基于可再生资源的压敏粘合剂及相关方法技术

技术编号:8804972 阅读:142 留言:0更新日期:2013-06-13 09:06
本申请描述产自天然存在的脂肪和油的压敏粘合剂。还描述生成所述压敏粘合剂的方法。总体而言,一种或多种天然存在的脂肪或油被环氧化,然后与特定醇类或胺类反应,从而获得所述压敏粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2010年8月18日提交的美国临时申请序号61/374,743的优先权。专利
本专利技术总体涉及压敏粘合剂(PSAs)领域。更具体地,本专利技术涉及由可再生资源例如生物基材料形成的压敏粘合剂和形成该压敏粘合剂的方法。背景目前,几乎所有已知的压敏粘合剂均主要由基于石油产品的单体制成。随着油成本增加和供应有限,可再生资源用作这种粘合剂的原料组分已具有经济吸引力和社会责任性。用于丙烯酸压敏粘合剂的丙烯酸单体的有限生产能力是研究替代来源的另一驱动力。此外,生物基压敏粘合剂的性能优势可包括生物降解性,其支持这些粘合剂的环境友好性。本专利技术满足这些需求。专利技术概述与此前已知的压敏粘合剂及其生产相关的困难和缺陷在本专利技术粘合剂和方法中得以解决。一方面,本专利技术提供形成压敏粘合剂的方法。该方法包括提供环氧化天然存在油或脂肪和使其与至少一种多官能剂反应,该多官能剂选自醇类、胺类、氨基醇类及其组合。本专利技术还提供通过这些方法形成的压敏粘合剂。另一方面,本专利技术提供通过提供有效量的生物基甘油酯形成压敏粘合剂的方法。甘油酯包括大比例的C8至C22脂肪酸。该方法还包括将环氧化物官能团至少掺入大比例的甘油酯,从而生成环氧化甘油酯中间体。并且,该方法包括使环氧化甘油酯中间体与至少一种多官能剂反应,该多官能剂选自(i)醇类、(ii)胺类、(ill)氨基醇类及(iv)其组合,从而形成压敏粘合剂。本专利技术还提供通过这些方法形成的压敏粘合剂。如将理解,本专利技术能够进行其他和不同的实施方式,并且其若干细节能够进行多个方面的改动,其全部均未背离本专利技术。因此,描述将被认为具有示例性而非限制性。实施方式详述在本专利技术的多 个优选实施方式中,压敏粘合剂产自一种或多种天然存在的脂肪和/或油。天然脂肪或油被环氧化,然后与一种或多种醇类、胺类、氨基醇类或其组合反应,生成压敏粘合剂。在本专利技术的其他优选实施方式中,压敏粘合剂产自生物学基或生物基甘油酯。如将理解,甘油酯包括甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯及其组合。生物基甘油酯被环氧化,并与一种或多种醇类、胺类、氨基醇类或其组合反应,生成压敏粘合剂。这些和其他方面在本文中描述如下。本文所用的术语“天然存在”或“天然”的脂肪和/或油总体是指相对于得自石油或其他化石燃料的那种材料而得自植物或动物的脂肪或油。因此,术语“天然存在”或“天然”不包括直接或间接得自石油来源或化石燃料来源的油或其他材料。如将理解,化石燃料的实例包括煤、石油基油和气。天然脂肪和/或油在本文中是指包括得自植物或动物的脂肪和/或油以及已经过多种纯化、处理或化学反应的这种脂肪和/或油。术语“生物基”在关于甘油酯、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯及其组合使用时指得自天然存在的脂肪和/或油的这种剂。天然脂肪和油包括甘油三酯,其是包括三个结合于甘油分子的脂肪酸的酯。来自植物或动物来源的天然脂肪和油的实例包括但不限于,大豆油、棕榈油、橄榄油、玉米油、芥花籽油、亚麻籽油、菜籽油、蓖麻油、椰子油、棉籽油、棕榈仁油、米糠油、红花油、芝麻油、葵花籽油、妥尔油、猪油、牛油、鱼油及其组合。一般地,天然脂肪和油相关的脂肪酸包括长链一例如C8至C22,更一般是C12至C14—部分,其中多种脂肪酸的每条链包含多个双键。甘油分子具有三个羟基(0H-)。每个脂肪酸具有羧基(C00H-)。在甘油三酯中,甘油的羟基结合脂肪酸的羧基,形成酯键。如述,天然存在或生物基甘油三酯中脂肪酸的链长可以为不同长度。但是,具有16、18和20个碳的链长最常见。在植物和动物中发现的天然脂肪酸基于其由乙酰辅酶A生物合成的方式一般仅由偶数个碳原子组成。但是,某些细菌具有合成奇数支链脂肪酸的能力。因此,反刍动物脂肪由于细菌在瘤胃中的作用通常包含奇数个脂肪酸,如15个。多数天然脂肪包含单独甘油三酯的复杂混合物。因此,多数天然脂肪在宽温度范围下融化。可可脂不同寻常,因为其仅由几种甘油三酯组成,其中一种以浓度为序包含棕榈酸、油酸和硬脂酸。因此,可可脂的融化温度范围相对较窄。目标天然脂肪和油的甘油三酯中的优选脂肪酸显示在下文表I中。表1-常见脂肪酸的化学名称和描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.18 US 61/374,7431.形成压敏粘合剂的方法,所述方法包括: 提供环氧化天然存在的油或脂肪; 使所述环氧化天然存在的油或脂肪与至少一种多官能剂反应,从而形成压敏粘合剂,所述多官能剂选自(i)醇类、(ii)胺类、(iii)氨基醇类和(iv)其组合。2.权利要求1所述的方法,其中所述天然存在的油或脂肪选自大豆油、棕榈油、橄榄油、玉米油、芥花籽油、亚麻籽油、菜籽油、蓖麻油、椰子油、棉籽油、棕榈仁油、米糠油、红花油、芝麻油、葵花籽油、妥尔油、猪油、牛油、鱼油及其组合。3.权利要求中1-2任一项所述的方法,其中醇类被选择。