Mezclas de ceras que contienen hidrocarburos de cadena larga y alcoholes, composiciones de tintas de imprimir y cintas de transferencia térmica que contienen este tipo de mezclas céreas, y uso de las mezclas de ceras.

Mezcla de ceras que contiene o consta de

(A) 5 hasta 95% en peso de hidrocarburos de cadena larga con 18 hasta 110 átomos de carbono, y

(B) 5 hasta 95% en peso de alcoholes de cadena larga con 12 hasta 36 átomos de carbono,

referido respectivamente a la suma de (A) y (B), de modo que el punto de solidificación del hidrocarburo de cadena larga o de la mezcla de hidrocarburos de cadena larga y el punto de solidificación del alcohol de cadena larga o de la mezcla de alcoholes de cadena larga no difiere en más de 10ºC y el 80 hasta 100% en peso de la mezcla cérea está formado por los hidrocarburos (A) y los alcoholes (B).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2011/001675.

Solicitante: SASOL WAX GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WORTHDAMM 13-27 20457 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: SCHNEIDER, ULRICH, KURRAS,UWE, FRICK,THORSTEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D11/00 (Tintas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Tintas > C09D11/02 (Tintas de impresión (C09D 11/30 tiene prioridad))

PDF original: ES-2525865_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Mezclas de ceras que contienen hidrocarburos de cadena larga y alcoholes, composiciones de tintas de imprimir y cintas de transferencia térmica que contienen este tipo de mezclas céreas, y uso de las mezclas de ceras

La presente invención se refiere a mezclas de ceras que contienen hidrocarburos de cadena larga y alcoholes, a composiciones de tintas de imprimir y cintas de transferencia térmica que contienen las mezclas de ceras y al uso de las mezclas de ceras como aditivo en tintas de imprimir.

El uso de mezclas céreas de parafina en el sector industrial de la impresión es conocido. Para algunas aplicaciones se emplean mezclas de ceras con una distribución muy estrecha de las cadenas de C. Este tipo de mezclas céreas se obtiene en forma de fracciones mediante la destilación de parafinas de origen natural o sintético. La distribución estrecha de las cadenas de C facilita tanto la fusión rápida y completa de la cera durante el proceso de impresión, como su pronta solidificación tras dicho proceso. Su baja viscosidad y un estrecho intervalo de fusión proporcionan una aplicación limpia de la tinta de impresión sobre el medio soporte. Además las ceras facilitan el deslizamiento adecuado de la tinta y ejercen también una función protectora tras el proceso de impresión.

Estas ceras de parafina de distribución sustancialmente estrecha deben fabricarse mediante procesos de destilación especiales en instalaciones diseñadas a propósito y a nivel mundial solo son asequibles de manera restringida y a costes elevados.

La presente invención tiene por objeto proporcionar nuevos tipos de mezclas céreas que tengan un intervalo de fusión estrecho y definido. En vez de recurrir a fracciones céreas especialmente destiladas, las mezclas de ceras según la presente invención se obtienen por combinación de ciertos componentes más asequibles y económicos.

Para ello las mezclas de ceras deben pasar lo más directamente posible de un estado sólido a un estado fluido poco viscoso. Este comportamiento es necesario, sobre todo, en el caso de las tintas de imprimir que llevan las mezclas céreas como vehículo, las cuales se pueden usar en tintas de impresión del tipo tóner o CTT (cintas de transferencia térmica), en tintas de imprimir basadas en ceras para la impresión digital o en pinturas en polvo.

Normalmente las materias primas oleoqufmicas - que también tienen un intervalo de fusión estrecho - no se pueden utilizar como alternativa a las fracciones céreas de distribución estrecha, debido a otras características suyas tales como fragilidad y cristalinidad, etc.

Para las mezclas céreas de la presente invención se ha demostrado sorprendentemente que una selección de ceras de por sí conocidas y de alcoholes de cadena larga, incluyendo poliéteres alifáticos hidroxilados, también da lugar a unos productos de intervalo de fusión estrecho que tienen aplicación industrial. El producto fundido fluye bien y tiene una viscosidad relativamente baja.

Las mezclas céreas de la presente invención se pueden obtener combinando hidrocarburos de distinta longitud de cadena (ceras parafínicas) y alcoholes de cadena larga. Los componentes individuales se combinan entre sí, tal como se describe a continuación, según los requerimientos de punto de fusión y dureza del producto.

