriores para formar un revestimiento de película.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

La presente invención se refiere a un revestimiento libre de cera de base acuosa que forma una película con una velocidad muy rápida sin necesidad de calor añadido. Proporciona una excelente resistencia al agua (sin pegajosidad), a la grasa y al aceite y buenas propiedades de barrera al vapor de agua.

El éxito de los revestimientos funcionales depende generalmente de tener un revestimiento uniforme. Una película continua, libre de defectos, es particularmente importante para las propiedades de barrera. La formación de película en el revestimiento implica el cambio de estado líquido a sólido. Esto se produce mediante la evaporación del agua y la coalescencia de las partículas de la dispersión. El polímero está presente inicialmente como esferas discretas separadas por una fase acuosa continua. El agua se elimina por evaporación y por penetración en el sustrato poroso. A medida que aumenta la concentración, las partículas de polímero se acercan entre sí. En este caso particular, el agua es absorbida tan rápidamente por el sustrato, que las esferas o partículas se ven obligadas a un contacto cada vez más estrecho.

Finalmente, las esferas están tan juntas que el espacio entre ellas crea fuerzas capilares. A medida que se produce un empaquetamiento compacto, la fuerza capilar del agua atrae las esferas o partículas para formar una película continua y cohesiva.

La facilidad de formación de la película depende de la temperatura de transición vitrea, conocida comúnmente como Tg, del polímero, el tamaño de partícula, los ingredientes de la formulación y la temperatura alcanzada durante el proceso de secado.

La presente invención se refiere a un proceso completamente diferente en el que una sal, tal como el estearato de calcio, influye en la velocidad de formación de la película. Las sales, tales como el estearato de calcio, actúan como un agente coalescente al reducir la temperatura mínima de formación de película. Además, la sal, tal como el estearato de calcio, actúa como emulsionante y reduce la tensión superficial de la mezcla; esto permite que el revestimiento humedezca la superficie completamente y el agua presente en el revestimiento se elimine rápidamente por penetración en el sustrato de papel poroso.

La presencia del complejo de ácido graso de un ion metálico, tal como el cromo, mejora la velocidad de formación de la película y al mismo tiempo ayuda a obtener mejores propiedades de película entre las que se incluye liberación, repelencia al agua, y resistencia al agua, al vapor de agua, a la grasa y al aceite.

Por lo tanto, el revestimiento de barrera de base acuosa de la presente invención forma rápidamente una película continua y cohesiva libre de defectos, sin necesidad de calor. El concepto de formación de película de secado rápido de esta nueva composición de revestimiento de barrera de base acuosa permite que la tecnología de revestimiento de barrera extienda la aplicación a equipos no convencionales, tales como dispositivos de revestimiento de prensa de encolado, dispositivos de revestimiento por pulverización, dispositivos de revestimiento de cortina y flexografía, en los que la fuente térmica es deficiente o está ausente.

En la presente memoria descriptiva, el término composición catalítica pretende significar una premezcla de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3.

En la presente memoria descriptiva, el término composición polimérica de formación de película pretende significar una composición que comprende i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3; y iii) una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros.

Se ha descubierto que la exposición al aire de la composición polimérica de formación de película de la presente invención conduce a la formación de una película a partir de la composición, como una película que se forma en su superficie. Por consiguiente, se puede proporcionar una premezcla que comprenda no más de dos de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3; y iii) una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros.

La sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico es, típicamente, una sal de metal dibásico de estos ácidos y se puede seleccionar entre, por ejemplo, estearato de sodio, estearato de potasio, estearato de calcio, estearato de zinc; miristato de sodio, miristato de potasio, miristato de calcio o miristato de zinc; palmitato de sodio, palmitato de potasio, palmitato de calcio y palmitato de zinc. Las sales pueden estar en forma de emulsión, dispersión o en un estado libre de disolvente.

En una realización adecuada, la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico es una sal metálica de ácido esteárico, es decir, un estearato metálico. Más típicamente, el estearato metálico es una sal metálica dibásica de ácido esteárico, tal como estearato de sodio, estearato de calcio, estearato de litio o estearato de zinc. Las dispersiones de estearato de calcio o zinc se comercializan con las marcas comerciales Devflo 50LPH, Devflo 50C y Devflo 40 RZ1. Las dispersiones o emulsiones de estearato comerciales, tales como las de BASF o Rohm & Haas, también son muy adecuadas.

El complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, es un componente preferente de la composición catalizadora y de la composición de formación de película polimérica. Se ha descubierto que los complejos metálicos de ácidos grasos Quilon® son particularmente adecuados. Entre otros materiales de revestimiento de liberación adecuados se incluyen, por ejemplo, complejos de hierro(+3)-ácidos grasos y complejos de titanio(+4)-ácidos grasos. Se han obtenido buenos resultados con complejos metálicos trivalentes de ácidos grasos, tales como los mencionados anteriormente. Por consiguiente, el complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, se puede seleccionar entre un complejo de Werner, un complejo de metal trivalente de un ácido graso C⁹-C¹⁸, un complejo de metal tetravalente de un ácido graso C⁹-C¹⁸, tal como complejos de ácido graso C⁹-C¹⁸-cromo, complejos de ácido graso C9-C18-hierro(+3) o complejos de ácido graso C9-C18-titanio(+4).

Sin querer quedar ligado a una teoría particular, el complejo de ácido graso Cg-Cie de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, puede, en determinadas realizaciones, tener la siguiente estructura:

en la que M es el metal del ion metálico, R' es el disolvente dentro del cual se dispersa o emulsiona el complejo metálico, y X es un halógeno, tal como cloro.

El ion metálico es de manera adecuada cromo, tal como en pentahidroxi(tetradecanoato) crómico, hidróxido cloruro de di-, tetradecanoato crómico, e hidróxido ácido de octadecanoato crómico. Estos se conocen convencionalmente como Quilon C o C-9, Quilon M y Quilon S. También son adecuados como el complejo de ácidos grasos C^g-C^{i e}de un ion metálico Quilon^®L, Quilon^®L-11 y Quilon^®H, incluidas mezclas de cualquiera de los anteriores.

De este modo, el complejo de Quilon puede ser Quilon C, Quilon L, Quilon M, Quilon H o Quilon S para proporcionar propiedades específicas.

Los complejos metálicos de ácidos grasos Quilon® son complejos de cromo de Werner de un ácido graso. Una realización adecuada de la presente invención comprende, como un complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, un complejo de Werner, tal como un complejo de cromo de Werner.

Se han encontrado expresamente adecuados los complejos de ácidos grasos C¹¹-C¹⁸de un ion metálico que tiene un estado de oxidación de, como mínimo, 3, tal como cromo.

El complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, puede estar en forma de una dispersión, suspensión, emulsión o solución en un disolvente adecuado. El disolvente puede ser agua, un alcohol, disolventes orgánicos miscibles en agua, disolventes orgánicos miscibles en alcohol y combinaciones de los mismos. Entre los alcoholes adecuados se incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol y ciclohexanol. Entre los disolventes orgánicos miscibles en agua o alcohol adecuados se incluyen acetonitrilo, acetato de etilo, pentano, hexano, heptano y éter de petróleo.

Un aspecto importante de la presente invención se refiere a la utilización de una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y un complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, para la preparación de una película sobre una superficie. Estos componentes se pueden añadir individualmente o como mezcla, tal como en forma de una dispersión, suspensión, emulsión o solución.

Un aspecto importante de la presente invención se refiere a una mezcla de base acuosa de una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y un complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3. La composición catalítica de la presente invención puede estar en forma de dispersión, suspensión, emulsión o solución. Una ventaja de la presente invención es que la composición catalítica de la presente invención puede ser de base acuosa y proporcionar aún la formación de película rápida en la superficie. El término mezcla de base acuosa pretende significar una dispersión, suspensión, emulsión o solución en la que, como mínimo, el 30 % (v/v) del disolvente es agua, tal como, como mínimo, el 40 %, más típicamente, como mínimo, el 50 %.

En una realización muy adecuada de la mezcla de base acuosa de una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y un complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico se selecciona entre el grupo que consiste en estearato de calcio y estearato de zinc.

En otra realización muy adecuada de la mezcla de base acuosa de una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y un complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, el complejo de ácido graso Cg-C¹e de un ion metálico es un complejo de ácido graso C^g-C^{i e}-cromo, tal como uno que tiene la composición química de Quilon^®C. En una realización muy adecuada, la composición catalítica de la presente invención comprende estearato de calcio y Quilon^®C.

