Material absorbente de radiaciones.

Uso de un material sintético absorbente de radiaciones para la fabricación de materiales de envasado paraalimentos,

productos cosméticos, medicamentos o productos medicinales, en donde el material

- está conformado como lámina, capa o capa fina, con un espesor en el intervalo de 1 μm hasta 1 mm,- está compuesto por una matriz polímera con un material absorbente o mezcla de materiales absorbentescontenidos en su interior, en donde el material absorbente o la mezcla de materiales absorbentes seseleccionan de fosfatos, fosfatos condensados, fosfonatos, fosfitos y oxoaniones de hidróxido-fosfato decobre (Cu), estaño (Sn), calcio (Ca) y/o hierro (Fe), y que están finamente distribuidos, dispersados odisueltos en la matriz polímera en una cantidad de 0,0005 hasta 3% en peso,

- tiene una transmitancia IT/I0 para la radiación ultravioleta (UV) en el intervalo de las longitudes de onda de200 hasta 380 nm de ≤ 0,60,

- tiene una transmitancia IT/I0 para la radiación infrarroja (IR / NIR) en el intervalo de las longitudes de ondade 900 hasta 1500 nm de ≤ 0,30,

en donde I0 ≥ intensidad de la radiación incidente e IT ≥ intensidad de la radiación que atraviesa la muestra.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/052628.

Solicitante: CHEMISCHE FABRIK BUDENHEIM KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RHEINSTRASSE 27 55257 BUDENHEIM ALEMANIA.

Inventor/es: WISSEMBORSKI,RUDIGER, WERMTER,Hendrik, JANSSEN,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K3/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes inorgánicos.
  • C08K3/32 C08K […] › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Compuestos que contienen fósforo.
  • C08K5/00 C08K […] › Utilización de ingredientes orgánicos.

PDF original: ES-2448966_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Material absorbente de radiaciones Objeto de la invención La invención se refiere a un material sintético que absorbe radiaciones, compuesto por al menos una matriz polímera que contiene un material absorbente o una mezcla de materiales absorbentes.

Antecedentes de la invención Los envases de productos comerciales de cualquier tipo, por ejemplo, también para alimentos, a menudo están compuestos completa o parcialmente por un material polímero (material sintético) . Durante el envasado, es frecuente que se agrupen o se unan múltiples trozos de productos individuales o una serie de productos o partes de productos diferentes. Los alimentos líquidos tales como bebidas, aceites, sopas y conservas de frutas y verduras con una parte líquida, aunque no solamente los líquidos relacionados con los alimentos, sino también por ejemplo los productos de limpieza y aseo domésticos, los medicamentos, los aceites de máquina y otros muchos, se conservan y se comercializan en recipientes de material sintético tales como, por ejemplo, botellas, bidones y tarros. Además del almacenamiento de los productos, existe otra razón fundamental para el uso de envases, cual es la protección de los productos contra la suciedad, deterioro, etc. A menudo, los envases son parcial o totalmente transparentes para que los productos contenidos en los mismos sean visibles.

Con frecuencia, los envases de producto están expuestos a la luz artificial o natural y, a menudo, también a una radiación solar intensa. Con esta exposición se pueden deteriorar tanto los productos como el envase. La radiación lumínica y solar da lugar al calentamiento de los productos envasados, lo cual, sobre todo en el caso de los alimentos, afecta en gram medida a su conservación. Debido al calentamiento se puede producir un aumento del crecimiento de bacterias, hongos y levaduras, y la radiación también puede provocar una alteración de los alimentos causada por procesos de oxidación. Además de la palatabilidad de los alimentos, la intensa sobrecarga causada por la luz y el calor afecta negativamente también al aspecto externo y a la consistencia de los productos.

Además, la radiación lumínica y solar también suele actuar negativamente sobre el propio envase y los productos contenidos en el mismo que no son alimentos. De este modo, la radiación puede producir la decoloración del material sintético o, con el paso del tiempo, convertirlo en quebradizo, frágil o duro. Los materiales polímeros, por ejemplo cuando permanecen expuestos a la luz solar directa durante un periodo prolongado de tiempo, se degradan por oxidación fotoinducida. Consecuencias de esta degradación pueden ser, por ejemplo, la reticulación transversal, la fragilización, la decoloración y la pérdida de propiedades mecánicas, relacionada en parte con estos procesos. Los materiales sintéticos experimentan un envejecimiento acelerado bajo un exceso de radiación.

La radiación que resulta especialmente perjudicial para el envase y/o los productos envasados es, de manera predominante, la radiación comprendida en la región ultravioleta y en la región infrarroja del espectro, es decir, radiación UV rica en energía y/o radiación térmica IR.