4.权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述醇类是二元醇。5.权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述醇类选自甘油、丙二醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇、四乙二醇、二乙二醇、2-甲基丙二醇、甲基丁二醇、甲基戊二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、山梨醇、衍生自甘油三酯具有8至18个碳原子的脂肪醇及其组合。6.权利要求 1-5中任一项所述的方法,其中至少一种一元醇被包括在所述反应步骤(一种或多种)中。7.权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述醇类是聚合双官能或聚合多官能醇类。8.权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述醇类是生物基的或衍生自植物油。9.权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述醇类选自(i)具有侧羟基的蓖麻油、( )由二聚酸形成的二聚二醇和(iii)由环氧化油形成的生物基多元醇。10.权利要求1-9中任一项所述的方法,其中胺类被选择。11.权利要求ι- ο中任一项所述的方法,其中所述胺类是二胺。12.权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述胺类是二胺,并选自肼、乙二胺(1,2- 二氨基乙烧)、1,3- 二氨基丙烧(丙烧-1, 3- 二胺)、腐胺(丁烧-1, 4- 二胺)、尸胺(戍烷-1,5- 二胺)、六亚甲基二胺(己烷-1,6- 二胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺;邻苯二甲胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺和二甲基_4_苯二胺;N, N’- 二 -2- 丁基-1,4-苯二胺、二苯基乙二胺、1,8- 二氨基萘及其组合。13.权利要求1-12中任一项所述的方法,其中至少一种单胺被包括在所述反应步骤(一个或多个)中。14.权利要求1-13中任一项所述的方法,其中氨基醇类被选择。15.权利要求1-14中任一项所述的方法,其中所述氨基醇类选自乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、庚醇胺、己醇胺、基于甲酚和酚的胺类及其组合。16.权利要求1-15中任一项所述的方法,其中反应通过选自(i)本体聚合、(ii)溶剂聚合、(iii)水基聚合、(iv)基料聚合及(V)其组合的技术进行。17.权利要求16所述的方法,其中本体聚合被选择。18.权利要求16所述的方法,其中溶剂聚合被选择。19.权利要求16所述的方法,其中水基聚合被选择。20.权利要求16所述的方法,其中基料聚合被选择。21.权利要求1-20中任一项所述的方法,进一步包括: 提供环氧化脂肪酸,和将所述环氧化脂肪酸包括在所述反应步骤中。22.权利要求1-21中任一项所述的方法,进一步包括: 提供环氧化脂肪酯,和将所述环氧化脂肪酯包括在所述反应步骤中。23.权利要求1-22中任一项所述的方法,进一步包括: 提供丙烯酸酯组分,和将所述丙烯酸酯组分包括在所述反应步骤中。24.权利要求1-23中任一项所述的方法,进一步包括: 提供乙烯基羧酸,和将所述乙烯基羧酸包括在所述反应步骤中。25.权利要求24所述的方法,其中所述乙烯基羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸及其组合。26.权利要求1-24中任一项所述的方法,其中所述环氧化天然存在的油或脂肪包含至少一个丙烯酸酯基团。27.权利要求1-26中任一项所述的方法,进一步包括: 提供试剂,和将所述试剂包括在所述反应步骤中,所述试剂包含选自磺酸基团、硫酸酯基团、膦酸酯基团及其组合的一个或多个官能团。28.权利要求1-27中任一项所述的方法,进一步包括: 提供材料,和将所述材料包括在所述反应步骤中,所述材料选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯及其组合。29.权利要求1-28中任一项所述的方法,进一步包括: 添加至少一种添加剂,所述添加剂选自填充剂、生物基增粘剂、增塑剂及其组合。30.权利要求1-29中任一项所述的方法,进一步包括: 提供得自化石燃料的组分,和将所述组分包括在所述反应步骤中。31.压敏粘合剂,其通过权利要求1-30中任一项所述的任一种方法生成。32.形成压敏粘合剂的方法,所述方法包括: 提供有效量的生物基甘油酯,所述甘油酯包括大比例的C8至C22脂肪酸; 将环氧化物官能团掺入至少大比例的所述甘油酯,从而生成环氧化甘油酯中间体;使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·A·科赫P·马尔雅C·R·威廉姆斯
申请(专利权)人:艾利丹尼森公司
类型:
国别省市:

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