ES2331156T3 - Revestimientos de base acuosa y transparentes para el marcado de sustratos. - Google Patents
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Abstract
Una composición que comprende un compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno seleccionado del grupo consistente en compuestos de cromo, molibdeno y tungsteno conteniendo oxígeno, un disolvente de base acuosa y un aditivo seleccionado del grupo consistente en (i) ácidos orgánicos, en donde el ácido orgánico es de fórmula R 1 -COOH, en donde R 1 puede ser hidrógeno, alquilo C1-13, alquenilo C2-11 o arilo, en donde alquilo C1-13 y alquenilo C2-11 pueden estar mono- o polisustituidos con hidroxilo, carboxi, NHCO alquilo C1-4 y/o arilo, y arilo puede estar mono- o polisustituido con hidroxilo, halógeno, alquilo C 1-4, alcoxi C 1-4, dialquil(C 1-4)amino y/o arilo, (ii) compuestos polihidroxílicos, en donde el compuesto polihidroxílico se elige del grupo consistente en monosacáridos, disacáridos y alcoholes de azúcares, y (iii) bases, en donde la relación molar de base/compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno es de al menos 7:1.
Description
Revestimientos de base acuosa y transparentes
para el marcado de sustratos.
La presente invención se refiere a una
composición de revestimiento para marcar sustratos, a un
procedimiento para la preparación de dichas composiciones, a
sustratos revestidos con tales composiciones y a un procedimiento
para su preparación, a un procedimiento para la preparación de
sustratos marcados empleando dichas composiciones y a sustratos
marcados obtenibles mediante este último procedimiento.
Los envases necesitan normalmente ser marcados
con información tal como logos, códigos de barras, fechas de
caducidad o números de lote. Una forma de conseguir esto es por
revestimiento del envase con una composición, que tras el
tratamiento con energía, tal como calor, forma una marca visible.
Cuando se emplea irradiación por láser como energía, el marcado
puede ser incluso tan pequeño que resulta invisible o casi invisible
al ojo humano.
La WO 02/068205 describe un método para el
marcado de un objeto, en donde el objeto comprende o está revestido
con una formulación que incluye un material que tiene grupos
funcionales tales como compuestos polihidroxílicos, y un compuesto
metálico tal como óxidos o sales de metales alcalinos, metales
alcalinotérreos, hierro y compuestos organometálicos. Los dos
componentes reaccionan tras la irradiación con un láser para formar
un producto de color contrastante.
Las composiciones de base acuosa de WO 02/068205
tienen el inconveniente de que solo proporcionan marcados en
amarillo o gris/verde, pero no marcados en negro. Los marcados en
negro únicamente se obtienen empleando sistemas a base de
disolventes orgánicos. Además, las composiciones descritas no son
adecuadas para revestir papel o material plástico.
La WO 02/074548 describe composiciones de
revestimiento que comprenden un oxianión de un metal multivalente
tal como molibdato o tungstato, un ligante y agua o un disolvente
orgánico. Estas composiciones se revistieron sobre un sustrato, por
ejemplo cartulina, se secaron para proporcionar un revestimiento
opaco y se expusieron a irradiación IR-láser para
producir un marcado en negro.
El inconveniente de las composiciones de
revestimiento de WO 02/074548 es que únicamente se pueden obtener
revestimientos opacos.
La WO 2004/043704 describe composiciones de
revestimiento que comprenden un formador de color, un molibdato,
tungstato o vanadato de aminas, agua o un disolvente orgánico y
opcionalmente un ligante polimérico. Los sistemas a base de
disolventes orgánicos pueden proporcionar un revestimiento
transparente, mientras que los sistemas a base de agua solo
proporcionan revestimientos opacos. Las composiciones fueron
revestidas sobre sustratos tal como película de tereftalato de
polietileno, papel de aluminio o película de envasado a base de
polipropileno, se secaron y se expusieron a un láser IR o impresora
térmica para producir un marcado de color.
La WO 2005/012442 describe composiciones de
revestimiento que comprenden un pigmento, agua o un disolvente
orgánico, un polímero conductor y opcionalmente un ligante. El
pigmento puede ser un oxianión de molibdato o tungstato.
El inconveniente de las composiciones de
revestimiento a base de agua de WO 2004/043704 y WO 2005/012442 es
que únicamente se pueden obtener revestimientos opacos.
Un objeto de la presente invención consiste en
proporcionar composiciones de revestimiento de base acuosa, que
forman revestimientos incoloros transparentes y que proporcionan
marcados de alto contraste tras la exposición a energía.
Estos objetos se consiguen mediante la
composición de revestimiento según la reivindicación 1, mediante los
procedimientos según las reivindicaciones 22, 24 y 25 y mediante
los sustratos según las reivindicaciones 23 y 28.
La composición de la presente invención
comprende un compuesto de metal de transición que contiene oxígeno
y un disolvente de base acuosa y forma revestimientos incoloros
transparentes, que dan lugar a marcados de alto contraste tras la
exposición a energía.
Preferentemente, los marcados son de color
negro.
El compuesto de metal de transición que contiene
oxígeno se elige preferentemente del grupo consistente en
compuestos de cromo, molibdeno y tungsteno conteniendo oxígeno.