También las ventanas, tejados, paredes de insonorización, etc., construidas con materiales sintéticos, comprenden a menudo piezas transparentes compuestas por materiales que son, en un cierto grado, sensibles a la radiación UV tales como, por ejemplo, policarbonatos o PMMA y, por lo tanto, deben estar protegidos mediante estabilizadores UV. Precisamente, en el caso de tejados y ventanas, existe el requisito habitual de que aíslen las habitaciones contra la entrada de calor, es decir, que impidan el paso de radiación térmica. Con tal fin se utilizan ya en la actualidad absorbentes IR o reflectores que se incorporan en la matriz polímera. Además, especialmente los tejados deben estar protegidos también contra el ataque causado por el crecimiento de plantas u hongos.

Por lo tanto, sería conveniente que un material polímero usado, por ejemplo para la fabricación de envases, se pudiera equipar o modificar de tal manera que impidiera en gran medida la radiación UV y/o la radiación IR, reduciendo de esta forma el deterioro del propio material y/o del producto que se encuentra bajo el material durante la radiación.

Al mismo tiempo, el equipamiento o la modificación del material polímero no debería impedir el paso de luz del espectro visible en absoluto, o hacerlo en muy escasa medida, con el fin de permitir la fabricación de un material polímero transparente (traslúcido) tal como el que se utiliza frecuentemente para producir envases que permiten que el producto sea visible desde fuera (alta transparencia) .

Adicionalmente, el equipamiento o la modificación del material polímero deberían implicar el menor grado posible de coloración propia no deseada o de enturbiamiento del material polímero. La procesabilidad y las propiedades del material polímero no deben verse afectadas en lo posible o, por lo menos, no hacerlo en una medida considerable. Además, el material polímero equipado o modificado no debe liberar sustancias peligrosas para la salud o que afecten a la palatabilidad, especialmente cuando se utilice en la industria alimentaria. Por ejemplo, esta condición es particularmente aplicable a los objetos con los que entran en contacto los humanos o animales, en especial los bebés y niños pequeños, por ejemplo en el caso de juguetes.

El documento WO-A-03/033582 describe un agente para la absorción de la radiación UV basado en la mezcla de fosfato de cerio y titanio, para su incorporación en un material polímero.

El documento EP-A-1.666.927 describe una lámina de protección solar que absorbe la radiación infrarroja, formada por una película de poliéster con un revestimiento metálico, ópticamente transparente, aplicado por evaporación o chisporroteo. El revestimiento metálico refleja la energía solar que incide sobre el mismo y permite el paso de una luz tenue y rica en contrastes.

El documento US-A-20050277709 describe materiales compuestos de vidrio de múltiples capas que absorben en la región de la luz infrarroja (IR) y próxima a los infrarrojos (NIR, por sus siglas en alemán) . La composición de vidrio contiene núcleos dieléctricos de los grupos dióxido de titanio, dióxido de silicio, dióxido de silicio coloidal, sulfuro de oro, metacrilatos de polimetilo y poliestireno.

El documento US-A-7258923 describe objetos multicapa en los que la capa más interna está formada por un polímero termoplástico que contiene aditivos que absorben la radiación IR, seleccionados entre boruros de metales de transición y de lantánidos.

El documento US-A-5830568 describe un vidrio compuesto con una capa intermedia de PVB o copolímero de etiloacetato de vinilo, en la que se encuentran dispersas partículas ultrafinas de óxidos metálicos funcionales para la absorción de la luz.

El documento US-A-6620872 describe una lámina de PVB que contiene, para la absorción de la radiación IR, una cantidad efectiva de boruros de lantánido y al menos óxido de estaño u óxido de antimonio.

El documento EP-A-0371949 describe un vidrio compuesto de protección solar con al menos una capa reflectante de metal que no refleja más de 2% en la región visible. La capa adyacente contiene un material dieléctrico seleccionado de óxidos de Cr, Ta, W, Zn, Al, In y Ti, así como ZnS.

El documento EP-A-1640348 describe la fabricación de una estructura laminar con una intensa acción de filtro para la radiación solar.

Los materiales absorbentes inorgánicos de la radiación UV, al contrario que los sistemas absorbentes orgánicos, cuando se utilizan en dosificaciones elevadas para obtener una absorción suficiente en intervalos de longitudes de onda relevantes, suelen estar afectados por el problema de que, debido a la elevada dosificación, ya no disponen de la transparencia suficiente, de modo que la matriz que contiene el material absorbente muestra a menudo una fuerte coloración o turbiedad.