La proporción de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico respecto a ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico en la composición catalítica de base acuosa de la presente invención variará dependiendo de la naturaleza de la composición polimérica con la que finalmente se mezclará la composición catalítica, y con la naturaleza de la superficie a cubrir. Típicamente, la relación de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico respecto a ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico en la composición catalítica de base acuosa, está en el intervalo de, aproximadamente, 5:1 a 20:1, tal como de, aproximadamente, 7:1 a 20:1, tal como de, aproximadamente, 5:1 a 15:1, más típicamente de, aproximadamente, 7:1 a 15:1.

En una realización muy adecuada de la presente invención, la composición catalítica de la presente invención comprende estearato de calcio y Quilon^®C en una proporción en peso de 5:1 a 15:1, tal como, aproximadamente, 7:1 a 15:1. En una realización, el estearato de calcio y Quilon^®C se combinaron en una proporción de 17 a 1,5.

La composición catalítica de la presente invención puede comprender una combinación libre de disolvente de i) la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico y ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico. Alternativamente, la composición catalítica de la presente invención puede comprender una combinación de i) la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico y ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico disperso, disuelto o suspendido en el disolvente dentro del cual se había dispersado o suspendido el complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico. En una alternativa adicional, la composición catalítica de la presente invención puede comprender una combinación de i) la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico y ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico que puede dispersarse, disolverse o suspenderse en agua o una mezcla acuosa, comprendiendo dicha mezcla acuosa típicamente agua y el disolvente o disolventes dentro de los cuales se había dispersado, disuelto o suspendido cada uno de i) la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico y ii) el complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico.

En una realización de la presente invención que comprende i) estearato de calcio o zinc y ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1e-cromo, tal como Quilon^®C, y agua, los componentes están presentes en una proporción de 15-20 a 1-2 a 1 -2, tal como 17 a 1,5 a 1,5.

La composición catalítica de la presente invención se combina con iii) una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros para formar una composición polimérica de formación de película. Por consiguiente, un aspecto adicional de la presente invención se refiere a una composición de formación de película polimérica que comprende i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; ii) un complejo de ácido graso C^g-C^1ede un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3; y iii) una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero, mezclas de polímeros o copolímeros. En una realización típica, la composición de formación de película polimérica es una composición de formación de película polimérica de base acuosa. En una realización muy típica, la composición de formación de película polimérica de base acuosa comprende estearato de calcio o zinc, un complejo de ácido graso C^g-C^{1 e}-cromo tal como Quilon^®C, agua y una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros.

El polímero, copolímero o mezclas de polímeros o copolímeros son típicamente polímeros o copolímeros dispersables en agua y son polímeros o copolímeros formadores de película. En la realización preferente, los polímeros o copolímeros formadores de película dispersables en agua tienen una temperatura de transición vítrea de, aproximadamente, -60 a 105 °C y se seleccionan adecuadamente para formar una película no bloqueante.

Entre los polímeros que se pueden utilizar como polímeros reticulables resistentes a la humedad del agua en la composición de revestimiento de barrera se incluyen, pero sin constituir limitación: polímeros y copolímeros de poli(dienos), tales como poli(butadieno), poli(isopreno) y poli(1-pentenileno);

• poliacrílicos, tales como poliacrilato de bencilo, poliacrilato de butilo o butilos, poliacrilato de 2-cianobutilo, poliacrilato de 2-etoxietilo, polacrilato de etilo, poliacrilato de 2-etilhexilo, poliacrilato de fluorometilo, poliacrilato de 5,5,6,6,7,7,7-heptafluoro-3-oxaheptilo, poliacrilato de heptafluoro-2-propilo, poliacrilato de heptilo, poliacrilato de hexilo, poliacrilato de isobornilo, poliacrilato de isopropilo, poliacrilato de 3-metoxibutilo, poliacrilato de metilo, poliacrilato de nonilo, poliacrilato de octilo, poliacrilato de propilo y poliacrilato de p-tolilo;

• polivinilacrilatos, fluorocarburos y fluoropolímeros;

• poliacrilamidas, tales como poli(acrilamida), poli(N-butilacrilamida), poli(N,N-dibutilacrilamida), poli(N-dodecilacrilamida) y poli(morfolilacrilamida);