Ejemplos de compuestos de cromo, molibdeno y
tungsteno que contienen oxígeno son óxidos de cromo, molibdeno y
tungsteno, mono-, di- y policromatos, -molibdatos y -tungstatos de
metales alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio y mono-, di-,
tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio,
heteropolicromatos, -molibdatos y -tungstatos de metales alcalinos,
metales alcalinotérreos, amonio y mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio,
peroxocromatos, -molibdatos, -tungstatos de metales alcalinos,
metales alcalinotérreos, amonio y mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio
y cromatos, molibdatos y tungstatos que contienen hidroxilo.
Ejemplos de alquilo C_{1-8}
son metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo,
sec-butilo, terc-butilo, pentilo,
hexilo, heptilo, octilo y 2-etilhexilo.
Ejemplos de óxidos de cromo, molibdeno y
tungsteno son óxido de cromo(III), óxido de cromo(VI),
óxido de molibdeno(IV), óxido de molibdeno(VI), óxido
de tungsteno(IV) y óxido de tungsteno(VI).
Ejemplos de mono-, di- y policromatos,
-molibdatos y -tungstatos de metales alcalinos, metales
alcalinotérreos, amonio y mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio
son cromato amónico, cromato potásico, cromato de magnesio,
dicromato amónico, dicromato sódico, dicromato potásico, molibdato
amónico, molibdato sódico, molibdato potásico, molibdato de
magnesio, molibdato de calcio, dimolibdato amónico, heptamolibdato
amónico, octamolibdato amónico, decamolibdato amónico, tungstato
amónico, tungstato sódico, tungstato potásico, tungstato de
magnesio, tungstato de calcio, metatungstato amónico, metatungstato
sódico y paratungstato amónico.
Los policromatos, molibdatos y tungstatos pueden
denominarse también isopolicromatos, -molibdatos y -tungs-
tatos.
tatos.
Ejemplos de heteropolicromatos, -molibdatos y
-tungstatos de metales alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio y
mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio,
peroxocromatos, -molibdatos, -tungstatos de metales alcalinos,
metales alcalinotérreos, amonio y mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio
son [Fe^{III}(Mo_{6}O_{24})]^{9-},
[Te^{VI}(Mo_{6}O_{24})^{6-},
[I^{VI}(Mo_{6}O_{24})]^{5-}, [Cr^{III}(Mo_{6}O_{24}H_{6})]^{3-}, [Mn^{IV}(Mo_{9}O_{32})]^{6-}, [Ni^{IV}(Mo_{9}O_{32})]^{6-}, [(PVMo_{12}O_{40})]^{3-}, [(Si^{IV}(Mo_{12}O_{40})]^{4-},
[(S^{IV}(Mo_{12}O_{40})^{4-}, [(Ce^{IV}(Mo_{12}O_{42})]^{8-}, [I(W_{6}O_{24})]^{5-}, [Te(W_{6}O_{24})]^{6-}, [P(W_{12}O_{40})]^{3-} y [Si(W_{12}O_{4}O)]^{4-} que tienen sodio, potasio, magnesio, calcio o amonio o mezclas de los mismos como contra cationes.
[I^{VI}(Mo_{6}O_{24})]^{5-}, [Cr^{III}(Mo_{6}O_{24}H_{6})]^{3-}, [Mn^{IV}(Mo_{9}O_{32})]^{6-}, [Ni^{IV}(Mo_{9}O_{32})]^{6-}, [(PVMo_{12}O_{40})]^{3-}, [(Si^{IV}(Mo_{12}O_{40})]^{4-},
[(S^{IV}(Mo_{12}O_{40})^{4-}, [(Ce^{IV}(Mo_{12}O_{42})]^{8-}, [I(W_{6}O_{24})]^{5-}, [Te(W_{6}O_{24})]^{6-}, [P(W_{12}O_{40})]^{3-} y [Si(W_{12}O_{4}O)]^{4-} que tienen sodio, potasio, magnesio, calcio o amonio o mezclas de los mismos como contra cationes.
Ejemplos de cromatos, molibdatos y tungstatos
que contienen hidroxilo son hidróxido de cromo(III),
hidróxido de cromo(II) y hexahidromolibdato.
Los compuestos de cromo, molibdeno o tungsteno
que contienen oxígeno son comercialmente disponibles o bien se
pueden preparar por métodos conocidos en la técnica.
Más preferentemente, el compuesto de metal de
transición que contiene oxígeno se elige del grupo consistente en
mono-, di- y policromatos, -molibdatos y -tungstatos de metales
alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio y mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio.
Con suma preferencia, el compuesto de metal de
transición que contiene oxígeno se elige del grupo consistente en
mono-, di- y policromatos, -molibdatos y -tungstatos de metales
alcalinos, amonio y mono-, di-, tri- y
tetra-alquil(C_{1-8})amonio.
Ejemplos de mono-, di- y polimolibdatos y -tungstatos son molibdato
amónico, molibdato sódico, molibdato potásico, dimolibdato amónico,
heptamolibdato amónico, octamolibdato amónico, decamolibdato
amónico, tungstato amónico, tungstato sódico, tungstato potásico,
metatungstato amónico, metatungstato sódico y paratungstato
amónico.
amónico.
