Compuestos diuretanos, procedimientos de fabricación de marcas al agua por flexografía y composiciones y usos correspondientes".

Compuestos diuretanos, procedimientos de fabricación de marcas al agua por flexografía y composiciones y usos correspondientes.

Compuesto de fórmula

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donde

R1 y R2 son, independientemente, 2-etilhexanol, polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 200 y 600 ó monometiléter de polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 400 y 700, y

X es trimetilhexametilen.

La composición comprende un compuesto de fórmula (I) y un solvente del grupo formado por propilencarbonato, 1,2-propanodiol, etilenglicol, dietilenglicol, dimetilsulfóxido (DMSO), agua y mezclas de los anteriores, donde el solvente está en una proporción inferior o igual al 40% en peso respecto del total de dicha composición. Estos compuestos y composiciones son particularmente adecuados para la realización de marcas al agua sobre materiales celulósicos mediante la técnica de imprenta denominada flexografía.

Compuestos diuretanos, procedimientos de fabricación de marcas al agua por flexografía y composiciones y usos correspondientes

Campo de la invención

La invención se refiere a unos nuevos compuestos diuretanos, de fórmula (I)

R1-0-C0-NH-X-NH-C0-0-R2 (I)

aptos para uso en la fabricación de marcas al agua mediante técnicas de impresión por flexografía. La invención también se refiere a composiciones que comprenden por menos un compuesto de fórmula (I) sí como a procedimientos de fabricación de marcas al agua en materiales laminares celulósicos que emplean compuestos y/o composiciones de acuerdo con la invención, así como usos de compuestos y/o composiciones de acuerdo con la invención para la fabricación de una marca al agua en un material celulósico.

Estado de la técnica

Son conocidas diversas composiciones y procedimientos para la fabricación de marcas al agua. Sin embargo suele ser necesario el empleo de composiciones que contienen substancias más o menos tóxicas y/o de difícil manipulación. Adicionalmente son procedimientos adecuados para la fabricación de grandes series, por lo que es costosa su aplicación para la fabricación de series medianas y pequeñas.

También son conocidas las composiciones descritas en la solicitud de patente española P200601897, correspondiente a la solicitud PCT W02008/009388), del mismo solicitante. Estas composiciones son particularmente eficaces cuando se emplea la flexografía como técnica de impresión. Los compuestos descritos en este documento permiten obtener una combinación de propiedades que los hace particularmente útiles para su empleo para la fabricación de marcas al agua. Uno de los problemas que se deben resolver para obtener una buena marca al agua es conseguir una buena penetración de la marca al agua química en el papel para conseguir la transparencia y a la vez que tenga un buen anclaje sobre el papel o material celulósico. Otro problema a resolver es evitar las migraciones laterales. En la ya citada solicitud de patente española P200601897 se usan polímeros o mezclas de ellos que en principio fijan el producto que da la transparencia para conseguir la penetración y el anclaje. Sin embargo, cuando se usan polímeros existe el riesgo que éstos se queden en la superficie (haciendo visible la marca al agua) y, además, que no anclen la transparencia suficientemente. También resulta complicado conseguir un buen anclaje del producto que da la transparencia o marca al agua sobre el papel, sin el uso de reticulantes, que generalmente están basados en monómeros o productos reactivos nocivos o tóxicos. Además la estabilidad de estas mezclas o composiciones resulta limitada. Otras alternativas conocidas usan oligómeros-monómeros reactivos (de relativa baja viscosidad) que tienen el inconveniente de que requieren energía (generalmente luz ultravioleta u otras ondas electromagnéticas) u otros sistemas complejos para reticular en el momento preciso, después de la penetración en el papel, sin migrar lateralmente. Además estos monómeros o oligómeros acostumbran a ser nocivos. Por otro lado, son poco manejables ya que es difícil conseguir en el momento adecuado la penetración sin migración lateral y la fijación, ya que acostumbran a tener una rápida reactividad y quedan fuera del papel o superficialmente. Los compuestos descritos en P200601897 son oligouretanos no reactivos, ya que no tienen grupos NCO libres. Estos compuestos presentan una baja viscosidad (gracias a su peso molecular reducido, a las escasas o nulas ramificaciones laterales y a la prácticamente nula reticulación), una alta penetración en un material laminar celulósico, una baja migración lateral y una buena solidez frente al agua y a disolventes orgánicos (gracias a la afinidad de los oligouretanos con el material celulósico y, en el caso de presencia de un grupo funcional ácido carboxílico o un grupo -S03H lateral, gracias