ácidos polimetacrílicos y poliésteres de ácido metacrílico, tales como poli(metacrilato de bencilo), poli(metacrilato de octilo), poli(metacrilato de butilo), poli(metacrilato de 2-cloroetilo), poli(metacrilato de 2-cianoetilo), poli(metacrilato de dodecilo), poli(metacrilato de 2-etilhexilo), poli(metacrilato de etilo), poli(metacrilato de 1,1,1 -trifluoro-2-propilo), poli(metacrilato de hexilo), poli(metacrilato de 2-hidroxietilo), poli(metacrilato de 2-hidropropilo), poli(metacrilato de isopropilo), ácido poli(metacrílico), poli(metacrilato de metilo) en diversas formas, tales como atáctica, isotáctica, sindiotáctica y heterotáctica; y poli(metacrilato de propilo);

poli(metacrilamidas), tales como poli(4-carboxifenilmetacrilamida);

otros poliacrílicos y polimetacrílicos sustituidos en alfa y beta, tales como policloroacrilato de butilo, polietoxicarbonilmetacrilato de etilo, polifluoroacrilato de metilo y polifenilacrilato de metilo;

éteres polivinílicos tales como poli(butoxietileno), poli(etoxietileno), poli(etiltioetileno), poli(dodecafluorobutoxietileno), poli(2,2,2-trifluoroetoxitrifluoroetileno), poli(hexiloxietileno), poli(metoxietileno) y poli(2-metoxipropileno);

haluros de polivinilo y poli(vinilonitrilos) tales como poli(acrilonitrilo), poli(1,1-dicloroetileno), poli(clorotrifluoroetileno), poli(1, 1 -dicloro-2-fluoroetileno), poli(1,1-difluoroetileno), poli(metacrilonitrilo), cloruro de polivinilo y cloruro de polivinilideno;

ésteres de polivinilo, tales como acetato de polivinilo, poli(benzoiloxietileno), poli(4-butiriloxibenzoiloxietileno), poli(4-etilbenzoiloxietileno), poli[(trifluoroacetoxi)etileno], poli[(heptafluorobutiriloxi)etileno], poli(formiloxietileno), poli[(2-metoxibenzoiloxi)etileno], poli(pivaloiloxietileno) y poli(propioniloxietileno);

poliestirenos, tales como poli(4-acetilestireno), poli[3-(4-bifenilil)estireno], poli(4-[(2-butoxietoxi)metil]estireno), poli(4-butoximetilestireno), poli(4-butoxiestireno), poli(4-butilestireno), poli(4-cloro-2-metilestireno), poli(2-cloroestireno), poli(2,4-dicloroestireno), poli(2-etoximetilestireno), poli(4-etoxiestireno), poli(3-etilestireno), poli(4-fluoroestireno), poli(perfluoroestireno), poli(4-hexilestireno), poli[4-(2-hidroxietoximetil)estireno], poli[4-(1-hidroxi-1-metilpropil)estireno], poli(2-metoximetilestireno), poli(2-metoxiestireno), poli(alfa-metilestireno), poli(2-metilestireno), poli(4-metoxiestireno), poli(4-octanoilestireno), poli(4-fenoxiestireno), poli(4-fenilestireno), poli(4-propoxiestireno) y poliestireno;

polióxidos, tales como polióxidos de etileno, poli(tetrahidrofurano), polioxetanos, polioxibutadieno, poli[oxiclorometil)etileno], poli(oxi-2-hidroxitrimetilenoxi-1,4-fenilenmetilen-1,4-fenileno), poli(oxi-2,6-dimetoxi-1.4- fenileno) y poli(oxi-1,3-fenileno);

policarbonatos, tales como policarbonato de bisfenol A y poli[oxicarboniloxi-4,6-dimetil]-1,2-fenilenmetilen-3,5-dimetil-1,2-fenileno];

poliésteres, tales como poli(tereftalato de etileno), poli[(1,2-dietoxicarbonil)etileno], poli[(1,2-dimetoxicarbonil)etileno], poli(oxi-2-butenilenoxisebacoílo), poli[di(oxietilen)oxiadipoílo], poli(oxietilenoxicarbonil-1.4- ciclohexilencarbonilo), poli(oxietilenoxiisoftaloílo), poli[di(oxietilen)oxioxalilo], poli[di(oxietilen)oxisuccinilo], poli(oxietilenoxitereftaloílo), poli(oxi-1,4-fenilenisopropiliden-1,4-fenilenoxisebacoílo) y poli(oxi-1,3-fenilenoxiisoftaloílo);