El disolvente de base acuosa puede ser agua o
una mezcla de agua y un disolvente orgánico miscible en agua. Se
puede emplear cualquier disolvente orgánico miscible en agua
adecuado. Ejemplos de disolventes orgánicos miscibles en agua son
alcanoles C_{1-4}, polioles
C_{2-4}, cetonas C_{3-6}, éteres
C_{4-6}, nitrilos C_{2-3},
nitrometano, dimetilsulfóxido, dimetilformamida, dimetilacetamida,
N-metilpirrolidona y sulfolano, en donde los
alcanoles C_{1-4} y polioles
C_{2-4} pueden estar sustituidos con alcoxi
C_{1-4}. Ejemplos de alcanoles
C_{1-4} son metanol, etanol, propanol, isopropanol
o butanol, isobutanol, sec-butanol y
terc-butanol. Ejemplos de derivados alcoxi
C_{1-4} de los mismos son
2-etoxietanol y
2-metoxi-2-propanol.
Ejemplos de polioles C_{2-4} son glicol y
glicerol. Ejemplos de cetonas C_{3-6} son acetona
y metiletilcetona. Ejemplos de éteres C_{4-6} son
dimetoxietano, diisopropiletilo y tetrahidrofurano. Un ejemplo de un
nitrilo C_{2-3} es acetonitrilo.
Preferentemente, el disolvente orgánico miscible
en agua se elige del grupo consistente en alcanoles
C_{1-4}, polioles C_{2-4},
cetonas C_{3-6}, dimetilformamida y
dimetilacetamida, en donde los alcanoles C_{1-4}
y polioles C_{2-4} pueden estar sustituidos con
alcoxi C_{1-4}.
Con preferencia, la relación de agua/disolvente
orgánico miscible en agua de la mezcla de agua y disolvente
orgánico miscible en agua es de al menos 0,1/1, más preferentemente
0,5/1 y con suma preferencia de al menos 1/1.
Preferentemente, el disolvente de base acuosa es
agua.
La energía puede ser calor o cualquier otra
energía que proporcione un marcado cuando se aplica al revestimiento
formado por la composición de la presente invención. Ejemplos de
dicha energía son irradiación UV, IR, visible o microondas.
Con preferencia, la energía es irradiación IR.
Más preferentemente, la energía es irradiación IR que tiene una
longitud de onda del orden de 780 a 1.000.000 nm. Incluso más
preferentemente, la energía es irradiación IR generada por un láser
de CO_{2} o un láser de Nd:YAG. Con suma preferencia, la energía
es irradiación IR generada por un láser de CO_{2} que tiene una
longitud de onda de 10.600 nm.
Un revestimiento transparente se puede definir
como un revestimiento que tiene una transmitancia mayor de
80%, preferentemente mayor de 90% de la longitud de onda visible. La transmitancia se puede determinar midiendo la transmitancia a una longitud de onda particular de la región visible empleando un espectrofotómetro
UV/Vis.
80%, preferentemente mayor de 90% de la longitud de onda visible. La transmitancia se puede determinar midiendo la transmitancia a una longitud de onda particular de la región visible empleando un espectrofotómetro
UV/Vis.
Con preferencia, la composición de la presente
invención también comprende un aditivo seleccionado del grupo
consistente en ácidos orgánicos, compuestos polihidroxílicos y
bases.
Los ácidos orgánicos pueden ser de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} puede ser hidrógeno,
alquilo C_{1-13}, alquenilo
C_{2-11} o arilo, en donde alquilo
C_{1-13} y alquenilo C_{2-11}
pueden estar mono- o polisustituidos con hidroxilo, carboxi, NHCO
alquilo C_{1-4} y/o arilo, y arilo puede estar
mono- o polisustituido con hidroxilo, halógeno, alquilo
C_{1-4}, alcoxi C_{1-4},
dialquil(C_{1-4})amino y/o
arilo.
Ejemplos de arilo son fenilo y naftilo. Ejemplos
de halógeno son cloro y bromo. Ejemplos de alquilo
C_{1-4} son metilo, etilo, propilo, isopropilo,
butilo, sec-butilo, isobutilo y
terc-butilo. Ejemplos de alcoxi
C_{1-4} son metoxi, etoxi, propoxi, isopropoxi,
butoxi, sec-butoxi, isobutoxi y
terc-butoxi.
Ejemplos de ácidos orgánicos de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} es alquilo
C_{1-13}, son ácido acético, ácido propiónico,
ácido butírico, ácido valérico, ácido hexanoico, ácido heptanoico,
ácido octanoico, ácido decanoico, ácido láurico y ácido
mirístico.
Ejemplos de ácidos orgánicos de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} es alquilo
C_{1-13}, que está mono- o polisustituido con
hidroxilo, carboxi y/o arilo, en donde el arilo está mono- o
polisustituido con alquilo C_{1-4}, alcoxi
C_{1-4} y/o arilo, son ácido láctico, ácido
málico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido
succínico, ácido fenilacético, ácido p-tolilacético,
ácido 4-bifenilacético, ácido
4-metoxifenilacético, ácido
3,4-dimetoxifenilacético, ácido
1-naftilacético, ácido hidrocinámico, ácido
3,4,5-trimetoxihidrocinámico, ácido
4-fenilbutírico y ácido mandélico.
