ES3047359T3

ES3047359T3 - Vegetable oil-based binder and agglomerated cork stopper comprising the same

Info

Publication number: ES3047359T3
Application number: ES23211297T
Authority: ES
Inventors: Luis Manuel Estêvão Cabrita; Santos Pereira Miguel Guerreiro Dos
Original assignee: Fabrires Produtos Quim S A; Amorim Cork Research Lda
Current assignee: Fabrires Produtos Quim S A; Amorim Cork Research Lda
Priority date: 2022-11-22
Filing date: 2023-11-21
Publication date: 2025-12-03
Anticipated expiration: 2043-11-21
Also published as: PT4375208T

Abstract

La presente invención se refiere a un aglutinante compuesto por un 65% a un 77% en masa de una fracción de aceite vegetal y un 23% a un 35% en masa de una fracción de isocianato alifático, donde dicha fracción de aceite vegetal comprende al menos un 1% en masa de aceite de pepita de uva. La invención también se refiere a tapones de corcho aglomerado que contienen dicho aglutinante. El aglutinante de la presente invención encuentra aplicación particular en el sector del corcho, tanto en la producción de tapones de corcho aglomerado como en la producción de otros compuestos de corcho. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a binder composed of 65% to 77% by mass of a vegetable oil fraction and 23% to 35% by mass of an aliphatic isocyanate fraction, wherein said vegetable oil fraction comprises at least 1% by mass of grapeseed oil. The invention also relates to agglomerated cork stoppers containing said binder. The binder of the present invention finds particular application in the cork sector, both in the production of agglomerated cork stoppers and in the production of other cork compounds.

Description

[0001] DESCRIPCIÓN[0001] DESCRIPTION

[0003] Aglutinante basado en aceite vegetal y tapón de corcho aglomerado que comprende el mismo[0003] Vegetable oil-based binder and agglomerated cork stopper comprising the same

[0005] Campo de la invención[0005] Field of invention

[0007] La presente invención se refiere a un aglutinante que consiste en una fracción de aceite vegetal que comprende aceite de semilla de uva, y en otra fracción de isocianatos alifáticos. Este aglutinante encuentra aplicación particular en el área del corcho, es decir, en la producción de tapones de corcho aglomerado, y otros materiales compuestos que comprenden corcho aglomerado, tales como suelos, revestimientos, aislamientos, construcción, trabajos de arte y diseño, componentes de automoción y aeroespaciales, superficies deportivas, transporte, muebles, ropa y calzado. La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.[0007] The present invention relates to a binder consisting of a vegetable oil fraction comprising grapeseed oil and a fraction of aliphatic isocyanates. This binder has particular application in the cork industry, specifically in the production of agglomerated cork stoppers and other composite materials comprising agglomerated cork, such as flooring, wall coverings, insulation, construction materials, artwork and design, automotive and aerospace components, sports surfaces, transportation equipment, furniture, clothing, and footwear. The invention is set forth in the appended claims.

[0008] Antecedentes de la invención[0008] Background of the invention

[0010] La preparación de un aglutinante de poliuretano se obtiene normalmente a través de la reacción entre un isocianato y un poliol. Químicamente, la reacción tiene lugar entre los grupos NCO, presentes en el isocianato y los grupos hidroxilo (-OH) específicos de los polioles. Sin embargo, la reacción puede tener lugar entre un isocianato y cualquier compuesto químico que presente dichos grupos OH (tal como, por ejemplo, glicol, aceite, alcohol o incluso agua). Los polioles se usan normalmente debido a su alto peso molecular y las propiedades intrínsecas (resistencia mecánica, flexibilidad) que confieren al producto final.[0010] The preparation of a polyurethane binder is normally achieved through the reaction between an isocyanate and a polyol. Chemically, the reaction takes place between the NCO groups present in the isocyanate and the specific hydroxyl (-OH) groups of the polyols. However, the reaction can occur between an isocyanate and any chemical compound that contains such OH groups (such as glycol, oil, alcohol, or even water). Polyols are commonly used due to their high molecular weight and the intrinsic properties (mechanical strength, flexibility) they impart to the final product.

[0012] Los aglutinantes de poliuretano utilizados actualmente en la industria suelen presentar isocianatos aromáticos y polioles de origen petroquímico como materias primas. Aunque este tipo de aglutinante está perfectamente adaptado a la mayoría de los procesos industriales, tiene la desventaja de ser productos cuyas materias primas son, en su mayor parte, de origen petroquímico y, además, algunos de los isocianatos aromáticos que los componen se clasifican como potencialmente carcinógenos.[0012] Polyurethane binders currently used in industry typically contain aromatic isocyanates and polyols of petrochemical origin as raw materials. Although this type of binder is perfectly suited to most industrial processes, it has the disadvantage of being products whose raw materials are, for the most part, of petrochemical origin, and, in addition, some of the aromatic isocyanates that compose them are classified as potentially carcinogenic.