polianhídridos, tales como poli(oxicarbonil-1,4-fenilenmetilen-1,4-fenilencarbonilo) y poli(oxiisoftaloílo); poli(uretanos), tales como poli(oxicarboniliminohexametileniminocarboniloxidecametileno), poli(oxietilenoxicarboniliminiohexametileniminocarbonilo), poli(oxietilenoxicarbonilimino-1,4-fenilentrimetilen-1,4-fenileniminocarbonilo), poli(oxidodecametilenoxicarboniliminodecametileniminocarbonilo) y poli(oxitetrametilenoxicarbonilimino-1,4-fenilenmetilen-1,4-fenileniminocarbonilo);

polisiloxanos, tales como poli(dimetilsiloxano), poli[oxi(metil)fenilsilileno] y poli(oxidifenilsilileno-1,3-fenileno); polisulfonas y polisulfonamidas, tales como poli[oxicarbonildi(oxi-1,4-fenileno)sulfonil-1,4-fenilenoxi-1,4-fenileno], poli[oxi-1,4-fenilensulfinil-1,4-fenilenoxi-1,4-fenilencarbonil-1,4-fenileno), poli(oxi-1,4-fenilensulfonil-1.4- fenileno) y poli(sulfonil-1,3-ciclohexileno);

poliamidas, tales como nailon-6, nailon-6,6, nailon-3, nailon-4,6, nailon-5,6, nailon-6,3, nailon-6,2, nailon-6,12 y nailon-12;

poliiminas, tales como poli(acetiliminoetileno) y poli(valeriliminoetileno);

polibencimidazoles, tales como poli(2,6-bencimidazoldiil-6,2-bencimidazoldiiloctametileno); carbohidratos, tales como triacetato de amilosa, triacetato de celulosa, tridecanoato de celulosa, etilcelulosa y metilcelulosa;

y mezclas de polímeros y copolímeros de los mismos, tales como poli(acrilonitrilo-co-estireno) con poli(ecaprolactona), o polimetacrilato de etilo o polimetacrilato de metilo;

Poli(acrilonitrilo-co-cloruro de vinilideno) con poli(tereftalato de hexametileno);

Poli(alcohol alílico-co-estireno) con poli(adipato de butileno) o poli(sebacato de butileno); polimetacrilato de namilo con cloruro de polivinilo;

policarbonato de bisfenol A con poli(e-caprolactona) o poli(adipato de etileno) o poli(tereftalato de etileno) o resina de novolaca;

poli(butadieno) con poli(isopreno);

poli(butadieno-co-estireno) con éster de glicerol de colofonia hidrogenada;

poliacrilato de butilo con polietileno clorado o cloruro de polivinilo;

poli(acrilato de butilo-co-metacrilato de metilo) con cloruro de polivinilo;

polimetacrilato de butilo con cloruro de polivinilo;

poli(tereftalato de butileno) con poli(tereftalato de etileno) o acetato de polivinilo-co-cloruro de polivinilideno; poli(e-caprolactona) con policloroestireno o acetato de polivinilo-co-cloruro de polivinilideno;

acetato de celulosa con cloruro de polivinilideno-co-poliestireno;

acetato de celulosa-butirato con poli(etileno-co-acetato de vinilo);

polietileno clorado con polimetacrilato de metilo;

cloruro de polivinilo clorado con polimetacrilato de n-butilo o polimetacrilato de etilo o polivalerolactona; policloropreno con poli(etileno-co-acrilato de metilo);

poli(óxido de 2,6-dimetil-1,4-fenileno) con poli(a-metilestireno-co-estireno estireno) o poliestireno; poliacrilato de etilo con cloruro de polivinilo-co-cloruro de polivinilideno o cloruro de polivinilo; polimetacrilato de etilo con cloruro de polivinilo;

polióxido de etileno con polimetacrilato de metilo;

poliestireno con polivinilmetiléter; y

polivalerolactona con acetato de polivinilo-co-cloruro de polivinilideno.