Ejemplos de ácidos orgánicos de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} es alquenilo
C_{2-11} son ácido
trans-2-pentenoico, ácido
trans-3-hexenoico, ácido
2,4-hexadienoico, ácido
2,6-hexadienoico, ácido
trans-2-octenoico y ácido
undecilénico.
Ejemplos de ácidos orgánicos de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} es alquilo
C_{2-11}, que está mono- o polisustituido con
hidroxi, carboxi, NHCO alquilo C_{1-4} y/o arilo,
en donde el arilo está sustituido con mono- o polihidroxilo,
halógeno, alquilo C_{1-4} y/o alcoxi
C_{1-4}, son ácido ascórbico, ácido fumárico,
ácido maleico, ácido mucónico, ácido
\alpha-acetamidocinámico, ácido
4-metilcinámico, ácido ferúlico, ácido
trans-cinámico, ácido
trans-3,4-dimetoxicinámico, ácido
trans-2-clorocinámico, ácido
trans-3,4,5-trimetoxicinámico y
ácido trans-estirilacético.
Ejemplos de ácidos orgánicos de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} es arilo, son ácido
benzoico y ácido 1-naftoico. Ejemplos de ácidos
orgánicos de fórmula R^{1}-COOH, en donde R^{1}
es arilo, que está mono- o polisustituido con hidroxilo, alquilo
C_{1-4} y/o
dialquil(C_{1-4})amino, son ácido
3,5-di-terc-butilsalicílico,
ácido 4-(dimetilamino)benzoico, ácido
3-hidroxi-2-naftoico
y ácido
1-hidroxi-2-naftoico.
También es posible utilizar mezclas de ácidos
orgánicos.
Los ácidos orgánicos preferidos son de fórmula
R^{1}-COOH, en donde R^{1} puede ser hidrógeno,
alquilo C_{1-13} o alquenilo
C_{2-11}, en donde alquilo
C_{1-13} y alquenilo C_{2-11}
pueden estar mono- o polisustituidos con hidroxilo, carboxi, NHCO
alquilo C_{1-4} y/o arilo, y el arilo puede estar
mono- o polisustituido con hidroxilo, alquilo
C_{1-4}, alcoxi C_{1-4} y/o
arilo.
Ejemplos de ácidos orgánicos preferidos son
ácido fórmico, ácido acético, ácido butírico, ácido láurico, ácido
láctico, ácido 2,6-hexadienoico, ácido undecilénico,
ácido ascórbico, ácido oxálico, ácido succínico, ácido málico,
ácido tartárico, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido mucónico,
ácido fenilacético, ácido p-tolilacético, ácido
4-bifenilacético, ácido
4-metoxifenilacético, ácido mandélico, ácido
\alpha-acetamidocinámico, ácido
4-metilcinámico, ácido ferúlico, ácido
trans-cinámico y ácido
trans-esterilacético.
Los ácidos orgánicos más preferidos se eligen
del grupo consistente en ácido láurico, ácido láctico, ácido
2,6-hexadienoico, ácido ascórbico, ácido oxálico,
ácido succínico, ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico,
ácido fumárico, ácido mucónico, ácido fenilacético, ácido mandélico,
ácido ferúlico y ácido trans-cinámico.
Los ácidos orgánicos sumamente preferidos son
ácido tartárico o ácido cítrico.
Cuando el ácido orgánico pueda existir como el
D-enantiómero, L-enantiómero o
racemato, todas estas tres formas quedan incluidas.
\newpage
Los compuestos polihidroxílicos preferidos se
eligen del grupo consistente en carbohidratos tales como
monosacáridos, disacáridos o polisacáridos y sus derivados en donde
el grupo carbonilo ha sido reducido a un grupo hidroxilo, los así
llamados alcoholes de azúcares.
Ejemplos de monosacáridos son glucosa, manosa,
galactosa, arabinosa, fructosa, ribosa, eritrosa y xilosa. Ejemplos
de disacáridos son maltosa, celobiosa, lactosa y sucrosa. Ejemplos
de polisacáridos son celulosa, almidón, goma arábiga, dextrina y
ciclodextrina. Ejemplos de alcoholes de azúcares son mesoeritritol,
sorbitol, manitol y pentaeritritol.
Los compuestos polihidroxílicos más preferidos
son disacáridos, polisacáridos y alcoholes de azúcares.
Los compuestos polihidroxílicos sumamente
preferidos son sucrosa, goma arábiga y mesoeritritol.
Cuando el compuesto polihidroxílico pueda
existir como el D-enantiómero,
L-enantiómero o racemato, quedan incluidas todas
estas tres formas.
La base se puede seleccionar del grupo
consistente en hidróxidos y carbonatos de metales alcalinos, metales
alcalinotérreos y amonio y aminas de fórmula
(R^{2}R^{3}R^{4})N, en donde R^{2}, R^{3} y R^{4}
pueden ser iguales o diferentes y pueden representar hidrógeno,
alquilo C_{1-8} o arilo, o en donde R^{2} puede
ser hidrógeno, alquilo C_{1-8} o arilo y R^{3} y
R^{4} juntos con el átomo de nitrógeno al cual están enlazados
pueden formar un anillo cíclico de 5 a 6 miembros, en donde alquilo
C_{1-8} y arilo pueden estar mono- o
polisustituidos con hidroxilo o amino.