a su reactividad con el material celulósico), son solubles o dispersables en soluciones acuosas y/o en disolventes orgánicos, son de fácil manipulación, etc. Además, tienen numerosos grupos éter o -CH2- lo que hace que tengan un índice de refracción bajo, concretamente tienen un índice de refracción comprendido entre 1,5 y 1,6. Todo ello permite obtener una serie de ventajas, como es el hecho de obtener una marca al agua de elevada transparencia, de contornos bien definidos, que se ven relativamente poco afectados si les cae encima una gota de agua o de algún disolvente orgánico (es decir, la marca al agua está bien anclada en el material celulósico) y una sencillez en la limpieza posterior de la maquinaria y útiles empleados para la fabricación de la marca al agua. Estos compuestos son además de gran sencillez y versatilidad.

En la patente P200701203 (correspondiente a la solicitud PCT W02008/135273), del mismo solicitante, se describen unos compuestos que también son particularmente útiles para su empleo para la fabricación de marcas al agua. Son uretanos u oligouretanos en principio no reactivos. Sin embargo, una vez aplicados, y debido a su estructura uretánica tienen un buen anclaje y una relativa buena solidez. Tienen adecuadas propiedades de viscosidad, penetración, migración lateral y solidez frente al agua y a disolventes orgánicos. Adicionalmente son hidrófobos y solubles en disolventes orgánicos apolares. Tienen un índice de refracción bajo, comprendido entre 1,4 y 1,6. Sin embargo, estos compuestos han sido desarrollados principalmente para su uso en técnicas de impresión del tipo denominado offset.

Sin embargo, sigue siendo necesario desarrollar nuevos compuestos y/o composiciones que puedan ser empleados para la fabricación de marcas al agua en condiciones de alta productividad y que cumplan con los requisitos medioambientales y de seguridad actuales.

Exposición de la invención

Esta finalidad se consigue mediante un compuesto de fórmula

R1-0-C0-NH-X-NH-C0-0-R2 (I)

donde

R1 y R2 son, independientemente, 2-etilhexanol, polietilenglicol (PEG) de peso molecular comprendido entre 200 y 600 ó monometiléter de polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 400 y 700, y

X es trimetilhexametilen.

Efectivamente, estos compuestos cumplen con todos los requisitos necesarios para formar una buena marca al agua (penetración, migración lateral, solidez frente al agua y a disolventes orgánicos, etc.) pero, además, presentan unas características de viscosidad óptimas. Se ha observado que preferentemente la viscosidad debe estar comprendida entre 18 y 30 segundos en COPA CUP según la norma DIN 53 211, y muy preferentemente entre 20 y 25 segundos en COPA CUP según la norma DIN 53 211, lo que consigue con estos compuestos. Adicionalmente, estos compuestos permiten la fabricación de marcas al agua sin el empleo de disolventes inflamables y/o nocivos. Por otro lado, estos compuestos permiten obtener un registro óptimo (en la presente descripción y reivindicaciones se entenderá que el registro es la propiedad que permite obtener una marca al agua con aspecto uniforme, sin huecos o zonas con más o menos tinta).

Ventajosamente R1 y R2 son, independientemente, polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 300 y 400.

Preferentemente X es 2,2,4-trimetilhexametilen, 2,4,4-trimetilhexametilen o una mezcla de ambos.

