Nuevos agentes de mateado para barnices de sobreimpresión endurecibles por rayos UV.

Barniz endurecible por rayos UV,

caracterizado por que

él comprende por lo menos un dióxido de silicio modificado en su superficie

, estando por lo menos algunas partes de las partículas de dióxido de silicio cubiertas con por lo menos un organopolisiloxano y

por que por lo menos un organopolisiloxano contiene por lo menos un enlace múltiple, el dióxido de silicio modificado en su superficie tiene un contenido de C de 1 % en peso - 20 % en peso, el dióxido de silicio es un ácido silícico precipitado o un ácido silícico pirógeno y el organopolisiloxano es un polímero de una silicona, un poliéter y un acrilato y/o un polímero de una silicona, un poliéter y un metacrilato.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/056694.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: CHRISTIAN, HANS-DIETER, MEIER, KARL, LINDNER,GOTTLIEB, SCHILLING,CHRISTOF.

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)

PDF original: ES-2515416_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Nuevos agentes de mateado para barnices de sobreimpresión endurecibles por rayos UV Sector del invento

El invento se refiere a unos barnices de sobreimpresión endurecibles por rayos UV (ultravioletas) y mateados, que comprenden unos dióxidos de silicio, cuya superficie había sido modificada por tratamiento con un órgano- polisiloxano que contenía enlaces múltiples, con la finalidad de que ellos sean especialmente bien apropiados para su empleo como agentes de mateado para barnices de sobrelmpreslón y tintas de impresión endurecibles por rayos UV, así como a un procedimiento para la producción de los barnices de sobreimpresión y de las tintas de impresión endurecibles por rayos UV o respectivamente de los dióxidos de silicio que habían sido modificados en su superficie. Por ejemplo, unos barnices de sobreimpresión endurecibles por rayos UV se emplean con el fin de matear a unas superficies impresas.

Estado de la técnica

El mateado de barnices endurecibles por rayos UV, o de barnices de sobreimpresión o tintas de impresión endurecibles por rayos UV constituye desde siempre un gran problema. Al contrario que otros sistemas de barnices, en el caso de los barnices endurecibles por rayos UV y de los barnices de sobreimpresión endurecibles por rayos UV no se llega a unas contracciones durante el endurecimiento. De esta manera no se puede formar ninguna superficie áspera y las partículas añadidas como agentes de mateado no pueden desarrollar su efecto mateante.

En un extenso estudio (véase RadTech Europe 25 Conference and Exposition) H. D. Christian ha ensayado diferentes ácidos silícicos pirógenos y precipitados como agentes de mateado en unos barnices endurecibles por rayos UV. Se ensayaron tanto unos ácidos silícicos no tratados como también unos ácidos silícicos revestidos con una cera de PE así como también unos ácidos silícicos revestidos con unos polisiloxanos. Christian llegó al resultado de que el mateado de barnices endurecibles por rayos UV seguía constituyendo un complejo problema y de que en el estudio no se pudo mostrar cuál de los agentes de mateado constituía el agente de mateado que se había de seleccionar preferiblemente para unos barnices endurecibles por rayos UV.

Problema

Sigue subsistiendo por consiguiente una alta necesidad de unos agentes de mateado que estén constituidos sobre la base de dióxidos de silicio, que estén desarrollados especialmente para el mateado de barnices endurecibles por rayos UV así como de barnices de sobreimpresión y de tintas de impresión endurecibles por rayos UV.

Fue una misión del presente invento, por lo tanto, poner a disposición unos dióxidos de silicio modificados en su superficie que, en el caso de su empleo como agentes de mateado en barnices endurecibles por rayos UV y en barnices de sobreimpresión y tintas de impresión endurecibles por rayos UV, especialmente en unos especiales barnices transparentes que se endurecen por rayos UV, pongan de manifiesto unas propiedades de técnica de aplicaciones que sean mejores que las de los agentes de mateado basados en dióxido de silicio, que se conocen hasta ahora. Se debe poner a disposición un procedimiento para la producción de los ácidos silícicos modificados en su superficie, justamente igual que un procedimiento para la producción de los barnices y de las tintas de impresión.