Ejemplos de hidróxidos y carbonatos de metales
alcalinos, metales alcalinotérreos o amonio son hidróxido sódico,
hidróxido potásico, hidróxido de magnesio, hidróxido de calcio,
carbonato sódico, carbonato potásico, carbonato de magnesio y
carbonato de calcio.
Ejemplos de aminas de fórmula
(R^{2}R^{3}R^{4})N son amoniaco, trietilamina, di- y
tributilamina, di- y tripentilamina, di- y trihexilamina, mono-,
di- y trietanolamina, N,N-dimetiletanolamina,
etilendiamina, 1,2- y 1,3-diaminopropano, anilina,
morfolina, piperidina, pirazina y pirrolidina.
Bases preferidas son hidróxidos de metales
alcalinos, metales alcalinotérreos o amonio y aminas de fórmula
(R^{2}R^{3}R^{4})N en donde R^{2}, R^{3} y R^{4}
pueden ser iguales o diferentes y pueden representar hidrógeno o
alquilo C_{1-8} en donde el alquilo
C_{1-8} puede estar mono- o polisustituido con
hidroxilo o amino.
Las bases más preferidas son hidróxidos de
metales alcalinos o amonio y amoniaco.
Preferentemente, la relación molar de
base/compuesto metálico de transición que contiene oxígeno es de al
menos 7:1, más preferentemente al menos 9:1, con suma preferencia al
menos 18:1.
En una modalidad preferida de la composición de
la presente invención, el aditivo es un ácido orgánico o un
compuesto polihidroxílico. En esta modalidad, el compuesto de metal
de transición conteniendo oxígeno se elige preferentemente del
grupo consistente en mono-, di- y polimolibdatos y -tungstatos de
metales alcalinos o amonio y más preferentemente se elige del grupo
consistente en mono- y dimolibdatos y -tungstatos de metales
alcalinos o amonio, tales como molibdato amónico, molibdato sódico,
molibdato potásico, dimolibdato amónico, tungstato amónico,
tungstato sódico y tungstato potásico. En particular se prefieren
las composiciones en donde el compuesto de metal de transición
conteniendo oxígeno es dimolibdato amónico y el aditivo es un ácido
orgánico, o en donde el compuesto de metal de transición conteniendo
oxígeno es un monomolibdato o -tungstato de metal alcalino tal como
molibdato o tungstato sódico o potásico y el aditivo es un compuesto
polihidroxílico.
En otra modalidad preferida de la composición de
la presente invención el aditivo es una base. En esta modalidad, el
compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno es con
preferencia un mono-, di- y polimolibdato de metal alcalino o
amonio, más preferentemente es octamolibdato amónico.
Preferentemente, la composición de la presente
invención también comprende un ligante polimérico soluble en agua o
dispersable en agua.
El término "soluble en agua" significa que
al menos 5 g de ligante polimérico es soluble en 100 g de agua a
25ºC.
Se puede emplear cualquier ligante polimérico
soluble o dispersable en agua adecuado, por ejemplo polímeros
acrílicos, polímeros de estireno, polímeros vinílicos y sus
derivados, poliolefinas, poliuretanos y polímeros naturales y sus
derivados.
También es posible utilizar mezclas de ligantes
poliméricos.
Los polímeros acrílicos son polímeros formados a
partir de al menos un monómero acrílico o a partir de al menos un
monómero acrílico y al menos otro polímero etilénicamente insaturado
tal como un monómero de estireno, monómero vinílico, monómero
olefínico o monómero maleico.
\newpage
Ejemplos de monómeros acrílicos son ácido
(met)acrílico o sus sales, (met)acrilamida,
(met)acrilonitrilo, (met)acrilatos de alquilo
C_{1-6} tales como (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de butilo o (met)acrilato de hexilo,
(met)acrilato de 2-etilhexilo,
(met)acrilatos de
dialquil(C_{1-4})amino-alquilo
C_{1-6} tales como acrilato dedimetilaminoetilo o
acrilato de dimetilaminoetilo, amidas formadas a partir de
dialquil(C_{1-4})amino-alquil(C_{1-6})aminas
y ácido (met)acrílico.
Ejemplos de monómeros estirénicos son estireno,
4-metilestireno y 4-vinilbifenilo.
Ejemplos de monómeros vinílicos son alcohol vinílico, cloruro de
vinilo, cloruro de vinilideno, vinilisobutiléter y acetato de
vinilo. Ejemplos de monómeros olefínicos son etileno, propileno,
butadieno e isopreno y sus derivados clorados o fluorados tal como
tetrafluoretileno. Ejemplos de monómeros maleicos son ácido maleico,
anhídrido maleico y maleimida.
Ejemplos de polímeros acrílicos son copolímeros
acrílicos carboxilados como los comercializados, por ejemplo, por
Ciba con los nombres registrados Ciba® Glascol® LE15, LS20 y LS24,
copolímeros de estireno-acrílicos carboxilados como
los comercializados, por ejemplo por Ciba, con el nombre registrado
Ciba®Glascol® LS26, copolímeros de
estireno-acrílicos como los comercializados, por
ejemplo por Ciba, con el nombre registrado Ciba® Glascol® C44 y
polímeros de ácido poliacrílico como los comercializados, por
ejemplo por Ciba, con el nombre registrado Ciba® Glascol® E11.