Como alcoholes alifáticos de cadena larga con 12 hasta 36, preferiblemente 18 hasta 28, átomos de carbono entran en consideración: los alcoholes grasos (C12-C22), los alcoholes céreos (C24-C36), los poliéteres con al menos un grupo hidroxilo libre tales como polietilenglicoles, glicoles, dioles y/o polioles. Han resultado especialmente idóneos los alcoholes grasos y céreos alifáticos con al menos un grupo hidroxilo, sobre todo con un solo grupo hidroxilo.

Los hidrocarburos de cadena larga con 18 hasta 11, sobre todo 2 hasta 1 átomos de carbono, preferiblemente 2 hasta 7 átomos de carbono según otra forma de ejecución, se pueden elegir del grupo de los aléanos. En tal caso se trata de mezclas de hidrocarburos saturados lineales y/o ramificados, que se pueden obtener de aceite mineral o por síntesis. El grupo de hidrocarburos de cadena larga incluye ceras parafínicas, ceras microcristalinas, ceras Fischer-Tropsch y/o ceras polietilénicas de cadena corta, sobre todo ceras Fischer-Tropsch de 18 hasta 11 y preferiblemente 2 hasta 1 átomos de carbono.

Las ceras Fischer-Tropsch (ceras FT) son hidrocarburos lineales que presentan 1 hasta 1% de moléculas con una o más ramificaciones metilo (determinación del contenido en iso-alcano por el método estándar de ensayo analítico de ceras de hidrocarburo por cromatografía de gases EWF 1/3). Las ceras FT tienen una viscosidad cinemática baja, p.ej. menor de 25 mm2/s a 12°C y aprox. igual a 21 mm2/s a 13°C.

Según una forma de ejecución, al menos preferiblemente un 5% en peso de los hidrocarburos de cadena larga y sobre todo el 7% en peso son ceras Fischer-Tropsch. Los hidrocarburos de cadena larga pueden ser una mezcla de ceras Fischer-Tropsch y ceras microcristalinas y/o los hidrocarburos de cadena larga o las ceras Fischer-Tropsch son ceras Fischer-Tropsch hidroisomerizadas al menos en parte.

Según una forma de ejecución las ceras Fischer-Tropsch tienen preferiblemente puntos de solidificación de 5 hasta 15°C, sobre todo de 75 hasta 15°C, e independientemente de ello se caracterizan además por una viscosidad cinemática menor de 25 mm2/s, sobre todo menor de 2 mm2/s a, como mínimo, 1°C por encima del punto de solidificación de la cera Fischer-Tropsch (ASTM D445).

Las mezclas céreas pueden tener puntos de solidificación de 45 hasta 8°C, ocasionalmente incluso hasta 9°C, con especial preferencia de 5 hasta 78°C, sobre todo de 55 hasta 75°C, por lo cual sirven en particular para las cintas de transferencia térmica. Por otra parte pueden tener un punto de solidificación de 55 hasta 9°C, sobre todo de 7 hasta 9°C, y entonces son especialmente idóneas como tintas sólidas o tóners o para ser empleadas en ellos.

Además de los hidrocarburos arriba citados también se pueden emplear adicionalmente ceras en forma de derivados oxidados, saponificados y/o hidroisomerizados de hidrocarburos. Las ceras se pueden usar solas o también como mezcla de dos o más de ellas.

Como ejemplo la mezcla de ceras (mezcla cérea A, suma igual a 1% en peso) contiene:

- 75 % en peso de alcoholes grasos lineales de 2 hasta 24 átomos de C, sobre todo de 22 átomos de C, con un punto de solidificación de 67 - 73°C,

-15 % en peso de cera Fischer Tropsch con un punto de solidificación de 75 - 85°C y

8-2 % en peso de una cera microcristalina con un punto de solidificación de 6 -8°C,

-15 % en peso de una cera de parafina con un punto de solidificación de 5 - 7°C

Otra mezcla de ceras (mezcla cérea B, suma igual a 1% en peso) es:

- 75 % en peso de alcoholes grasos lineales de 2 hasta 24 átomos de C, sobre todo de 22 átomos de C, con un punto de solidificación de 67 - 73°C,

-15 % en peso de cera Fischer Tropsch con un punto de solidificación de 8 - 15°C y

8-2 % en peso de una cera FT hidroisomerizada, con un punto de solidificación de 6 -9°C,

-15 % en peso de una cera FT con un punto de solidificación de 5 - 8°C

Para las propiedades de uso de las mezclas céreas y la composición de la tinta de imprimir es importante tener un comportamiento definido de fusión y solidificación, el cual se determina por calorimetría diferencial dinámica (DSC) (DIN 53765). La DSC es un procedimiento térmico para medir la cantidad de calor cedido/absorbido por una muestra en un proceso isotérmico, de calentamiento o de enfriamiento.