[0014] Alternativamente, existe una demanda y desarrollo crecientes de aglutinantes de origen vegetal, como se menciona por Heinrich, L. en "Future opportunities for bio-based adhesives - advantages beyond renewability", Green Chem., 2019, 21,1866. Este tipo de aglutinante resulta de la reacción de un isocianato alifático con un poliol de origen vegetal, normalmente un aceite vegetal. Los aceites vegetales utilizados normalmente son aceite de ricino, aceite de soja, aceite de girasol, aceite de aguacate, aceite de almendras, aceite de jojoba, aceite de linaza y aceite de palma.[0014] Alternatively, there is a growing demand for and development of plant-based binders, as mentioned by Heinrich, L. in "Future opportunities for bio-based adhesives - advantages beyond renewability", Green Chem., 2019, 21, 1866. This type of binder results from the reaction of an aliphatic isocyanate with a plant-based polyol, typically a vegetable oil. Commonly used vegetable oils include castor oil, soybean oil, sunflower oil, avocado oil, almond oil, jojoba oil, linseed oil, and palm oil.

[0016] Este tipo de aglutinante ya existe en el mercado: como un prepolímero (comúnmente denominado "aglutinante de un solo componente"), es decir, en donde todos los componentes del aglutinante ya se han premezclado durante su producción; o como un aglutinante que requiere el mezclado de los componentesin situinmediatamente antes de su uso (comúnmente denominado "aglutinante de dos componentes"), ya que el isocianato y el poliol se suministran al cliente en compartimentos (o tubos) separados de un envase. Sin embargo, ambas soluciones disponibles en el mercado ("de un solo componente" y "de dos componentes") tienen desventajas.[0016] This type of binder already exists on the market: as a prepolymer (commonly referred to as a "single-component binder"), where all the binder components have already been premixed during production; or as a binder that requires mixing the components in situ immediately before use (commonly referred to as a "two-component binder"), since the isocyanate and polyol are supplied to the customer in separate compartments (or tubes) within a container. However, both of the commercially available solutions ("single-component" and "two-component") have disadvantages.

[0018] Se considera que los aglutinantes vegetales de un solo componente tienen un alto contenido de monómeros libres de isocianato, lo que causa problemas de salud ocupacional y es irritante para los usuarios que manejan este tipo de aglutinante; y limitaciones en el contenido de materia prima de origen vegetal del orden del 60 %, es decir, el aumento en el porcentaje de poliol vegetal en la composición aglutinante causa un aumento incontrolado de la viscosidad, y este aglutinante termina gelificando en un corto tiempo, evitando su uso a corto y medio plazo. Tales niveles de viscosidad hacen difícil el bombeo y el mezclado/aplicación con otros productos.[0018] Single-component vegetable binders are considered to have a high content of free isocyanate monomers, which causes occupational health problems and is irritating to users handling this type of binder; and limitations on the content of raw materials of vegetable origin of around 60%, meaning that increasing the percentage of vegetable polyol in the binder composition causes an uncontrolled increase in viscosity, and this binder ends up gelling in a short time, preventing its use in the short and medium term. Such viscosity levels make pumping and mixing/application with other products difficult.

[0019] En el caso de aglutinantes vegetales de dos componentes, es posible suministrar isocianatos que tienen contenidos de monómero libre muy bajos (sin impacto sobre el usuario). Otra ventaja es que tienen un porcentaje relativamente alto de materia prima vegetal (aproximadamente un 70 %). Puesto que los dos componentes se mezclan inmediatamente antes de su uso/aplicación, no hay problemas de viscosidad con este tipo de aglutinantes. Sin embargo, el uso de isocianatos con bajos niveles de monómero libre junto con altos porcentajes de aceites vegetales (por encima del 50 %) significa que no hay suficientes grupos isocianato (NCO) para reaccionar con todos los grupos hidroxilo (OH) presentes en el aceite, lo que significa que parte del aceite no se polimerizará. Así, el exceso de aceite, que no ha reaccionado, permanece libre y puede migrar en cantidades significativas, cambiando las propiedades del producto con el que está en contacto.[0019] In the case of two-component vegetable binders, it is possible to supply isocyanates with very low free monomer content (with no impact on the user). Another advantage is their relatively high percentage of vegetable raw material (approximately 70%). Since the two components are mixed immediately before use/application, there are no viscosity issues with this type of binder. However, using isocyanates with low free monomer levels in conjunction with high percentages of vegetable oils (above 50%) means there are not enough isocyanate (NCO) groups to react with all the hydroxyl (OH) groups present in the oil, meaning some of the oil will not polymerize. Thus, the excess unreacted oil remains free and can migrate in significant quantities, altering the properties of the product it comes into contact with.

[0021] Una de las áreas en donde este problema es bien conocido es la de los tapones de corcho. El uso de un aglutinante de dos componentes significa que el aceite sin reaccionar queda atrapado en el material compuesto que constituye el tapón y, cuando está en contacto con el vino u otro producto alimenticio, puede migrar y alterar sus características organolépticas. Estos problemas han provocado ya quejas severas y costosas.[0021] One area where this problem is well known is in cork stoppers. The use of a two-component binder means that unreacted oil becomes trapped in the composite material of the stopper and, when in contact with wine or other food products, can migrate and alter their organoleptic characteristics. These problems have already led to severe and costly complaints.

[0022] Por lo tanto, un sistema de dos componentes que requiere el mezclado de componentesin situinmediatamente antes de su utilización, aunque muy interesante en teoría, presenta este inconveniente que condiciona su utilización con diferentes tipos de productos.[0022] Therefore, a two-component system that requires mixing of components in situ immediately before use, although very interesting in theory, presents this drawback that limits its use with different types of products.