Los polímeros de estireno son polímeros formados
a partir de al menos un monómero de estireno y al menos un monómero
vinílico, monómero olefínico y/o monómero maleico. Ejemplos de
polímeros estireno son polímeros en bloque de
estireno-butadieno-estireno,
polímeros en bloque de
estireno-etileno-butadieno,
polímeros en bloque de
estireno-etileno-propileno-estireno
y copolímeros de estireno-anhídrido maleico.
Los polímeros vinílicos son polímeros formados a
partir de al menos un monómero vinílico o a partir de al menos un
monómero vinílico y al menos un monómero olefínico o monómero
maleico. Ejemplos de polímeros vinílicos son cloruro de polivinilo,
alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, acetato de polivinilo
parcialmente hidrolizado y copolímeros de
metilviniléter-anhídrido maleico. Ejemplos de
derivados de los mismos son alcohol polivinílico modificado con
carboxi, alcohol polivínilico modificado con acetoacetilo, alcohol
polivinílico modificado con diacetona y alcohol polivinílico
modificado con silicio.
Las poliolefinas son polímeros formados a partir
de al menos un monómero olefínico o a partir de al menos un
monómero olefínico o monómero maleico. Ejemplos de poliolefinas son
polietileno, polipropileno, polibutadieno y copolímero de
isopropileno-anhídrido maleico.
Los poliuretanos son polímeros formados a partir
de al menos un monómero de diisocianato y al menos un monómero de
poliol y/o un monómero de poliamina. Ejemplos de monómeros de
diisocianato son hexametilendiisocianato, toluendiisocianato y
difenilmetanodiisocianato.
Ejemplos de polímeros naturales son almidón,
celulosa, gelatina, caseína y caucho natural. Ejemplos de derivados
son almidón oxidado, copolímeros de injerto de
almidón-acetato de vinilo, hidroxietilcelulosa,
hidroxipropilcelulosa, metilcelulosa, etilcelulosa,
carboximetilcelulosa y acetilcelulosa.
Los ligantes poliméricos son conocidos en la
técnica y se pueden producir por métodos también conocidos, por
ejemplo mediante polimerización a partir de monómeros adecuados.
Preferentemente, el ligante polimérico se elige
del grupo consistente en polímeros acrílicos, copolímeros de
estireno-butadieno, copolímeros de
estireno-anhídrido maleico, alcohol polivinílico,
acetato de polivinilo, acetato de polivinilo parcialmente
hidrolizado, copolímeros de metilviniléter-anhídrido
maleico, alcohol polivinílico modificado con carboxi, alcohol
polivinílico modificado con acetoacetilo, alcohol polivinílico
modificado con diacetona y alcohol polivinílico modificado con
silicio, copolímero de isopropileno-anhídrido
maleico, poliuretano, celulosa, gelatina, caseína, almidón oxidado,
copolímeros de injerto de almidón-acetato de vinilo,
hidroxietilcelulosa, metilcelulosa, etilcelulosa,
carboximetilcelulosa y acetilcelulosa.
Más preferentemente, el ligante polimérico es un
polímero acrílico.
Con suma preferencia, el ligante polimérico es
un polímero acrílico como el comercializado por Ciba bajo el nombre
registrado Ciba® Glascol® tal como Ciba® Glascol® LE15, LS20, LS24,
LS26, E11 y C44.
Preferentemente, la composición de la presente
invención también puede comprender otros componentes.
Los otros componentes que pueden ser incluidos
en la composición de revestimiento pueden ser cualquier componente
adecuado para mejorar el comportamiento de la composición. Ejemplos
de otros componentes son absorbedores IR, absorbedores UV,
pigmentos, formadores de color, estabilizantes, antioxidantes e
identificantes, los cuales son diversas sustancias añadidas al
producto para indicar su fuente de fabricación.
Ejemplos de absorbedores IR son
trifenilfosforotionatos alquilados, por ejemplo el comercializado
con el nombre registrado Ciba® Irgalube® 211. Un ejemplo de un
absorbedor UV es
2-hidroxi-4-metoxibenzofenona.
Los pigmentos se pueden añadir para realzar el
contraste entre zonas en las que no se ha tomado imagen alguna y
zonas en las que se ha tomado una imagen o como una característica
de seguridad.
Ejemplos de pigmentos que se pueden añadir para
acentuar el contraste entre zonas de las que no se ha tomado una
imagen y zonas de las que se ha tomado una imagen son dióxido de
titanio, carbonato cálcico, caolín, caolín calcinado, hidróxido de
aluminio, talco, óxido de zinc, sílice amorfa, sulfato de bario,
resina de poliestireno, resinas de
urea-formaldehído, pigmento plástico hueco y mezclas
de los mismos.
Ejemplos de pigmentos que se pueden añadir como
una característica de seguridad son los pigmentos fluorescentes o
los pigmentos magnéticos.
Ejemplos de formadores de color son ftalidas,
fluoranos, triarilmetanos, benzoxazinas, quinazolinas,
espiropiranos, quinonas, tiazinas y oxazinas o mezclas de los
mismos.