Los formadores de película dispersables en agua se seleccionan, típicamente, entre el grupo que comprende:

- Copolímeros de estireno butadieno, típicamente en una dispersión;

- Copolímeros de estireno-butadieno modificados, típicamente en una dispersión;

- Copolímeros de estireno/acrilato, típicamente en una dispersión;

- Poliestireno carboxilado, típicamente en una dispersión;

- Polímeros acrílicos/poliacrílicos, típicamente en una emulsión

- Acetato de polivinilo;

- Alcohol polivinílico,

- Acetato de polivinilo-etileno,

- Polivinilo acrílico;

- Polímero de proteína de soja;

- Zeína de maíz (proteína) o almidón, típicamente en una dispersión;

- Dispersión de poliolefinas como dispersión basada en propileno modificado;

- Dispersiones de ésteres de colofonia y

- Cloruro de polivinilideno.

La presente invención se refiere a una nueva composición que permite la formación de una película continua y cohesiva que proporciona resistencia al agua, resistencia a grasas y aceites, y propiedades de barrera al vapor de agua, con una velocidad de endurecimiento muy rápida sin necesidad de energía térmica y que se puede utilizar como tratamiento de sustitución de cera y una capa superior para envases flexibles. La ausencia de la necesidad de aplicar energía térmica tiene ventajas llamativas desde un punto de vista industrial, comercial, de planta de fabricación y económicas. La capacidad de proporcionar una película continua y cohesiva que proporcione resistencia al agua, resistencia a grasas y aceites, y propiedades de barrera al vapor de agua sin la presencia de cera tiene implicaciones medioambientales llamativas, así como consideraciones económicas, dados los costes de los volátiles de los productos derivados del petróleo.

Las expresiones ausencia de energía térmica, o necesidad de energía térmica adicional, pretenden significar que no se requiere un calentador, horno u otro dispositivo de calentamiento directo en el proceso de formación de película de la presente invención. El proceso se produce sin calentamiento directo. Dicho de otro modo, el proceso de formación de película se produce a una temperatura de, aproximadamente, 0 a 50 °C, típicamente de, aproximadamente, 10 a 45 °C, tal como de 15 a 40 °C, típicamente a temperatura ambiente entre 15 y 35 °C.

La composición catalítica permite que la composición polimérica de base acuosa forme una película a una primera velocidad sin calor añadido. La composición catalítica permite que la composición polimérica de base acuosa forme una película sin calor añadido con la formación de la película en menos de un minuto desde la aplicación de la composición a la superficie. La composición catalítica permite que la composición polimérica de base acuosa forme una película sin calor añadido y sin la utilización de cera. Las expresiones composición libre de cera, libre de cera, sin cera pretenden significar una composición polimérica y una película resultante con menos del 0,1 % de cera, típicamente con el 0 % de cera.

La composición polimérica de formación de película de la presente invención puede comprender opcionalmente una resina adherente, tal como una dispersión acuosa de éster de glicerol de colofonia hidrogenada.

La composición polimérica de formación de película de la presente invención puede comprender opcionalmente una carga seleccionada entre el grupo que consiste en arcillas deslaminadas, caolín, mica, talco o una mezcla, silicato, silicato cálcico, carbonato cálcico, hidrato de aluminio y mezclas de los mismos.

La composición polimérica de formación de película de la presente invención puede comprender opcionalmente un agente dispersante, un agente espesante, un agente antiespumante, un agente de deslizamiento, un agente antideslizante, modificadores de la reología, pigmentos, materiales susceptores, agentes de reticulación, catalizadores, retardadores de la llama, biocidas y agente humectante.

Se puede añadir pigmento a la composición de formación de película para dar a la superficie del sustrato revestido o material laminar un aspecto deseado. Por ejemplo, se puede desear que la superficie del material laminar revestido que está en contacto con los alimentos sea de color blanco. En el caso de que se utilice papel kraft marrón como material laminar de sustrato, se puede añadir dióxido de titanio a la composición de revestimiento de barrera para hacerla blanca y hacer que la superficie del material laminar en contacto con los alimentos sea blanca, cuando se aplica la composición de revestimiento de barrera. Los pigmentos tales como TI-PURE® 900, un pigmento de dióxido de titanio fabricado por DuPont, son pigmentos adecuados para el revestimiento de barrera. Otros pigmentos o dispersiones pueden ser adecuados siempre que no degraden significativamente el rendimiento de la composición de revestimiento de barrera.