[0023] La patente EP 3081600 B1 se refiere a un aglutinante de origen vegetal a base de aceite, resina vegetal modificada y, opcionalmente, un estabilizador térmico. Este documento muestra la presencia de aceite vegetal en la fracción plastificante, lo que se traduce en graves limitaciones en la cantidad de aceite que puede estar presente, ya que, para valores de aceite vegetal superiores al 15 %, existe el peligro de migración como se explicó anteriormente para aglutinantes de dos componentes.[0023] Patent EP 3081600 B1 relates to a vegetable-based binder consisting of oil, modified vegetable resin, and optionally, a heat stabilizer. This document shows the presence of vegetable oil in the plasticizing fraction, which results in serious limitations on the amount of oil that can be present, since, for vegetable oil values exceeding 15%, there is a risk of migration as explained above for two-component binders.

[0024] US 20150073089 A1 se refiere a una pieza moldeada que comprende pellas de materias primas a base de plantas que tiene un tamaño de partícula de 0,5 a 15 mm, unidas con un adhesivo de poliuretano de dos componentes, comprendiendo dicho adhesivo e una mezcla de un componente de poliol y un componente de isocianato que comprende oligómeros de isocianatos alifáticos. Preferiblemente, los gránulos de materias primas a base de plantas son pellas de corcho.[0024] US 20150073089 A1 refers to a molded part comprising pellets of plant-based raw materials having a particle size of 0.5 to 15 mm, bonded with a two-component polyurethane adhesive, said adhesive comprising a mixture of a polyol component and an isocyanate component comprising aliphatic isocyanate oligomers. Preferably, the plant-based raw material pellets are cork pellets.

[0025] CN 104119494 A1 divulga un método de preparación de alcohol polihídrico de base biológica, que comprende las etapas de: agitar y mezclar bioaceite con un compuesto polihidroxilado según la relación en masa de 1:0,2 a 1:1,5 en primer lugar, añadir un catalizador alcalino sólido, cuya masa es del 0,5-2 % de la masa total de los reactantes, calentar y agitar a 60-200 grados C durante 2-24 h, enfriar, filtrar y eliminar el catalizador alcalino sólido, obteniendo de este modo alcohol polihídrico de base biológica. El alcohol polihídrico de base biológica preparado mediante el método de la invención es amplio en su propósito y puede usarse para reemplazar el alcohol polihídrico de base de petróleo tradicional y en los campos de la espuma de poliuretano, adhesivos, revestimientos de poliuretano y agentes tensioactivos.[0025] CN 104119494 A1 discloses a method for preparing bio-based polyhydric alcohol, comprising the steps of: first, stirring and mixing bio-oil with a polyhydroxylated compound in a mass ratio of 1:0.2 to 1:1.5; then, adding a solid alkaline catalyst, the mass of which is 0.5–2% of the total mass of the reactants; heating and stirring at 60–200°C for 2–24 hours; and finally, cooling, filtering, and removing the solid alkaline catalyst, thereby obtaining bio-based polyhydric alcohol. The bio-based polyhydric alcohol prepared by the method of the invention is broad in scope and can be used to replace traditional petroleum-based polyhydric alcohol and in the fields of polyurethane foam, adhesives, polyurethane coatings, and surfactants.

[0026] Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar un aglutinante que supere los problemas mencionados anteriormente.[0026] Therefore, there is a need to develop a binder that overcomes the problems mentioned above.

[0027] Resumen de la invención[0027] Summary of the invention

[0028] La presente invención proporciona un aglutinante basado en aceite vegetal, consistiendo el aglutinante en: a) del 65 % al 77 % en masa de una fracción de aceite vegetal; y[0028] The present invention provides a vegetable oil-based binder, the binder consisting of: a) 65% to 77% by mass of a vegetable oil fraction; and

[0029] b) 23 % al 35 % en masa de una fracción de isocianato alifático,[0029] b) 23% to 35% by mass of an aliphatic isocyanate fraction,

[0030] en donde dicha fracción de aceite vegetal comprende al menos un 1 % en masa de aceite de semilla de uva. En una realización, la fracción de aceite vegetal es del 65 % al 72 % en masa y la fracción de isocianato es del 28 % al 35 % en masa.[0030] wherein said vegetable oil fraction comprises at least 1% by mass of grapeseed oil. In one embodiment, the vegetable oil fraction is 65% to 72% by mass and the isocyanate fraction is 28% to 35% by mass.

[0031] En otra realización, la fracción de aceite vegetal es del 72 % al 75 % en masa y la fracción de isocianato es del 25 % al 28 % en masa.[0031] In another embodiment, the vegetable oil fraction is 72% to 75% by mass and the isocyanate fraction is 25% to 28% by mass.

[0032] Preferiblemente, la fracción de aceite vegetal es el 73 % en masa y la fracción de isocianato es el 27 % en masa. Lo más preferiblemente, la fracción de aceite vegetal es el 67 % en masa y la fracción de isocianato es el 33 % en masa.[0032] Preferably, the vegetable oil fraction is 73% by mass and the isocyanate fraction is 27% by mass. Most preferably, the vegetable oil fraction is 67% by mass and the isocyanate fraction is 33% by mass.