Ejemplos de ftalidas son lactona violeta cristal
(3,3-bis(p-dimetilaminofenil)-6-dimetilaminoftalida),
3,3-bis(1-etil-2-metilindol-3-il)ftalida,
7-(N-etil-N-isopentilamino)-3-metil-1-fenilspiro[4H-cromeno[2,3-c]
pirazol-4(1H)-3'
ftalida, 3,3-bis-[2-(p-dimetilaminofenil)-2-(p-metoxifenil)etenil-4,5,6,7-tetrabromoftalida y 3-(4-dietilamino-2-etoxifenil)-3-(1-etil-2-metilindol-3-il)-4-azaftalida.
ftalida, 3,3-bis-[2-(p-dimetilaminofenil)-2-(p-metoxifenil)etenil-4,5,6,7-tetrabromoftalida y 3-(4-dietilamino-2-etoxifenil)-3-(1-etil-2-metilindol-3-il)-4-azaftalida.
Ejemplos de fluoranos son
3-di(etil)amino-6-metil-7-(tert-butoxicarbonil)anilinofluorano,
3-dietilamino-7-dibenzilaminofluorano,
3-dibutilamino-7-dibenzilaminofluorano,
3-dietilamino-6-metil-7-(dibenzilamino)fluorano,
3-dietilamino-6-metilfluorano,
3-dietilaminobenzo[a]fluorano,
3-dimetilamino-6-metil-7-anilinofluorano,
3-dietilamino-6-metil-7-(2-cloroanilino)fluorano,
3-dietilamino-6-etoxietil-7-anilinofluorano,
3-pirrolidino-6-metil-7-anilinofluorano,
3-piperidino-6-metil-7-anilinofluorano,
3-(N-metil-Npropilamino)-6-metil-7-anilinofluorano,
3-(N-metil-Nciclohexilaminono)-6-metil-7-anilinofluorano,
3-(N-etil-p-toluidino)amino-6-metil-7-anilinofluorano,
3-(N-etil-N-tetrahidrofurfurilamino)-6-metil-7-anilinofluorano
y
2-metil-6-p-(p-dimetilaminofenil)aminoanilinofluorano.
Ejemplos de benzoxazinas son
2-fenil-4-(4-dietilaminofenil)-4-(4-metoxifenil)-6-metil-
7-dimetilamino-3,1-benzoxazina,
la cual se puede preparar en la forma descrita en EP 0 187 329 A1,
y
2-fenil-4-(4-dietilaminofenil)-
4-(4-etoxifenil)-
8-metil-7-dimetilamino-3,1-benzoxazina.
Un ejemplo de una quinazolina es
4,4'-[1-metiletiliden)bis(4,1-fenileneoxi-4,2-
quinazolinediil)]bis[N,N-dietilbenzeneamina].
Un ejemplo de un triarilmetano es
bis(N-metildifenilamina)-4-il-(N-butilcarbazol)-3-il-metano,
el cual se puede preparar en la forma descrita en GB 1.548.059.
Ejemplos de espiropiranos son
1',3',3'-trimetilespiro[2H-1-benzopiran-2,2'-indolina],
1,3,3-trimetilespiro[indolina-2,3'-[3H]naft[2,1-b][1,4]oxazina]
y
1',3',3'-trimetilespiro-[2H-1-benzotiopiran-2,2'-
indolina].
Un ejemplo de una quinona es hematoxilina. Un
ejemplo de una oxazina es
3,7-bis(dimetilamino)-10-benzoilfenoxazina.
Un ejemplo de una tiazina es
3,7-bis(dimetilamino)-10-benzoilfenotiazina.
Preferentemente, el formador de color es una
ftalida o un fluorano o una mezcla de tales compuestos.
Con preferencia, los otros componentes
opcionales no incluyen un absorbedor IR insoluble en agua tal como
Baytron P y/o un formador de color.
Los revestimientos formados por las
composiciones de revestimiento de la presente invención se pueden
revestir con una capa de laminado o un barniz de sobreimpresión. Si
el material de la capa de laminado o el barniz de sobreimpresión se
elige de manera que no se absorba a la longitud de onda del láser
formador de imágenes, entonces se puede formar una imagen del
revestimiento sensible al láser a través de la capa de laminado sin
dañar o marcar el laminado. Igualmente, el laminado o barniz de
sobreimpresión se elige idealmente de manera que no se traduzca en
la coloración del revestimiento antes del tratamiento con
energía.
La composición de la presente invención puede
comprender de 10 a 95%, con preferencia de 10 a 90%, en peso del
disolvente de base acuosa, basado en el peso de la composición
total.
La composición de la presente invención puede
comprender de 10 a 50%, con preferencia de 1 a 40%, más
preferentemente de 1 a 30% y con suma preferencia de 1 a 20%, en
peso del compuesto de metal de transición que contiene oxígeno,
basado en el peso de la composición total.
La composición de la presente invención puede
comprender de 10 a 50%, con preferencia de 10 a 40%, más
preferentemente de 1 a 30% y con suma preferencia de 1 a 20%, en
peso del aditivo, basado en el peso de la composición total.