La invención también tiene por objeto una composición que comprende un compuesto de acuerdo con la invención y un solvente del grupo formado por propilencarbonato, 1,2- propanodiol, etilenglicol, dietilenglicol, dimetilsulfóxido (DMSO), agua y mezclas de los anteriores, donde el solvente está en una proporción inferior o igual al 40% en peso respecto del total de dicha composición. Efectivamente, como ya se ha comentado anteriormente un objetivo de la invención es la posibilidad de fabricar marcas al agua sin el empleo de disolventes inflamables y/o nocivos, lo que se consigue mediante las composiciones indicadas.

Preferentemente la composición comprende por lo menos un segundo compuesto de fórmula

(II),

R1-O-CO-NH-X-NH-CO-O-R2 (II)

donde

R1 y R2 son, independientemente, 2-etilhexanol o polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 200 y 600, ó monometiléter de polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 400 y 700, y

X es isoforon.

El hecho de combinar dos compuestos de fórmula (I) y (II) permite obtener una combinación de propiedades óptima para la fabricación de marcas al agua mediante la técnica de impresión por flexografía.

Ventajosamente el compuesto de fórmula (II) está en una proporción comprendida entre 60:40 y 90:10 respecto de dicho compuesto de fórmula (I), y preferentemente entre 70:30 y 80:20 respecto de dicho...

1 - Compuesto de fórmula

R1-O-CO-NH-X-NH-CO-O-R2

donde

R1 y R2 son, independientemente, 2-etilhexanol, polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 200 y 600 ó monometiléter de polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 400 y 700, y

X es trimetilhexametilen.

2 - Compuesto según la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una viscosidad comprendida entre 18 y 30 segundos en COPA CUP según la norma DIN 53 211, preferentemente entre 20 y 25 segundos en COPA CUP según la norma DIN 53 211.

3 - Compuesto según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque R1 y R2 son, independientemente, polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 300 y 400.

4 - Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque X es 2,2,4-trimetilhexametilen, 2,4,4-trimetilhexametilen o una mezcla de ambos.

- Composición caracterizada porque comprende un compuesto de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y un solvente del grupo formado por propilencarbonato, 1,2-propanodiol, etilenglicol, dietilenglicol, dimetilsulfóxido (DMSO), agua y mezclas de los anteriores, donde dicho solvente está en una proporción inferior o igual al 40% en peso respecto del total de dicha composición.

6 - Composición según la reivindicación 5, caracterizada porque comprende por lo menos un segundo compuesto de fórmula (II),

R1-O-CO-NH-X-NH-CO-O-R2 (II)

donde

R1 y R2 son, independientemente, 2-etilhexanol o polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 200 y 600, ó monometiléter de polietilenglicol de peso molecular comprendido entre 400 y 700, y

X es isoforon.

7 - Composición según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho compuesto de fórmula (II) está en una proporción comprendida entre 60:40 y 90:10 respecto de dicho compuesto de fórmula (I), y preferentemente entre 70:30 y 80:20 respecto de dicho compuesto de fórmula (I).

8 - Composición según una las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque R1 y R2 son 2- etilhexanol, tanto en el compuesto de fórmula (I) como en el compuesto de fórmula (II).

9 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque dicho disolvente es dimetilsulfóxido, agua o mezclas de ambos.

- Procedimiento de fabricación de una marca al agua en un material laminar celulósico caracterizado porque comprende una etapa de aplicación de un compuesto de fórmula general (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde R1, R2 y X tienen el significado general indicado anteriormente, sobre dicho material laminar celulósico mediante flexografía.

11 - Procedimiento de fabricación de una marca al agua en un material laminar celulósico caracterizado porque comprende una etapa de aplicación de una composición según

cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9 sobre dicho material laminar celulósico mediante flexografía.

12 - Uso de un compuesto de fórmula general (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde R1, R2 y X tienen el significado general indicado anteriormente, para la fabricación de

una marca al agua en un material laminar celulósico.

13 - Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, para la fabricación de una marca al agua en un material laminar celulósico.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 04.03.2013 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

(D int. ci.: Ver Hoja Adicional

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