[0033] En otra realización más, la fracción de aceite vegetal comprende solamente aceite de semilla de uva o, en otras palabras, comprende el 100 % en masa de aceite de semilla de uva.[0033] In yet another embodiment, the vegetable oil fraction comprises only grape seed oil or, in other words, comprises 100% by mass of grape seed oil.

[0034] Preferiblemente, la fracción de aceite vegetal comprende del 5 % al 11 % en masa de aceite de semilla de uva, más preferiblemente del 12 % al 21 % en masa de aceite de semilla de uva, incluso más preferiblemente del 16 % al 21 % en masa de aceite de semilla de uva y lo más preferiblemente el 21 % en masa de aceite de semilla de uva.[0034] Preferably, the vegetable oil fraction comprises 5% to 11% by mass of grape seed oil, more preferably 12% to 21% by mass of grape seed oil, even more preferably 16% to 21% by mass of grape seed oil, and most preferably 21% by mass of grape seed oil.

[0035] En una realización preferida de la invención, dichos isocianatos alifáticos se seleccionan del grupo que comprende diisocianato de isoforona (IPDI), el diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de pentametileno (PDI), diisocianato de diciclohexilmetano (HMDI) y combinaciones de los mismos y trímeros y biurets de los mismos.[0035] In a preferred embodiment of the invention, said aliphatic isocyanates are selected from the group comprising isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate (PDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) and combinations thereof and trimers and biurets thereof.

[0036] En otro aspecto de la invención, la fracción de aceite vegetal comprende aceite de semilla de uva en combinación con un aceite seleccionado del grupo que comprende aceite de ricino, aceite de soja, aceite de girasol, aceite de aguacate, aceite de almendra, aceite de jojoba, aceite de linaza y combinaciones de los mismos.[0036] In another aspect of the invention, the vegetable oil fraction comprises grape seed oil in combination with an oil selected from the group comprising castor oil, soybean oil, sunflower oil, avocado oil, almond oil, jojoba oil, linseed oil and combinations thereof.

[0037] La presente invención también se refiere al uso del aglutinante de la invención en la producción de tapones de corcho aglomerado y en la producción de materiales compuestos de corcho aglomerado.[0037] The present invention also relates to the use of the binder of the invention in the production of agglomerated cork stoppers and in the production of agglomerated cork composite materials.

[0039] La invención se refiere además a un tapón de corcho aglomerado que comprende el aglutinante de la invención como se ha descrito anteriormente.[0039] The invention further relates to an agglomerated cork stopper comprising the binder of the invention as described above.

[0041] Descripción detallada de la invención[0041] Detailed description of the invention

[0043] La presente invención se refiere a un aglutinante que consiste en una fracción de aceite vegetal, que comprende aceite de semilla de uva, y en otra fracción de isocianatos alifáticos.[0043] The present invention relates to a binder consisting of a vegetable oil fraction, comprising grape seed oil, and another fraction of aliphatic isocyanates.

[0045] En el contexto de la presente descripción, el término "que comprende" debe entenderse como "que incluye, entre otros". Como tal, dicho término no debe interpretarse como "que consiste solo en".[0045] In the context of this description, the term "comprising" should be understood as "including, among others." As such, this term should not be interpreted as "consisting only of."

[0047] Debe observarse que cualquier valor de X presentado en el curso de la presente descripción debe interpretarse como un valor aproximado del valor real de X, ya que el experto en la técnica esperaría razonablemente que tal aproximación al valor, real debido a las condiciones experimentales y/o de medición, para introduciría desviaciones del valor real.[0047] It should be noted that any value of X presented in the course of this description should be interpreted as an approximate value of the actual value of X, since the person skilled in the art would reasonably expect that such an approximation to the actual value, due to experimental and/or measurement conditions, would introduce deviations from the actual value.

[0049] A menos que se indique lo contrario, se pretende que, los intervalos de valores establecidos en la presente descripción, proporcionen una manera simplificada, técnicamente aceptada, de indicar cada valor individual dentro del intervalo respectivo. A modo de ejemplo, la expresión "del 25 % al 28 %" significa cualquier valor dentro de este intervalo, por ejemplo 25,0 %; 25,1 %; 25,2 %; ... 27,8 %; 27,9 %; 28,0 %. Todos los valores mencionados en la presente descripción deben interpretarse como valores aproximados, por ejemplo, la referencia a "el 67 %" significa "alrededor del 67 %".[0049] Unless otherwise stated, the value ranges set out in this description are intended to provide a simplified, technically acceptable way of indicating each individual value within the respective range. By way of example, the expression "from 25% to 28%" means any value within this range, e.g., 25.0%; 25.1%; 25.2%; ... 27.8%; 27.9%; 28.0%. All values mentioned in this description should be interpreted as approximate values; e.g., a reference to "67%" means "about 67%."

[0051] En el contexto de la presente invención, todos los porcentajes son porcentajes en masa.[0051] In the context of the present invention, all percentages are mass percentages.

[0053] Por "aglutinante basado en aceite vegetal" se entiende un aglutinante que contiene principalmente aceite vegetal en su composición en masa. En particular, en el caso de la presente invención, se entiende como un aglutinante que contiene del 65 % al 77 % en masa de una fracción de aceite vegetal.[0053] "Vegetable oil-based binder" means a binder that contains primarily vegetable oil in its mass composition. In particular, in the case of the present invention, it means a binder that contains from 65% to 77% by mass of a vegetable oil fraction.