Otras misiones no mencionadas explícitamente se establecen a partir de la conexión global de la descripción, de los ejemplos y de las reivindicaciones que siguen.

A partir del documento de solicitud de patente internacional WO 29/13651 A2 se conocen unas nanopartículas catiónicas con tres diferentes grupos unidos por enlaces covalentes.

Además, a partir del documento de solicitud de patente alemana DE 1 28 1346 A1 se conocen unas composiciones endurecibles por rayos UV, que contienen un epoxi-acrilato aromático, un epoxi-acrilato alifático o un poliéster-acrilato alifático.

El documento WO 28/68154 A2 describe un procedimiento para la modificación de las superficies de unos substratos inorgánicos y orgánicos.

A partir del documento WO 26/1852 A1 se conocen diferentes productos de múltiples capas con unas capas primera y segunda, conteniendo la primera capa una capa protectora contra los rayos UV que está constituida sobre la base de un poli((met)acrilato de alquilo) y conteniendo la segunda capa un policarbonato.

Además, a partir del documento de solicitud de patente de los EE.UU. US 24/3836 A1 se conoce un procedimiento para la producción de un substrato sobrebarnizable, siendo aplicado sobre la superficie en primer lugar un barniz de base, que contiene un monómero de poMol-acrilato y un monómero de epoxi-acrilato.

A partir del documento WO 2/24344 A2 se conoce un procedimiento para el revestimiento de un conjunto metálico, siendo aplicada sobre la capa protectora contra la corrosión una capa que contiene un polímero que es similar a un barniz.

Solución del problema

Sorprendentemente se ha mostrado que la modificación en su superficie de unos dióxidos de silicio con unos organopolisiloxanos que contienen enlaces múltiples conduce a unos productos que son apropiados de manera sobresaliente como agentes de mateado para barnices endurecibles por rayos UV así como para barnices de sobreimpresión y tintas de impresión endurecibles por rayos UV, en particular para barnices transparentes que se endurecen por rayos UV.

Junto a los barnices endurecibles por rayos UV, que son especialmente difíciles de matear, también todos los otros sistemas de barnices se pueden matear sobresalientemente con los productos conformes al invento.

Se encontró por fin que los barnices que se endurecen por rayos UV conformes al invento también se pueden utilizar sobresalientemente como tintas de impresión y como barnices de sobreimpresión endurecibles por rayos UV.

Los barnices de sobreimpresión que se endurecen por rayos UV conformes al invento tienen a causa de los nuevos agentes de mateado conformes al invento, por lo demás, la ventaja de que ellos presentan, en particular en un estado líquido, una transparencia mejorada en la comparación con la de los barnices endurecibles por rayos UV, que han sido mateados con un dióxido de silicio revestido con una cera de PE. En este caso, las propiedades de sedimentación de los dióxidos de silicio modificados con polisiloxanos son por lo menos igual de buenas que las de los dióxidos de silicio modificados con una cera polietilénica (= cera de PE). Por consiguiente, los ácidos silícicos que están revestidos con unos polisiloxanos que contienen enlaces múltiples, que se utilizan conforme al Invento, presentan ventajas frente a los agentes de mateado que están cubiertos con unas ceras de PE, los cuales con frecuencia causan un enturbiamiento del barniz transparente.