Se puede añadir un agente dispersante a la composición de formación de película para ayudar a dispersar y suspender cualquier componente, incluidas las cargas y las partículas de pigmento, en la composición antes de la aplicación, y para estabilizar la suspensión. Se puede utilizar cualquiera de una variedad de agentes dispersantes. Por ejemplo, son adecuados para este propósito agentes dispersantes, tales como pirofosfato tetrasódico ("TSPP") y hexametafosfato de sodio. Puede ser deseable añadir una pequeña cantidad de polvo o escamas de metal fino, tal como polvo o escamas de aluminio, a la composición de revestimiento de barrera o composición de revestimiento de liberación como material susceptor.

La composición de revestimientos de barrera para la formación de película de secado rápido comprende adecuadamente, en % en peso hasta un total del 100 %, lo siguiente:

- Dispersión de estearato de calcio, aluminio o zinc: del 5 al 30 %, preferentemente, del 17 al 27 % - Complejo de ácido graso C¹¹-C¹⁸de un ion metálico (Quilon L, del 0,5 al 3 %, preferentemente, del 1 al 3 % C o S)

- Dispersión de polímero o una mezcla del 25 al 80 %, preferentemente, del 80 al 50 % - Carga en forma de polvo o dispersión en suspensión espesa del 0 al 30 %

- Aditivos del 0 al 5 %, preferentemente del 0 al 3 %

La composición de formación de película de la presente invención se aplica, sin necesidad de energía térmica añadida, en forma de solución, dispersión, emulsión, suspensión o en una forma sin disolvente a la superficie de un material para la formación de película. El material puede estar basado en celulosa, metálico, textil, cemento, arena, piedra o vidrio. Entre los materiales basados en celulosa se incluyen papel, cartón, madera de todo tipo, incluido cartón, papel kraft. Entre algunas de las numerosas utilizaciones se incluyen la utilización en alimentos congelados, envasado de alimentos, papel para hornear, cartón ondulado, cajas de cartón, materiales de embalaje para productos consumibles y no consumibles, tales como hamburguesas y sándwiches, tales como en establecimientos de comida rápida. También se anticipan superficies metálicas, tales como sartenes, ollas y bandejas para hornear, cada una de las cuales comprende una película preparada a partir de una composición de formación de película de la presente invención. También se anticipan muebles y materiales de construcción basados en madera, cada uno de los cuales comprende una película preparada a partir de una composición de formación de película de la presente invención. También se anticipan cemento, baldosas para exteriores, pavimento y similares, cada uno de los cuales comprende una película preparada a partir de una composición de formación de película de la presente invención. Los componentes i) y iii) descritos anteriormente en la presente memoria descriptiva pueden proporcionar composiciones formadoras de película aceptables, especialmente cuando el componente i) está en una concentración relativamente elevada. Normalmente, estas composiciones mejorarán del 20 al 40 % en peso del componente i) y del 80 al 60 % del componente iii) hasta un total del 100 %.

EJEMPLOS

Para ilustrar las nuevas composiciones anteriores, se proporcionan los siguientes ejemplos para enseñar más realizaciones preferentes de la presente invención. Las nuevas composiciones de revestimiento de barrera de base acuosa se expresan en % en peso, hasta un total del 100 %.

Ejemplo 1

Devflo 50C..........: 18,0 %

Quilon C............. : 2,0 %

Styronal 4606X.....: 80,0 % (marca comercial para una dispersión acuosa de estireno-butadieno)

Ejemplo 2

Devflo 50C...........: 17,5 %

Quilon C.............. : 2,5 %

Styronal 4606X.... : 40,0 %

Acronal S728......: 40,0 % (marca comercial para una dispersión acuosa de estireno acrilato de n-butilo) Ejemplo 3

Devflo 50C............... : 17,5 %

Quilon C..................: 2,5 %

Styronal 4606X........ : 50,0 %

Alsibronz 39............. : 10,0 %

Polyplate P............... : 10,0 %

Polygloss 90............ : 19,6 %

Tamol 850...............: 0,2 % (marca comercial de un producto de condensación de ácido naftalenosulfónico)

