Material termoplástico que comprende sustancias polícromas.

Procedimiento de procesado de material termoplástico para formar un artículo plástico, en el que el procedimiento comprende la etapa de procesar el material termoplástico a una temperatura mayor que la temperatura de fusión, Tm, del termoplástico, preferiblemente a una temperatura de 100 °C a 500 °C, en el que el material termoplástico comprende polímero y al menos una sustancia polícroma, donde la sustancia polícroma es un diacetileno funcionalizado que tiene la fórmula que tiene la estructura general:

X-C≡C-C≡C-Y-

(CO)n-QZ

en la que X es H o alquilo, Y es un grupo alquileno divalente, Q es O, S o NR, R es H o alquilo y Z es H o alquilo, y n es 0 o 1, y comprende además la etapa de irradiar el artículo plástico para colorear al menos una región del artículo plástico.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09151069.

Solicitante: DATALASE LTD.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: Unit 3, Wheldon Road Widnes, Cheshire WA8 8FW REINO UNIDO.

Inventor/es: JARVIS, ANTHONY, NICHOLAS, ROGERS, NEIL JOHN, LAMB,CHRISTOPHER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > FOTOGRAFIA; CINEMATOGRAFIA; TECNICAS ANALOGAS QUE... > MATERIALES FOTOSENSIBLES PARA FOTOGRAFIA; PROCESOS... > Materiales fotosensibles (materiales fotosensibles... > G03C1/73 (que contienen compuestos orgánicos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > IMPRENTA; MAQUINAS COMPONEDORAS DE LINEAS; MAQUINAS... > PROCESOS DE IMPRESION, DE REPRODUCCION, DE MARCADO... > Procesos de reproducción o de marcado; Materiales... > B41M5/28 (utilizando compuestos termocrómicos o capas que contienen cristales líquidos, microcápsulas, colorantes blanqueables o compuestos termodegradables, p. ej. liberando un gas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > IMPRENTA; MAQUINAS COMPONEDORAS DE LINEAS; MAQUINAS... > PROCESOS DE IMPRESION, DE REPRODUCCION, DE MARCADO... > Procesos de reproducción o de marcado; Materiales... > B41M5/26 (Termografía (B41M 5/20, B41M 5/24 tienen prioridad; sistemas fototermográficos G03C 1/498))

PDF original: ES-2547132_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Material termoplástico que comprende sustancias polícromas La presente invención se refiere a procedimientos de procesado de material termoplástico que comprende un polímero y una sustancia polícroma, a temperaturas elevadas, por encima de la temperatura de fusión del material termoplástico, para formar artículos plásticos tales como recipientes, en especial, recipientes para envasado como botellas y cierres.

Puede hacerse que un material termoplástico y los artículos plásticos acabados que contienen estas sustancias polícromas cambien de color tras irradiación con, por ejemplo, radiación ultravioleta y/o infrarroja.

Se sabe que los compuestos basados en diacetileno, X-CC-CC-Y, cuando se polimerizan, adoptan diferentes propiedades de color. La polimerización se consigue de forma típica mediante exposición a ciertos tipos de radiación, tal como radiación ultravioleta. Diferenciar la intensidad de la radiación causa diferentes grados de polimerización y diferentes colores.

Se sabe que estas propiedades pueden utilizarse para conseguir impresiones multicolor. Véase, por ejemplo: el documento US 4.705.742, "Processless multicolour imaging", expedida el 10 de noviembre de 1987, cedida a Gaf Corporation; y el documento WO2006/018640, "Multi-colour printing", publicado el 23 de febrero de 2006, Sherwood Technologies Ltd. Ambos documentos describen procedimientos de aplicación de revestimientos que comprenden diversos compuestos de diacetileno a la superficie de un sustrato con el propósito de irradiar y formar una imagen sobre la superficie del sustrato.