Se descubrió que unos dióxidos de silicio, mediante un revestimiento con los organopolisiloxanos que contienen enlaces múltiples pueden ser modificados de tal manera que unos barnices endurecibles por rayos UV, que tienen un índice de refracción situado en el intervalo de 1,4 a 1,5, en los que se habían incorporado los dióxidos de silicio conformes al invento, presentan una transparencia sobresaliente. En la comparación con unos barnices endurecibles por rayos UV, que contienen como agentes de mateado unos habituales ácidos silícicos cubiertos con una cera de PE y que tienen un índice de refracción situado en el intervalo de 1,4 hasta 1,5, unos idénticos barnices que contienen los ácidos silícicos conformes al invento como agentes de mateado, muestran una transparencia grandemente mejorada, también en una forma líquida, siendo sobresalientes las propiedades de sedimentación. Los barnices transparentes que han sido mateados con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Barniz endurecible por rayos UV, caracterizado por que

él comprende por lo menos un dióxido de silicio modificado en su superficie, estando por lo menos algunas partes de las partículas de dióxido de silicio cubiertas con por lo menos un organopolisiloxano y

por que por lo menos un organopolisiloxano contiene por lo menos un enlace múltiple, el dióxido de silicio modificado en su superficie tiene un contenido de C de 1 % en peso - 2 % en peso, el dióxido de silicio es un ácido silícico precipitado o un ácido silícico pirógeno y el organopolisiloxano es un polímero de una silicona, un poliéter y un acrilato y/o un polímero de una silicona, un poliéter y un metacrilato.

2. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

el dióxido de silicio modificado en su superficie tiene por lo menos uno de los siguientes parámetros físicos y químicos:

dso: de 1 pm a 5 pm, de manera preferida de 1 pm a 4 pm, de manera especialmente preferida

de 1 pm a 3 pm, de manera especialmente preferida de 2 pm a 2 pm y de manera muy especialmente preferida de 3 pm a 15 pm DBP: 1 g/1 g - 6 g/1 g, de manera preferida 15 g/1 g - 5 g/1 g,

de manera especialmente preferida 2 g/1 g - 45 g/1 g y de manera muy especialmente preferida 25 g/1 g - 4 g/1 g Contenido de C: 1 % en peso -1 % en peso y de manera preferida 2 % en peso - 8 % en peso.

3. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que

el dióxido de silicio modificado en su superficie mejora en por lo menos un 2 % la transmisión de un barniz endurecible por rayos UV, con un índice de refracción de nD2 = 1,4 a 1,5, que contiene 5 % en peso de este dióxido de silicio modificado en su superficie, en la comparación con un Idéntico barniz que contiene 5 % en peso de un dióxido de silicio de referencia que ha sido tratado con una cera polietilénica.

4. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que

en el caso del dióxido de silicio de referencia se trata del ACEMATT® OK 67.

5. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

en el caso de los organopolisiloxanos se trata de unos ésteres de ácido acrílico y/o de unos ésteres de ácido metacrílico de siloxanos con funciones hidroxi y/o de siloxanos modificados con polialquileno.

6. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que

el polisiloxano contiene un exceso de poliéter de 5 % en peso a 5 % en peso, de manera preferida de 5 % en peso a 4 % en peso, de manera especialmente preferida de 1 % en peso a 3 % en peso y de manera muy especialmente preferida de 1 % en peso a 2 % en peso.

7. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado por que

se trata de un barniz transparente o de un barniz pigmentado.

8. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado por que

él comprende un agente aglutinante constituido sobre la base de unos monómeros o respectivamente oligómeros reactivos, de manera preferida de unos acrilatos o acrilatos sustituidos, de manera especialmente preferida de unos epoxi-, poliéster-, poliéter-, oligoéter- o poliuretano-acrilatos.

9. Barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado por que

él comprende de 3 % en peso a 3 % en peso, de manera preferida de 5 % en peso a 2 % en peso y de manera muy especialmente preferida de 8 % en peso a 15 % en peso del dióxido de silicio modificado con organopolisiloxanos y/o de por lo menos un componente que se selecciona entre el conjunto que se compone de agentes fotoiniciadores, agentes de igualación, agentes antioxidantes, pigmentos, ceras microcristalinas, disolventes orgánicos y agua.