De las curvas de fusión y solidificación de las mediciones efectuadas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mezcla de ceras que contiene o consta de

(A) 5 hasta 95% en peso de hidrocarburos de cadena larga con 18 hasta 11 átomos de carbono, y

(B) 5 hasta 95% en peso de alcoholes de cadena larga con 12 hasta 36 átomos de carbono,

referido respectivamente a la suma de (A) y (B), de modo que el punto de solidificación del hidrocarburo de cadena larga o de la mezcla de hidrocarburos de cadena larga y el punto de solidificación del alcohol de cadena larga o de la mezcla de alcoholes de cadena larga no difiere en más de 1°C y el 8 hasta 1% en peso de la mezcla cérea está formado por los hidrocarburos (A) y los alcoholes (B).

2. Mezcla de ceras según la reivindicación 1, en la cual los hidrocarburos de cadena larga son o contienen ceras Fischer-Tropsch y preferiblemente

a) al menos el 5% en peso, sobre todo el 7% en peso de los hidrocarburos de cadena larga son ceras Fischer- Tropsch,

b) los hidrocarburos de cadena larga son una mezcla de ceras Fischer-Tropsch y ceras microcristalinas y/o

c) los hidrocarburos de cadena larga o las ceras Fischer-Tropsch son ceras de Fischer-Tropsch al menos parcialmente hidroisomerizadas.

3. Mezcla de ceras según la reivindicación 2, en la cual las ceras Fischer-Tropsch tienen puntos de solidificación de 5 hasta 15°C.

4. Mezcla de ceras según la reivindicación 2, en la cual las ceras Fischer-Tropsch tienen una viscosidad cinemática menor de 25 mm2/s, sobre todo menor de 2 mm2/s a, como mínimo, 1°C por encima del punto de solidificación (ASTM D445).

5. Mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones anteriores en la cual el punto de solidificación del hidrocarburo de cadena larga o de la mezcla de hidrocarburos de cadena larga y el punto de solidificación del alcohol de cadena larga o de la mezcla de alcoholes no difiere en más de 8°C.

6. Mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones anteriores en la cual el punto de solidificación de la mezcla cérea es de 45 hasta 8°C, ocasionalmente incluso de 45 hasta 9°C, sobre todo de 5 hasta 78°C, ocasionalmente incluso de 5 hasta 85°C, con especial preferencia de 55 hasta 75°C, ocasionalmente incluso de 55 hasta 8°C.

7. Mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, en la cual el punto de solidificación de la mezcla cérea es de 55 hasta 9°C, sobre todo de 7 hasta 9°C.

8. Mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones anteriores que contiene o consta de

(A) 2 hasta 5% en peso o 2 hasta 4% en peso de hidrocarburos (A) y

(B) 5 hasta 8% en peso o 6 hasta 8% en peso de alcoholes (B), referido respectivamente a la suma de (A) y (B).

9. Mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque absorbe el 4 hasta 8%, sobre todo el 43 hasta 77% y con especial preferencia el 45 hasta 75% de la energía de fusión en un intervalo de temperatura de más / menos 2,5°C alrededor del máximo de la curva de fusión.

1. Mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los hidrocarburos de cadena larga son de 18 hasta 1 átomos de carbono, preferiblemente de 2 hasta 1 átomos de carbono.

11. Composiciones de tinta de imprimir que llevan la mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones anteriores y además al menos un colorante y/o al menos una resina y/o al menos un promotor de adherencia.

12. Composiciones de tinta de imprimir según la reivindicación 11, que contienen 5 hasta 2% en peso de colorantes.

13. Composiciones de tinta de imprimir según la reivindicación 11, que contienen ,5 hasta 1% en peso de resinas.

14. Composiciones de tinta de imprimir según la reivindicación 11, que contienen ,2 hasta 1% en peso de promotores de adherencia.

15. Cinta de transferencia térmica constituida por una lámina soporte de un material polimérico sintético y al menos una capa que contiene la mezcla de ceras o la composición de tinta de imprimir según al menos una de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Uso de la mezcla de ceras según al menos una de las reivindicaciones 1 a 1 como vehículo de tintas de

imprimir que se funde durante el proceso de impresión.

17. Uso según la reivindicación 16 como parte del recubrimiento de una cinta de transferencia térmica.