[0055] En la presente invención, por "fracción de aceite vegetal" se entiende una parte constituyente (o, en otras palabras, un componente) del aglutinante, que está formada por uno o más aceites de origen vegetal, que están compuestos por mezclas de triacilgliceroles. Preferiblemente, los aceites vegetales de la invención se seleccionan del grupo que comprende aceite de ricino, aceite de soja, aceite de semilla de uva, aceite de girasol, aceite de aguacate, aceite de almendras, aceite de jojoba, aceite de linaza y combinaciones de los mismos.[0055] In the present invention, "vegetable oil fraction" means a constituent part (or, in other words, a component) of the binder, which is formed from one or more vegetable oils, which are composed of mixtures of triacylglycerols. Preferably, the vegetable oils of the invention are selected from the group comprising castor oil, soybean oil, grapeseed oil, sunflower oil, avocado oil, almond oil, jojoba oil, linseed oil, and combinations thereof.

[0057] "NCO" se entiende como el grupo reactivo de isocianatos y "% de NCO" se entiende como el contenido de isocianato que resulta de la suma del monómero libre y los grupos NCO que ya están en forma de polímero y que todavía no han reaccionado completamente, dividido por la masa total de aglutinante.[0057] "NCO" is understood to mean the reactive group of isocyanates and "% NCO" is understood to mean the isocyanate content resulting from the sum of the free monomer and the NCO groups that are already in polymer form and have not yet fully reacted, divided by the total mass of binder.

[0059] Por "corcho aglomerado" se entiende un material compuesto resultante de un proceso de aglomeración entre gránulos de corcho y un aglutinante, teniendo los gránulos de corcho un tamaño de partícula que varía típicamente entre 0,25 y 8 mm.[0059] By "agglomerated cork" is meant a composite material resulting from an agglomeration process between cork granules and a binder, the cork granules having a particle size that typically varies between 0.25 and 8 mm.

[0061] Por "tapones de corcho aglomerado" o "tapones aglomerados" se entienden tapones obtenidos mediante la aglomeración de gránulos de corcho con dimensiones entre 0,25 y 8 mm como se define en la norma ISO 633 y el Código Internacional de Prácticas de Fabricación de Tapones de Corcho.[0061] "Agglomerated cork stoppers" or "agglomerated stoppers" means stoppers obtained by agglomerating cork granules with dimensions between 0.25 and 8 mm as defined in ISO 633 and the International Code of Manufacturing Practice for Cork Stoppers.

[0063] Los tapones denominados "tapones de corcho microaglomerado" o "tapones microaglomerados" corresponden a un subgrupo de tapones de corcho aglomerado en donde los gránulos de corcho utilizados en su producción tienen dimensiones (tamaño de partícula) entre 0,25 y 3 mm.[0063] Stoppers called "micro-agglomerated cork stoppers" or "micro-agglomerated stoppers" correspond to a subgroup of agglomerated cork stoppers where the cork granules used in their production have dimensions (particle size) between 0.25 and 3 mm.

[0065] La presente invención se refiere a un aglutinante que consiste en:[0065] The present invention relates to a binder consisting of:

[0067] a) del 65 % al 77 % en masa de una fracción de aceite vegetal; y[0067] a) from 65% to 77% by mass of a vegetable oil fraction; and

[0069] b) del 23 % al 35 % en masa de una fracción de isocianato alifático,[0069] b) from 23% to 35% by mass of an aliphatic isocyanate fraction,

[0071] en donde dicha fracción de aceite vegetal comprende al menos un 1 % de aceite de semilla de uva.[0071] wherein said vegetable oil fraction comprises at least 1% grape seed oil.

[0073] Sorprendentemente, se encontró que la presencia de aceite de semilla de uva en la fracción de aceite vegetal no proporcionaba al aglutinante su comportamiento habitual y el aumento de viscosidad esperado. Por el contrario, se encontró que, con aceite de semilla de uva, el aglutinante presenta una reducción en la viscosidad mientras que al mismo tiempo hay una disminución en el contenido de NCO libre.[0073] Surprisingly, the presence of grapeseed oil in the vegetable oil fraction was found not to provide the binder with its usual behavior and the expected increase in viscosity. On the contrary, it was found that, with grapeseed oil, the binder exhibits a reduction in viscosity while at the same time there is a decrease in the free NCO content.

[0075] El aglutinante de la presente invención es un prepolímero que puede usarse incluso después de largos períodos de almacenamiento, habiéndose encontrado que el aglutinante permanece funcional incluso después de 9 meses de almacenamiento. El aglutinante de la invención tiene un alto contenido de materia vegetal (entre el 65 % y el 77 % en peso) en comparación con los prepolímeros conocidos en el estado de la técnica, que típicamente contienen hasta el 15 % de materia vegetal, tal como aceites vegetales.[0075] The binder of the present invention is a prepolymer that can be used even after long periods of storage, having been found to remain functional even after 9 months of storage. The binder of the invention has a high content of vegetable matter (between 65% and 77% by weight) compared to known prepolymers in the prior art, which typically contain up to 15% vegetable matter, such as vegetable oils.