1. Procedimiento para la producción de unos dióxidos de silicio modificados en su superficie de acuerdo con la definición dada en una de las reivindicaciones 1 hasta 6,

caracterizado por que

un dióxido de silicio secado o una suspensión del dióxido de silicio o una torta de filtro se pone en contacto con por lo menos un organopolisiloxano que contiene por lo menos un enlace múltiple, siendo el dióxido de silicio un ácido silícico precipitado o un ácido silícico pirógeno y siendo el organopolisiloxano un polímero de una silicona, un poliéter y un acrilato y/o un polímero de una silicona, un poliéter y un metacrilato.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

él comprende por lo menos una de las siguientes etapas:

a) hacer reaccionar una solución de un silicato de metal alcalino con un agente de acidificación, de manera preferida en unas condiciones desde alcalinas hasta débilmente ácidas,

b) añadir más cantidad de un agente de acidificación para el ajuste de un valor del pH de 7 hasta 2 mediando obtención de una suspensión de dióxido de silicio,

c) separar por filtración el material sólido precipitado y

d) secar el material sólido mediante una desecación durante un tiempo largo, p.ej. en un secador tubular rotatorio o un secador de platos, o mediante una desecación durante un tiempo corto, p.ej. en un secador por atomización, en un secador rotatorio con evaporación instantánea, de tal manera que el producto tenga una humedad residual más pequeña que 1 %,

e) tratar el dióxido de silicio que se ha obtenido de esta manera con por lo menos un organopolisiloxano que contiene por lo menos un enlace múltiple.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

se añade de ,5 % en peso a 3 % en peso de un polisiloxano que modifica a las superficies de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, o 12, caracterizado por que

el dióxido de silicio separado por filtración de acuerdo con la etapa c) y eventualmente lavado con agua desionizada, se vuelve a suspender con agua o con ácido sulfúrico o con una mezcla de agua y ácido sulfúrico y a continuación el organopolisiloxano que modifica a las superficies de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6 se añade a la suspensión, y la suspensión así obtenida se seca, de manera preferida se seca por atomización, de manera especialmente preferida de un modo tal que el producto tenga una humedad residual más pequeña que 1 % en peso.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 o 12 caracterizado por que

el dióxido de silicio de acuerdo con la etapa d) se reúne y se mezcla íntimamente con un organopolisiloxano que modifica a las superficies de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6, de manera preferida durante un período de tiempo de minutos a 12 minutos.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que

el ácido silícico y el organopolisiloxano se siguen mezclando durante h - 2 h y/o se atemperan a 2 grados C hasta 15 grados C.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 15, caracterizado por que

después de la desecación del dióxido de silicio que modifica a las superficies, se lleva a cabo una molienda y/o se separan las partículas que tienen un diámetro situado por encima de 5 pm.

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

un dióxido de silicio se muele y se modifica en su superficie al mismo tiempo en un equipo de molienda, de manera preferida en un molino de chorros.

18. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado por que

el gas de molienda tiene una presión de < 4 bares (absolutos) y/o una temperatura más pequeña o igual que 18 grados C, de manera preferida más pequeña que 1 grados C.

19. Procedimiento para la producción de un barniz endurecible por rayos UV, caracterizado por que

él comprende una etapa de procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 18.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19,

caracterizado por que

un dióxido de silicio modificado con organopolisiloxanos de acuerdo con la definición dada en una de las reivindicaciones 1 hasta 6 o respectivamente producido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 18 se incorpora en una composición de barniz endurecible por rayos UV.

21. Utilización de una composición de barniz endurecible por rayos UV de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones 1 hasta 9 para la producción de unos barnices de sobreimpresión endurecióles por rayos UV.

22. Un barniz de sobreimpresión endurecible por rayos UV, obtenible mediando utilización de una composición de barniz de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 9.

23. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19,

caracterizado por que

un dióxido de silicio modificado con organopolisiloxanos de acuerdo con la definición dada en las reivindicaciones 1 hasta 6 o respectivamente producido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 18 se incorpora en una composición de tinta de sobreimpresión endurecible por rayos UV.