Sin embargo, sería deseable dispersar compuestos de diacetileno en un material termoplástico y, a continuación, formar artículos plásticos acabados mediante, por ejemplo, moldeo por soplado, moldeo por inyección, extrusión. Una ventaja de conseguir dichos artículos plásticos estaría en el envasado de productos, tales como bienes de consumo, en recipientes, de manera tal que cualquier dato, codificación de color y similares puedan ser inscritos en una botella o cierre hacia el final del proceso de envasado, en, o incluso después de la línea de envasado. Esto evita la necesidad de alimentar numerosas botellas y/o cierres diferentes a una línea de envasado para cambios de productos, reduciendo de este modo el inventario de envasado y mejorando la eficiencia de envasado.

Sin embargo, existe un problema puesto que los compuestos de diacetileno, como el ácido 10, 12-pentacosadiinoico, se degradan rápidamente a las temperaturas de procesado que son superiores a la temperatura de fusión de las resinas termoplásticas usadas comúnmente. Dichas temperaturas de procesado son necesarias para el moldeo por soplado, el moldeo por inyección, la extrusión y procesos similares. Además, tales compuestos de diacetileno tienen una baja compatibilidad con, y no se mezclan en las poliolefinas.

La presente invención está basada en el descubrimiento de que ciertas modificaciones funcionales a la molécula basada en diacetileno mejoran considerablemente su resistencia térmica en condiciones de procesado elevadas, mejoran su compatibilidad con el polímero (por ejemplo, la poliolefina) y mejoran su compatibilidad en el artículo acabado. Esto hace posible apreciar las ventajas expuestas anteriormente.

Los documentos WO96/21885, WO92/07297, US4.863.832 y US4.734.355 se refieren a películas y otros artículos que están revestidos con una capa que comprende una sustancia polícroma.

Sumario de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento de procesado de material termoplástico para formar un artículo plástico, en el que el procedimiento comprende la etapa de procesar el material termoplástico a una temperatura mayor que la temperatura de fusión, Tm, del termoplástico, preferiblemente a una temperatura de 100 °C a 500 °C, en el que el material termoplástico comprende polímero y al menos una sustancia polícroma, donde la sustancia polícroma es un diacetileno funcionalizado que tiene la fórmula que tiene la estructura general:

X-CC-CC-Y- (CO) n-QZ

en la que X es H o alquilo, Y es un grupo alquileno divalente, Q es O, S o NR, R es H o alquilo y Z es H o alquilo, y n es 0 o 1, y comprende además la etapa de irradiar el artículo plástico para colorear al menos una región del artículo plástico.

Descripción detallada de la invención Sustancias polícromas usadas en la presente invención son compuestos de diacetileno del tipo que sufrirán un cambio de color tras la irradiación y que tienen la siguiente estructura general:

X-CC-CC-Y- (CO) n-QZ

en la que X es H o alquilo, Y es un grupo alquileno divalente, Q es O, S o NR, R es H o alquilo, y Z es alquilo, y n es 0

o 1.

Se apreciará que las sustancias polícromas usadas en la invención son éteres, tioéteres, amidas o derivados de ácidos carboxílicos. Cada grupo alquilo o alquileno incluye de forma típica hasta 20 o más átomos de carbono y pueden ser cíclicos o acíclicos, saturados o insaturados, alifáticos o aromáticos. Puede ser preferible que un grupo alquilo, por ejemplo, el grupo R y/o Z, incluya insaturación. Además, el grupo Z puede incluir una estructura de diacetileno adicional, de manera que el compuesto sea un dímero. X o Z pueden estar sustituidos, por ejemplo, X está sustituido con (CO) n-QZ, de modo que el compuesto es difuncional.

La presencia del grupo Z tiene el efecto de incrementar la compatibilidad con termoplásticos. Esto puede mejorar la facilidad de procesado y la resistencia a la separación/migración de fases. Si Z incluye un enlace insaturado, por ejemplo C=C o CC, éste puede sufrir reticulación y/o polimerización, bloqueando de este modo la cadena en el estado que está coloreada.

Los ácidos carboxílicos de los cuales derivan los compuestos usados en la invención incluyen compuestos conocidos o pueden prepararse fácilmente por un experto con conocimientos medios en la técnica. Un ejemplo particularmente preferido de dicho ácido es PDA y sus derivados de ácido carboxílico, incluyendo los esteres, tioésteres y amidas.