[0077] Además, con la adición de aceite de semilla de uva a la composición aglutinante, fue posible reducir significativamente la cantidad de isocianatos alifáticos en comparación con la masa normalmente presente en aglutinantes conocidos y, en consecuencia, la cantidad de monómero de isocianato libre. De esta manera, es posible la manipulación industrial y el uso del aglutinante con menores riesgos de impacto negativo en la salud del usuario.[0077] Furthermore, by adding grapeseed oil to the binder composition, it was possible to significantly reduce the amount of aliphatic isocyanates compared to the mass normally present in known binders and, consequently, the amount of free isocyanate monomer. This allows for industrial handling and use of the binder with lower risks of negative impact on user health.

[0079] Adicionalmente, se encontró que la adición de aceite de semilla de uva permite una reducción significativa en la viscosidad del aglutinante en comparación con productos similares (aglutinantes basados en aceite vegetal) libres de aceite de semilla de uva.[0079] Additionally, it was found that the addition of grape seed oil allows a significant reduction in the viscosity of the binder compared to similar products (vegetable oil-based binders) free of grape seed oil.

[0081] También se confirmó que el aglutinante de la presente invención no altera las propiedades intrínsecas del producto con el que entra en contacto.[0081] It was also confirmed that the binder of the present invention does not alter the intrinsic properties of the product with which it comes into contact.

[0083] Por lo tanto, el aceite de semilla de uva es esencial para obtener un aglutinante basado en aceite vegetal que resuelva los problemas identificados en los aglutinantes ya conocidos en la técnica. Este aglutinante excluye completamente cualquier poliol de origen petroquímico (basado en hidrocarburos) de su composición, lo que da como resultado un gran impacto positivo en términos ambientales.[0083] Therefore, grape seed oil is essential for obtaining a vegetable oil-based binder that solves the problems identified in binders already known in the art. This binder completely excludes any petrochemical-derived (hydrocarbon-based) polyols from its composition, resulting in a significant positive environmental impact.

[0085] En una realización preferida, los isocianatos alifáticos se seleccionan del grupo que comprende diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de pentametileno (PDI), diisocianato de diciclohexilmetano (HMDI), combinaciones de los mismos y trímeros y biurets de los mismos.[0085] In a preferred embodiment, the aliphatic isocyanates are selected from the group comprising isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate (PDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI), combinations thereof, and trimers and biurets thereof.

[0087] En una realización, la fracción de aceite vegetal es del 65 % al 72 % en masa y la fracción de isocianato es del 28 % al 35 % en masa.[0087] In one embodiment, the vegetable oil fraction is 65% to 72% by mass and the isocyanate fraction is 28% to 35% by mass.

[0089] En otra realización, la fracción de aceite vegetal es del 72 % al 75 % en masa y la fracción de isocianato es del 25 % al 28 % en masa.[0089] In another embodiment, the vegetable oil fraction is 72% to 75% by mass and the isocyanate fraction is 25% to 28% by mass.

[0091] Preferiblemente, la fracción de aceite vegetal es el 73 % en masa y la fracción de isocianato es el 27 % en masa.[0091] Preferably, the vegetable oil fraction is 73% by mass and the isocyanate fraction is 27% by mass.

[0093] Lo más preferiblemente, la fracción de aceite vegetal es el 67 % en masa y la fracción de isocianato es el 33 % en masa.[0093] Most preferably, the vegetable oil fraction is 67% by mass and the isocyanate fraction is 33% by mass.

[0095] Según la invención, el porcentaje de aceite de semilla de uva en la fracción de aceite vegetal puede variar entre el 1 % y el 100 % en masa, preferiblemente entre el 12 % y el 21 % en masa, más preferiblemente, entre el 16 % y el 21 % en masa, y lo más preferiblemente es el 21 % en masa.[0095] According to the invention, the percentage of grape seed oil in the vegetable oil fraction can vary between 1% and 100% by mass, preferably between 12% and 21% by mass, more preferably between 16% and 21% by mass, and most preferably 21% by mass.

[0097] En una realización preferida, la fracción de aceite vegetal está hecha de una mezcla, en porcentaje en masa por fracción de aceite vegetal, del 73,13 % de aceite de ricino, el 16,42 % de aceite de girasol y el 10,45 % de aceite de semilla de uva.[0097] In a preferred embodiment, the vegetable oil fraction is made from a mixture, in mass percentage by vegetable oil fraction, of 73.13% castor oil, 16.42% sunflower oil, and 10.45% grapeseed oil.

[0099] Ejemplos[0099] Examples

[0101] Los aglutinantes de la presente invención se han ensayado en diferentes aplicaciones.[0101] The binders of the present invention have been tested in different applications.

[0103] Los aglutinantes de la invención han demostrado ser particularmente adecuados para aplicaciones en el sector del corcho, en particular, en la producción de tapones de corcho y otros materiales compuestos que comprenden corcho, a saber, suelos, revestimientos y aislamiento y construcción.[0103] The binders of the invention have proven to be particularly suitable for applications in the cork sector, in particular in the production of cork stoppers and other composite materials comprising cork, namely flooring, cladding, insulation, and construction.

