Barreras a gases imprimibles.

Un procedimiento para mejorar las propiedades de barrera a los gases de un sustrato, procedimiento que comprende aplicar a al menos una superficie del sustrato una composición que comprende:

A) un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica que comprende unidades de monómero de las fórmulas

(I) y (II) **Fórmula**

en las que R1 y R2 son independientemente H o alquilo C1-C12, preferiblemente H o alquilo C1-C6, preferiblemente R1 y R2 son H;

copolímero que contiene menos de 6% en moles de una unidad de repetición que contiene un grupo amino de fórmula III,**Fórmula**

B) un reticulante que contiene grupos capaces de reaccionar con el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica,

C) opcionalmente un acrilato multifuncional, preferiblemente un diacrilato, triacrilato o tetraacrilato, un fotoiniciador, preferiblemente un fenilglioxalato, o una mezcla de los mismos y exponer la composición a la irradiación con luz UV, luz visible, haz de electrones y/o calor para efectuar el curado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/062888.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: NAISBY, ANDREW, J., FORSYTHE, NEIL COLIN WILLIAM, TAPLIN,WALTER, CHIAPPINI,EMANUELA, GARDI,STEFANO, TELESCA,ROSANNA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/08 (de una resina sintética de una clase diferente)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L29/04 (Alcohol de polivinilo; Homopolímeros o copolímeros parcialmente hidrolizados de ésteres de alcoholes insaturados con ácidos carboxílicos saturados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Tratamiento químico o revestimiento de materiales... > C08J7/04 (Recubrimiento)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L33/00 (Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente uno terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/10 (Esteres; Eter-ésteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros... > C09D129/04 (Alcohol polivinílico; Homopolímeros o copolímeros parcialmente hidrolizados de ésteres de alcoholes insaturados con ácidos carboxílicos saturados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L39/00 (Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un simple o enlace doble a nitrógeno o por un ciclo heterocíclico que contiene nitrógeno; Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D139/00 (Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado en un enlace sencillo o doble a un nitrógeno o en un heterociclo que contiene nitrógeno; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros)

PDF original: ES-2455722_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Barreras a gases imprimibles Las propiedades de barrera a los gases de sustratos, tales como los materiales utilizados en el envasado, se han mejorado mediante la aplicación de una composición que comprende un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica, un reticulante y, opcionalmente, un diacrilato u otro poliacrilato y un fotoiniciador al material y reticulando la composición, ya sea por fotocurado, que es la exposición a la irradiación por la luz UV, luz visible, radiación IR y/o de haz de electrones, o por reticulación térmica. Opcionalmente, el material puede ser sometido a una descarga de plasma de baja temperatura o a una descarga en corona antes de aplicar la composición. El procedimiento proporciona, por ejemplo, materiales de envasado flexibles, tales como películas de plástico, con excelentes propiedades de barrera a los gases y una excelente capacidad de impresión. Además, la invención se refiere a una composición mencionada anteriormente.

Los materiales de envasado, como las de envasado de alimentos, medicamentos etc., se utilizan a menudo para proteger su contenido del envejecimiento o el deterioro. Se sabe que los polímeros de poli (alcohol vinílico) (PVA) actúan como barreras al oxígeno y se encuentran con frecuencia en los envases, a menudo como un recubrimiento o laminado de los materiales de envasado flexibles, para evitar su deterioro debido a la acción del oxígeno. El poli (alcohol vinílico) es soluble en agua y puede ser aplicado como un recubrimiento o laminado para el envasado de materiales sin el uso de disolventes orgánicos o agentes dispersantes. Sin embargo, el poli (alcohol vinílico) es altamente sensible al agua y a medida que aumenta la humedad relativa, el poli (alcohol vinílico) se vuelve más permeable al oxígeno, presumiblemente debido a la alteración de la cristalinidad de la película de polímero.

Se han hecho intentos para superar la sensibilidad al agua o a la humedad del PVA. Por ejemplo, se ha utilizado la reticulación del PVA para aumentar la resistencia al agua de una película fabricada de PVA. Por ejemplo, se conoce un procedimiento de reticulación empleando un compuesto de isocianato o ácido bórico. Otros procedimientos que utilizan una amplia variedad de reticulantes son también bien conocidos.

Los copolímeros de PVA preparados por copolimerización de acetato de vinilo y otros monómeros de vinilo, seguido por hidrólisis de al menos una parte de los grupos acetato también se conocen y se pueden utilizar como barreras al oxígeno. También se ha empleado la reticulación para disminuir la sensibilidad al agua con tales copolímeros.