El compuesto de diacetileno puede comprender otros grupos funcionales conocidos dentro de la química orgánica, tales como alcohol, amino, carbonilo tal como aldehído o cetona, ácido carboxílico o derivado de ácido carboxílico, éter, halógeno, alqueno, alquino, nitro, nitrilo o cualquier tipo de anillo alifático o aromático y similares. Ejemplos preferidos son derivados del grupo alcohol, tales como éteres. Ejemplos particularmente preferidos son grupos derivados de ácido carboxílico, tales como esteres, tioésteres, anhídridos y amidas.

Se prefieren compuestos de diacetileno iniciales que incluyen grupos ácido carboxílico puesto que estos pueden convertirse fácilmente en grupos cloruro de carbonilo mediante reacción con un agente de cloración tal como cloruro de oxalilo o cloruro de tionilo y similares. A continuación, el compuesto intermedio de cloruro de carbonilo puede reaccionar con las especies nucleófilas tales como alcoholes, tioles, aminas o grupos carboxilatos proporcionando el éster, tioéster, amida o compuestos de diacetileno de anhídrido deseados. El éster, tioéster, amida o compuestos de diacetileno del grupo anhídrido resultantes pueden ser monofuncionalizados por reacción del grupo cloruro de carbonilo con una molécula correactante que comprende solo un grupo nucleófilo o la molécula correactante puede comprender al menos dos grupos nucleófilos produciendo un compuesto deseado que comprende más de un resto diacetileno. Son particularmente preferidas las aminas que reaccionan para dar lugar a amidas. Es adecuada cualquier amina primaría, amina secundaria o amina terciaria. La amina puede comprender un nitrógeno... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de procesado de material termoplástico para formar un artículo plástico, en el que el procedimiento comprende la etapa de procesar el material termoplástico a una temperatura mayor que la temperatura de fusión, Tm, del termoplástico, preferiblemente a una temperatura de 100 °C a 500 °C, en el que el material termoplástico comprende polímero y al menos una sustancia polícroma, donde la sustancia polícroma es un diacetileno funcionalizado que tiene la fórmula que tiene la estructura general:

X-CC-CC-Y- (CO) n-QZ

en la que X es H o alquilo, Y es un grupo alquileno divalente, Q es O, S o NR, R es H o alquilo y Z es H o alquilo, y n es 0 o 1, y comprende además la etapa de irradiar el artículo plástico para colorear al menos una región del artículo plástico.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polímero es una poliolefina, preferentemente, polietileno, poli (tereftalato de etileno) , polipropileno o mezclas de los mismos.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el material termoplástico comprende: de 90 % a 99, 99 % en peso del polímero; y de 0, 01 % a 10 % en peso de la sustancia polícroma.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa de procesado del plástico comprende moldeo por soplado, moldeo por inyección o extrusión.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el material termoplástico comprende además uno o más aditivos seleccionados del grupo que consiste en agentes opacificadores, agentes de nacarado, agentes fluorescentes, absorbedores de la radiación, aglutinantes, pigmentos, colorantes, resinas, lubricantes, solubilizadores, materiales en forma de partículas y mezclas de los mismos; preferiblemente, agentes opacificadores, agentes de nacarado, agentes fluorescentes, absorbedores de UV, absorbedores de IR y mezclas de los mismos.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la sustancia polícroma tiene la fórmula X-CC-CC-Y-COOH.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que en la sustancia polícroma Q es NR.

8. Procedimiento según la reivindicación 1 o 7, en el que en la sustancia polícroma, R y/o Z incluye insaturación.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en que el material termoplástico comprende además al menos otra sustancia capaz de cambiar el color tras irradiación.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la otra sustancia es un agente de transferencia de carga.

11. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que el agente de transferencia de carga es un compuesto que comprende al menos un átomo de nitrógeno.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que el agente de transferencia de carga es una amina aromática.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que el agente de transferencia de carga es un carbazol.

14. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la otra sustancia es un leuco colorante.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que el material termoplástico comprende además un agente generador de fotoácido.