[0105] Los 15 ejemplos presentados a continuación se refieren a aglutinantes según la presente invención que se usaron y ensayaron en la producción de tapones de corcho aglomerado.[0105] The 15 examples presented below refer to binders according to the present invention that were used and tested in the production of agglomerated cork stoppers.

[0107] Cabe señalar que los tapones de corcho aglomerado, debido a las cargas a las que están sometidos durante su uso normal, constituyen el caso más exigente (en términos de mantener su integridad estructural) de aplicación en el sector del corcho.[0107] It should be noted that agglomerated cork stoppers, due to the loads they are subjected to during normal use, constitute the most demanding case (in terms of maintaining their structural integrity) of application in the cork sector.

[0108] Ejemplo 1[0108] Example 1

[0109] [0109]

[0111] Ejemplo 2[0111] Example 2

[0112] [0112]

[0114] Ejemplo 3[0114] Example 3

[0115] [0115]

[0116] Ejemplo 4[0116] Example 4

[0117] [0117]

[0119] Ejemplo 5[0119] Example 5

[0120] [0120]

[0122] Ejemplo 6[0122] Example 6

[0123] [0123]

[0124] Ejemplo 7[0124] Example 7

[0126] [0126]

[0128] Ejemplo 8[0128] Example 8

[0130] [0130]

[0132] Ejemplo 9[0132] Example 9

[0134] [0134]

[0135] Ejemplo 10[0135] Example 10

[0136] [0136]

[0138] Ejemplo 11[0138] Example 11

[0139] [0139]

[0141] Ejemplo 12[0141] Example 12

[0142] [0142]

[0143] Ejemplo 13[0143] Example 13

[0145] [0145]

[0147] Ejemplo 14[0147] Example 14

[0149] [0149]

[0151] Ejemplo 15[0151] Example 15

[0153] [0153]

[0155] Se prepararon otras formulaciones basándose en los ejemplos 3, 4, 6 y 7, en donde los aceites de ricino y girasol se reemplazaron respectivamente por aceite de soja y de almendra, en las mismas proporciones. Se ha efectuado igualmente otra formulación, basándose en el ejemplo 11, en donde los aceites de ricino, de jojoba y de girasol se reemplazaron respectivamente por aceite de soja, de linaza y de almendra, en las mismas proporciones.[0155] Other formulations were prepared based on Examples 3, 4, 6, and 7, in which castor and sunflower oils were replaced by soybean and almond oils, respectively, in the same proportions. Another formulation was also prepared based on Example 11, in which castor, jojoba, and sunflower oils were replaced by soybean, linseed, and almond oils, respectively, in the same proportions.

[0156] Todos los aglutinantes de los ejemplos anteriores se usaron en la producción de lotes de tapones de corcho aglomerado.[0156] All the binders in the previous examples were used in the production of batches of agglomerated cork stoppers.

[0157] Se evaluó la conformidad de los corchos producidos con los estándares ISO 16420, NP 4351, ISO 4710 y NP 4571, que se aplican a tapones aglomerados y microaglomerados con material de corcho.[0157] The conformity of the corks produced with the ISO 16420, NP 4351, ISO 4710 and NP 4571 standards, which apply to agglomerated and micro-agglomerated stoppers with cork material, was evaluated.

[0158] Fue posible concluir que el uso de los aglutinantes caracterizados en los ejemplos anteriores 1 a 15 proporcionó lotes de tapones de corcho aglomerado que cumplieron con los estándares aplicables mencionados anteriormente (en la industria del corcho).[0158] It was possible to conclude that the use of the binders characterized in the above examples 1 to 15 provided batches of agglomerated cork stoppers that met the applicable standards mentioned above (in the cork industry).

[0159] En este sentido, se ensayaron los tapones producidos con los aglutinantes de los ejemplos 1 a 15 con el fin de evaluar su idoneidad en botellas de diferentes bebidas que requieren el uso de sellantes (tapones) con diferentes requisitos técnicos, por ejemplo, entre otros, requisitos dimensionales, de densidad, de liberación de polvo y de fuerza de extracción.[0159] In this regard, the stoppers produced with the binders of examples 1 to 15 were tested in order to evaluate their suitability in bottles of different beverages that require the use of sealants (stoppers) with different technical requirements, for example, among others, dimensional, density, dust release and extraction force requirements.

[0160] En la siguiente Tabla 1, se presentan los resultados con respecto a la idoneidad de los tapones producidos con los aglutinantes de los ejemplos 1 a 15. Estos resultados se expresan cualitativamente, para simplificar y comprender mejor, de la siguiente manera:[0160] Table 1 below presents the results regarding the suitability of the stoppers produced with the binders from examples 1 to 15. These results are expressed qualitatively, for simplicity and better understanding, as follows:

[0161] + para tapones adecuados para vinos sin gas;[0161] + for stoppers suitable for still wines;

[0162] ++ para tapones adecuados para vinos sin gas y espirituosos;[0162] ++ for stoppers suitable for still wines and spirits;

[0163] +++ para tapones adecuados para vinos sin gas, espirituosos y espumosos.[0163] +++ for stoppers suitable for still wines, spirits and sparkling wines.