El documento US Pub. Pat. Appl. 20060116471 divulga una composición de resina soluble en agua, útil como una película de barrera a los gases y material de envasado que contiene un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica y un reticulante que tiene grupos funcionales capaces de reaccionar con grupos amino seleccionados de entre el grupo que consiste en grupos formados por una reacción de un grupo amino secundario con epiclorhidrina, grupos acetoacetilo, grupos anhídrido de ácido, grupos formamida y grupos éster. Por ejemplo, los reticulantes incluyen una resina de poliamida-epiclorhidrina, un poli (alcohol vinílico) acetoacetilado, un copolímero de anhídrido maleico con metil vinil éter, un copolímero de anhídrido maleico con isobutileno con anhídrido maleico, una poli (Nvinilformamida) , un copolímero de (N-vinilformamida) y un éster multifuncional.

También es deseable que se pueda imprimir sobre los materiales de envasado. Los polímeros y copolímeros de PVA también aceptan fácilmente la tinta, tales como las tintas a base de agua y se utilizan como componentes en los materiales receptores de tinta, tales como medios de chorro de tinta. La sensibilidad al agua también puede crear problemas para la permanencia de las imágenes impresas, por ejemplo, se pueden crear imágenes con poca firmeza frente al lavado.

El documento US Pub. Pat. Appl. 20070160780 divulga medios de chorro de tinta que comprenden copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica que presenta excelentes características de impresión. El copolímero está presente generalmente en una capa aplicada a un soporte, por ejemplo, papel o una lámina de película de plástico rígida o flexible. La capa que comprende el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica también puede ser ventajosamente reticulada para limitar o ajustar la solubilidad de la capa.

La patente US-6.548.121 y el documento US Pub. Pat. Appl. 20050147919 divulgan procedimientos para la producción de recubrimientos fuertemente adherentes sobre un sustrato que comprende someter el sustrato a una descarga de plasma de baja temperatura, una descarga en corona, etc., aplicando uno o más fotoiniciadores que contienen al menos un grupo etilénicamente insaturado o una mezcla de fotoiniciador (es) con monómero (s) al sustrato tratado, antes de aplicar una capa de recubrimiento. La patente US-6.048.660 divulga fotoiniciadores éster fenilglioxálico y composiciones que son útiles, por ejemplo, en la formación de estos recubrimientos fuertemente adherentes.

El documento WO 98/33761 divulga diversos ésteres fenilglioxálico que pueden utilizarse como iniciadores para la fotopolimerización. Además, se describen las composiciones fotocurables que comprenden dichos ésteres y compuestos etilénicamente insaturados.

El documento WO 2007/002322 está dirigido a películas de barrera al oxígeno que comprenden un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica combinado con un copolímero de un ácido maleico y un ácido acrílico.

El documento GB 2 427 575 se refiere a estructuras de película de olefinas poliméricas que comprenden un sustrato poliolefínico y una película formada por copolímeros de poli (alcohol vinílico) -co-poli (amina vinílica) y un reticulante que contiene aldehído.

Como se ha mencionado anteriormente, un inconveniente importante del poli (alcohol vinílico) como una barrera al oxígeno es su sensibilidad a los cambios en la humedad relativa. A medida que aumenta la humedad relativa, el polímero se vuelve más permeable al oxígeno y sus propiedades de barrera se deterioran. La presente invención supera esta debilidad proporcionando películas de fácil preparación de composiciones de copolímero de poli (alcohol vinílico) reticulado que presentan buenas propiedades de barrera al oxígeno en niveles bajos y altos de humedad.

La presente invención proporciona un procedimiento para mejorar las propiedades de barrera a los gases de materiales, tales como materiales de envasado, por ejemplo, materiales de envasado flexibles tales como películas de plástico, procedimiento que comprende aplicar a al menos una superficie del material, una composición que comprende:

A) un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica B) un reticulante, por ejemplo, un polímero o copolímero de alcohol vinílico que lleva grupos capaces de reaccionar con el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica de A C) opcionalmente, un acrilato multifuncional, por ejemplo, una diacrilato, triacrilato, tetraacrilato etc. y/o un fotoiniciador, y

efectuar la reticulación por cualquiera de fotocurado de la composición, por irradiación con luz UV, luz visible, y/o de haz de electrones y/o exponiendo la composición al calor.

Por ejemplo, el procedimiento mejora las propiedades de barrera de los materiales a los gases, tales como el oxígeno, dióxido de carbono, gases nitrosos, vapor de agua y cloro, etc., una realización particular, está dirigida al oxígeno.

En el procedimiento, el material puede opcionalmente ser sometido a una descarga de plasma de baja temperatura o a una descarga en corona antes de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para mejorar las propiedades de barrera a los gases de un sustrato, procedimiento que comprende aplicar a al menos una superficie del sustrato una composición que comprende:

A) un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica que comprende unidades de monómero de las fórmulas (I) y (II)

en las que R1 y R2 son independientemente H o alquilo C1-C12, preferiblemente H o alquilo C1-C6, preferiblemente R1 y R2 son H; copolímero que contiene menos de 6% en moles de una unidad de repetición que contiene un grupo amino de fórmula III,

B) un reticulante que contiene grupos capaces de reaccionar con el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica, C) opcionalmente un acrilato multifuncional, preferiblemente un diacrilato, triacrilato o tetraacrilato, un fotoiniciador, preferiblemente un fenilglioxalato, o una mezcla de los mismos y exponer la composición a la irradiación con luz UV, luz visible, haz de electrones y/o calor para efectuar el curado.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una superficie del sustrato se somete a una descarga de plasma de baja temperatura o a una descarga en corona antes de aplicar la composición.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que las propiedades de barrera a los gases seleccionados de oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua, cloro, vapores nitrosos o una mezcla de los mismos, preferiblemente al oxígeno, son mejoradas.

4. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, en el que el copolímero A es de la fórmula general

en la que G es alquilo C1-C12, R1, R2, R3 y R4 son independientemente H o alquilo C1-C12, n es de 0 a 20% en moles, m es de 50 a 99% en moles, x es de 1 a 50% en moles, e y es de 0 a 20% en moles.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 a 4, procedimiento que comprende aplicar a al menos una superficie del sustrato una composición que comprende A) el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica, B) 0, 01% a 10% en peso, basado en el peso del copolímero A, de un reticulante con un peso molecular menor de 500, y

C) 0 a 50% en peso, basado en el peso del copolímero A, de una mezcla que contiene 15-70% en peso de un acrilato multifuncional.

3. 70% en peso de un fotoiniciador y 0-10% en peso de un tensioactivo, basado en el peso de dicha mezcla, y curar la composición por exposición a la luz UV, luz visible y/o calor.

6. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, procedimiento que comprende aplicar a al menos una superficie del sustrato una composición que comprende

A) el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica, B) un polímero o copolímero de alcohol vinílico portador de grupos capaces de reaccionar con el copolímero A como un reticulante, C) una mezcla que contiene 15-70% en peso de un acrilato multifuncional.

3. 75% en peso de un fotoiniciador y 0-10% en peso de un tensioactivo, basado en el peso de dicha mezcla, en la que la relación ponderal entre A y B es de 1:10 a 10:1 y la relación ponderal entre A y C es de 1:0 a 10:5, y curar la composición por exposición a la luz UV, luz visible y/o calor.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, procedimiento que comprende aplicar a al menos una superficie del sustrato una composición que comprende los componentes A, B, y C, en la que la relación ponderal entre A y B es de 1:8 a 5:2 y la relación ponderal entre A y C es de 1:5 a 5:1.

8. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, en el que la composición que comprende los componentes A, B y C se aplica como una solución o dispersión de 1% a 50% en peso, basado en el peso total de la dispersión o solución, en un disolvente orgánico o acuoso.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la composición se aplica como una solución o dispersión en agua.

10. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 y 6 a 9, en el que el reticulante B comprende un poli (alcohol vinílico) acetoacetilado.

11. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 10, en el que el sustrato es un polímero orgánico sintético termoplástico, elastómero o termoestable, preferiblemente un tereftalato de polietileno o un ácido poliláctico.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, cuyo procedimiento comprende aplicar mediante extrusión

o coextrusión a al menos una superficie del sustrato una composición que comprende

A) un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica, B) un polímero o copolímero de alcohol vinílico portador de grupos capaces de reaccionar con el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica como un reticulante, C) una mezcla que contiene 15-70% en peso de un acrilato multifuncional.

3. 75% en peso de un fotoiniciador y 0-10% en peso de un tensioactivo, basado en el peso de dicha mezcla, en la que la relación ponderal entre A y B es de 1:10 a 10:1, y la relación ponderal entre A y C es de 1:0-10:5 y en el que la composición se reticula por irradiación con luz ultravioleta o luz visible o la reticulación se produce durante la extrusión o coextrusión.

13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la composición comprende

A) el copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica y B) un poli (alcohol vinílico) acetoacetilado como un reticulante, en el que la relación ponderal entre A y B es de 1:10 a 10:1.

14. Un material de embalaje flexible obtenido por el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 13.

15. Una composición que comprende

A) un copolímero de alcohol vinílico / amida vinílica que comprende unidades de monómero de fórmulas (I) y (II)

en las que R1 y R2 son independientemente H o alquilo C1-C12, preferiblemente, H o alquilo C1-C6, más preferiblemente R1 y R2 son H;

copolímero que contiene de 0-2% en moles, preferiblemente 0-1% en moles de una unidad de repetición que contiene un grupo amino de fórmula III,

en la que R1 es H o alquilo C1-C12 y R2 es H,

B) es un polímero o copolímero de alcohol vinílico portador de grupos capaces de reaccionar con el copolímero A, preferiblemente un poli (alcohol vinílico) modificado, más preferiblemente un poli (alcohol vinílico) acetoacetilado,

C) un acrilato multifuncional, preferiblemente un diacrilato, triacrilato, tetraacrilato, un fotoiniciador, preferiblemente, un fenilglioxalato o una mezcla de los mismos, en la que la relación ponderal entre A y B es de 1:10 a 10:1 y la relación ponderal entre A y C es de 1:0 a 10:5.