Los materiales absorbentes orgánicos tienen con frecuencia el inconveniente de ser inestables térmicamente y degradarse en el curso de su incorporación en un material polímero o durante su procesamiento posterior, que a menudo tiene lugar en estado fundido o en un estado de reblandecimiento térmico habitualmente por encima de 200ºC.

Tarea La tarea de la invención consistió en poner a disposición un material sintético absorbente de radiaciones, adecuado, entre otras funciones, como material de envasado para productos comerciales, especialmente alimentos o productos cosméticos ! capaz de retener o absorber la radiación UV y/o la radiación IR ,

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Reivindicaciones:

1. Uso de un material sintético absorbente de radiaciones para la fabricación de materiales de envasado para alimentos, productos cosméticos, medicamentos o productos medicinales, en donde el material

! está conformado como lámina, capa o capa fina, con un espesor en el intervalo de 1 ∀m hasta 1 mm,

! está compuesto por una matriz polímera con un material absorbente o mezcla de materiales absorbentes contenidos en su interior, en donde el material absorbente o la mezcla de materiales absorbentes se seleccionan de fosfatos, fosfatos condensados, fosfonatos, fosfitos y oxoaniones de hidróxido-fosfato de cobre (Cu) , estaño (Sn) , calcio (Ca) y/o hierro (Fe) , y que están finamente distribuidos, dispersados o disueltos en la matriz polímera en una cantidad de 0, 0005 hasta 3% en peso,

! tiene una transmitancia IT/I0 para la radiación ultravioleta (UV) en el intervalo de las longitudes de onda de 200 hasta 380 nm de # 0, 60,

! tiene una transmitancia IT/I0 para la radiación infrarroja (IR / NIR) en el intervalo de las longitudes de onda de 900 hasta 1500 nm de # 0, 30, en donde I0 = intensidad de la radiación incidente e IT = intensidad de la radiación que atraviesa la muestra.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado por que el material tiene una transmitancia IT/I0 para la radiación ultravioleta (UV) en el intervalo de las longitudes de onda de 200 hasta 380 nm, preferiblemente de 200 hasta 400 nm, de # 0, 50, preferiblemente # 0, 30.

3. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material tiene una transmitancia IT/I0 para la radiación infrarroja (IR / NIR) en el intervalo de las longitudes de onda de 900 hasta 1500 nm de # 0, 25.

4. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material tiene una transmitancia IT/I0 para la luz visible (VIS) en el intervalo de las longitudes de onda de 400 hasta 900 nm, de >0, 60, preferiblemente >0, 70 y, de forma especialmente preferida, de >0, 80.

5. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material absorbente se selecciona entre fosfato de triestaño (CAS 15578-32-3) , fosfato de tricobre (CAS 7798-23-4) , difosfato de cobre (CAS 10102-906) , fosfato de hidróxido de cobre (CAS 12158-74-6) y sus mezclas.

6. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material absorbente está finamente distribuido, dispersado o disuelto en la matriz polímera en una cantidad de 0, 0005 hasta 2% en peso.

7. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la matriz polímera es un biopolímero, preferiblemente de almidón, celulosa, otros polisacáridos, poliácido láctico o poli-hidroxiácido graso, o un polímero termoplástico, seleccionado preferiblemente del grupo consistente en butiral de polivinilo (PVB) , polipropileno (PP) , polietileno (PE) , poliamida (PA) , tereftalato de polibutileno (PBT) , tereftalato de polietileno (PET) , poliéster, óxido de polifenileno, poliacetal, polimetacrilato, polioximetileno, polivinilacetal, poliestireno, acrilo butadieno estireno (ABS) , acrilonitrilo estireno éster acrílico (ASA) , policarbonato, poliéter sulfona, poliéter cetona, policloruro de vinilo, poliuretano termoplástico y/o sus copolímeros y/o sus mezclas.

8. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material absorbente tiene un tamaño medio de partícula (d50) menor que 20 ∀m, preferiblemente menor que 10 ∀m, de forma especialmente preferida, menor que 200 nm y, de forma muy especialmente preferida, menor que 60 nm o 50 nm o 40 nm.

9. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la matriz polímera hay presente una mezcla de al menos dos materiales absorbentes.

10. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material absorbente o la mezcla de materiales absorbentes inhiben y/o eliminan microorganismos.

11. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la matriz polímera, además, hay presente al menos un agente que inhibe y/o elimina microorganismos, finamente distribuido, dispersado o disuelto.

12. Uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material sintético conformado como lámina, capa o capa fina está dispuesto en una estructura multicapa con al menos una capa adicional, en donde la al menos una capa adicional se selecciona de una matriz polímera en forma de lámina o capa, con o sin material absorbente, una capa de aluminio y/o una capa de papel o cartón.


 

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