Antiespumante coloidal 963..: 0,2 %

Ejemplo 4

Devflo 50LPH..............: 18,0 %

Quilon C................... : 2,0 %

Styronal 4606X.......... : 80,0 %

Ejemplo 5

Devflo 50LPH............. : 17,5 %

Quilon C...................... : 2,5 %

Styronal 4606X............: 40,0 %

Acronal S728............ : 40,0 %

Ejemplo 6

Devflo50LPH................: 17,5 %

Quilon C....................... : 2,5 %

Styronal 4606X............: 50,0 %

Alsibronz 39................. : 10,0 %

Polyplate P...................: 10,0 %

Polygloss 90................ : 19,6 %

Tamol 850...................: 0,2 %

Antiespumante coloidal 963......: 0,2 %

Ejemplo 7

Devflo 40 RZ1...... : 18,0 %

Quilon C............. : 2,0 %

Styronal 4606X.....: 80,0 %

En la presente memoria descriptiva, todos los porcentajes son en peso, a menos que se indique lo contrario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Utilización conjunta en una composición polimérica de formación de película de i) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y ii) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, tal como un complejo de Werner, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3 para la formación sobre un sustrato de una capa o película resistente al agua, vapor, aceite y grasa a una temperatura de 0 a 50 °C; en la que dicha sal (i) y dicho complejo (ii) están en una proporción en peso de i) respecto a ii) de 5:1 a 20:1.

2. Utilización, según la reivindicación 1, en la que (i) y (ii) están presentes en una dispersión, emulsión, solución o suspensión, en la que la sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico se selecciona entre el grupo que consiste en estearato de calcio y estearato de zinc; y el complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico es un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸-cromo.

3. Composición de formación de película que forma un revestimiento resistente al agua, vapor, aceite y grasa sobre un sustrato que comprende a) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y b) una composición polimérica de formación de película que comprende un polímero, copolímero o mezclas de polímero o copolímeros; y que comprende c) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, en una proporción en peso de a) respecto a c) de 5:1 a 20:1.

4. Composición, según la reivindicación 3, en forma de una dispersión, emulsión, solución o suspensión; que comprende, como mínimo, el 50 % (v/v) de agua; y en la que la composición polimérica comprende un polímero, un copolímero, o una mezcla de polímeros o copolímeros seleccionados entre el grupo que consiste en copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros modificados de estireno-butadieno, copolímeros de estireno/acrilato, poliestireno carboxilado, polímeros acrílicos/poliacrílicos, acetato de polivinilo; alcohol polivinílico, acetato de polivinilo-etileno, polivinilacrílico; polímero de proteína de soja; zeína de maíz (proteína), almidón, dispersión de poliolefina como dispersión basada en propileno modificado; y cloruro de polivinilideno.

5. Composición, según la reivindicación 3, que comprende, en % en peso hasta un total del 100 %, lo siguiente: del 5 al 30 % de dispersión de estearato de calcio, de aluminio o de zinc;

del 0,5 al 3 % de complejo de ácido graso C¹¹-C¹⁸de un ion metálico;

del 25 al 80 % de una dispersión de polímero o mezcla;

del 0 al 30 % de carga en forma de polvo o dispersión en suspensión espesa; y

del 0 al 5 % de aditivos.

6. Composición, según la reivindicación 3, en la que dicha sal en a) es estearato de calcio y dicho ion metálico en c) es ion cromo.

7. Material que comprende un sustrato que tiene una superficie con un revestimiento de película que es resistente al agua, vapor, aceite y grasa, formándose dicho revestimiento de película revistiendo la superficie con una composición de formación de película que comprende a) una sal de uno o más de los ácidos mirístico, palmítico y esteárico; y b) una composición polimérica que comprende un polímero, copolímero o una mezcla de polímeros o copolímeros; y permitiendo que el revestimiento de película se forme a una temperatura inferior a 50 °C, en el que la composición de formación de película comprende además c) un complejo de ácido graso C⁹-C¹⁸de un ion metálico, teniendo dicho ion metálico un estado de oxidación de, como mínimo, 3, y a) y c) están en una proporción en peso de 5:1 a 20:1.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citada por el solicitante es únicamente para mayor comodidad del lector. No forman parte del documento de la Patente Europea. Incluso teniendo en cuenta que la compilación de las referencias se ha efectuado con gran cuidado, los errores u omisiones no pueden descartarse; la EPO se exime de toda responsabilidad al respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

• SU 1650665 A • WO 2005044469 A