[0164] Para mayor claridad y comprensión, los porcentajes en masa de las fracciones de aceite vegetal e isocianato alifático, así como aceite de semilla de uva, se indican en la siguiente Tabla 1, con respecto a los ejemplos a los que se refieren. También se indican las dimensiones de los gránulos de corcho usados en los tapones producidos y sometidos a los ensayos de idoneidad mencionados anteriormente.[0164] For clarity and understanding, the mass percentages of the vegetable oil and aliphatic isocyanate fractions, as well as grapeseed oil, are indicated in Table 1 below, with respect to the examples to which they refer. The dimensions of the cork granules used in the stoppers produced and subjected to the aforementioned suitability tests are also indicated.

[0165] Tabla 1[0165] Table 1

[0167] [0167]

[0169] * -% de OGU significa porcentaje en masa de aceite de semilla de uva en la fracción de aceite vegetal.[0169] * -% of OGU means percentage by mass of grape seed oil in the vegetable oil fraction.

[0170] Como se ha verificado, los aglutinantes de la invención resultaron ser adecuados para la producción de tapones de corcho aglomerado (que, en los ensayos, mostraron su idoneidad para sellar vinos sin gas, vinos espirituosos y vinos espumosos), que constituyen una de las aplicaciones más exigentes en la industria del corcho con respecto a sus requisitos de integridad estructural.[0170] As has been verified, the binders of the invention proved to be suitable for the production of agglomerated cork stoppers (which, in the tests, showed their suitability for sealing still wines, spirit wines and sparkling wines), which constitute one of the most demanding applications in the cork industry with respect to its structural integrity requirements.

[0171] Los aglutinantes en donde los aceites de ricino y girasol se reemplazaron respectivamente por aceites de soja y almendra, en las mismas proporciones, y en donde los aceites de ricino, jojoba y girasol se reemplazaron respectivamente por aceites de soja, linaza y almendra, en las mismas proporciones, también dieron resultados similares a los indicados para los ejemplos 3, 4, 6, 7 y 11 en la producción de tapones de corcho aglomerado, así como en los ensayos de idoneidad de los tapones producidos de este modo.[0171] Binders in which castor and sunflower oils were replaced respectively by soybean and almond oils, in the same proportions, and in which castor, jojoba and sunflower oils were replaced respectively by soybean, linseed and almond oils, in the same proportions, also gave similar results to those indicated for examples 3, 4, 6, 7 and 11 in the production of agglomerated cork stoppers, as well as in the suitability tests of stoppers produced in this way.

[0173] Se llevaron a cabo otros ensayos con aglutinantes cuyas formulaciones incluyeron fracciones de aceite vegetal e isocianato alifático fuera de los intervalos divulgados y reivindicados en la presente memoria. Tales aglutinantes dieron lugar a tapones de corcho aglomerado que no cumplieron con el requisito necesario de los Estándares de la Industria, revelando una integridad estructural deficiente en comparación con los requisitos mínimos requeridos por la Industria.[0173] Further tests were conducted with binders whose formulations included vegetable oil fractions and aliphatic isocyanate outside the ranges disclosed and claimed herein. Such binders resulted in agglomerated cork stoppers that did not meet the necessary Industry Standards requirement, revealing poor structural integrity compared to the minimum requirements required by the Industry.

Claims

1. CLAIMS

1. Vegetable oil-based binder, characterized in that it consists of:

a) from 65% to 77% by mass of a vegetable oil fraction; and

b) from 23% to 35% by mass of an aliphatic isocyanate fraction,

wherein said vegetable oil fraction comprises at least 1% by mass of grape seed oil.

2. Binder according to claim 1, characterized in that the vegetable oil fraction is 65% to 72% by mass and the isocyanate fraction is 28% to 35% by mass.

3. Binder according to claim 2, characterized in that the vegetable oil fraction is 67% by mass and the isocyanate fraction is 33% by mass.

4. Binder according to claim 1, characterized in that the vegetable oil fraction is 72% to 75% by mass and the isocyanate fraction is 25% to 28% by mass.

5. Binder according to claim 4, characterized in that the vegetable oil fraction is 73% by mass and the isocyanate fraction is 27% by mass.

6. Binder according to claim 1, characterized in that said vegetable oil fraction consists of grape seed oil.

7. Binder according to claim 1, characterized in that said vegetable oil fraction comprises from 5% to 11% by mass of grape seed oil.

8. Binder according to claim 1, characterized in that said vegetable oil fraction comprises from 12% to 21% by mass of grape seed oil.

9. Binder according to claim 3 or claim 5, characterized in that said vegetable oil fraction comprises from 16% to 21% by mass of grape seed oil.

10. Binder according to claim 9, characterized in that the vegetable oil fraction comprises 21% by mass of grape seed oil.

11. Binder according to claim 1, characterized in that the aliphatic isocyanates are selected from the group consisting of isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate (PDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) and combinations thereof and trimers and biurets thereof.

12. Binder according to claim 1, characterized in that the vegetable oil fraction comprises grape seed oil in combination with an oil selected from the group consisting of castor oil, soybean oil, sunflower oil, avocado oil, almond oil, jojoba oil, linseed oil and combinations thereof.

13. Use of the binder according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it is applied in the production of agglomerated cork stoppers.

14. Use of the binder according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it is applied in the production of agglomerated cork composite materials.

15. Agglomerated cork stopper, characterized in that it comprises the binder claimed in any one of claims 1 to 12.