La composición de la presente invención puede
comprender de 10 a 80%, con preferencia de 1 a 70%, más
preferentemente de 1 a 60% y con suma preferencia de 1 a 50%, en
peso del ligante polimérico soluble en agua o dispersable en agua,
basado en el peso de la composición total.
La composición de la presente invención puede
comprender de 0 a 30%, con preferencia de 0 a 20%, más
preferentemente de 0 a 10% y con suma preferencia 0%, en peso de
otros componentes, basado en el peso de la composición total.
La composición de la presente invención puede
consistir de 10 a 95% en peso de un disolvente de base acuosa, 1 a
50% en peso de un compuesto de metal de transición conteniendo
oxígeno, 1 a 50% en peso de un aditivo, 1 a 80% en peso de un
ligante polimérico soluble en agua o dispersable en agua y 0 a 30%
en peso de otros componentes, todo ello basado en el peso de la
composición total.
Preferentemente, la composición de la presente
invención consiste en 10 a 95% en peso de un disolvente de base
acuosa, 1 a 40% en peso de un compuesto de metal de transición
conteniendo oxígeno, 1 a 40% en peso de un aditivo, 1 a 70% en peso
de un ligante polimérico soluble en agua o dispersable en agua y 0 a
20% en peso de otros componentes, todo ello basado en el peso de la
composición total.
Más preferentemente, la composición de la
presente invención consiste en 10 a 90% en peso de un disolvente de
base acuosa, 1 a 30% en peso de un compuesto de metal de transición
conteniendo oxígeno, 1 a 30% en peso de un aditivo, 1 a 60% en peso
de un ligante polimérico soluble en agua o dispersable en agua y 0 a
10% en peso de otros componentes, todo ello basado en el peso de la
composición total.
Con suma preferencia, la composición de la
presente invención consiste en 10 a 90% en peso de un disolvente de
base acuosa, 1 a 20% en peso de un compuesto de metal de transición
conteniendo oxígeno, 1 a 20% en peso de un aditivo, 1 a 50% en peso
de un ligante polimérico soluble en agua o dispersable en agua y 0%
en peso de otros componentes, todo ello basado en el peso de la
composición total.
También forma parte de la invención un
procedimiento para preparar la composición de la presente invención,
cuyo procedimiento comprende mezclar un disolvente de base acuosa
con un compuesto de metal de transición que contiene oxígeno.
Preferentemente, el procedimiento comprende
mezclar un disolvente de base acuosa con un compuesto de metal de
transición que contiene oxígeno y un aditivo.
En una modalidad preferida, el procedimiento
comprende mezclar un disolvente de base acuosa con un compuesto de
metal de transición conteniendo oxígeno, un aditivo y un ligante
polimérico soluble en agua o dispersable en agua. Pueden estar
presentes otros componentes.
En otra modalidad preferida, el procedimiento
comprende (i) mezclar un disolvente de base acuosa con un compuesto
de metal de transición conteniendo oxígeno y un aditivo y (ii)
formar un ligante polimérico soluble en agua o dispersable en agua
por polimerización de monómeros adecuados en presencia de la mezcla
obtenida en la etapa (i). Pueden estar presentes otros componentes
en la etapa (i) o añadirse después de la polimerización.
También forma parte de la invención un sustrato
revestido con la composición de revestimiento de la presente
invención.
El sustrato puede ser una lámina o cualquier
otro objeto tridimensional, puede ser transparente u opaco y puede
tener una superficie homogénea o no homogénea. Un ejemplo de un
sustrato que tiene una superficie no homogénea es una bolsa de
papel cargado, tal como una bolsa de papel para cemento. El sustrato
puede estar hecho de papel, cartulina, metal, madera, textiles,
vidrio, material cerámico y/o polímeros. Ejemplos de polímeros son
tereftalato de polietileno, polietileno de baja densidad,
polipropileno, polipropileno biaxialmente orientado,
polietersulfona, cloruro de polivinilo, poliéster y poliestireno.
Preferentemente, el sustrato es de papel, cartulina o polímero.
El espesor del revestimiento elegido normalmente
es del orden de 0,1 a 1.000 \mum, con preferencia, es del orden
de 1 a 500 \mum. Más preferentemente, es del orden de 1 a 200
\mum. Con suma preferencia es del orden de 1-20
\mum.
Otro aspecto de la presente invención consiste
en un procedimiento para preparar un sustrato revestido, que
comprende la etapa de revestir un sustrato con la composición de la
presente invención.
El sustrato puede ser revestido con la
composición de la presente invención empleando una aplicación
convencional de revestimientos tal como una aplicación en un
aparato de revestir con varilla, una aplicación por rotación, una
aplicación por pulverización, una aplicación por cortina, una
aplicación por inmersión, una aplicación por aire, una aplicación
por cuchilla, una aplicación con paleta o una aplicación por
rodillo. La composición también se puede aplicar al sustrato por
diversos métodos de impresión, tales como impresión con estarcido,
fotograbado, impresión offset y flexografía. Si el sustrato es de
papel, la composición también se puede aplicar en la prensa de
apresto o en la parte húmeda de la máquina de fabricación de
papel.
La composición de revestimiento se puede secar,
por ejemplo a temperatura ambiente o temperatura elevada.
Idealmente se elige la temperatura elevada para evitar la formación
de imágenes antes de la exposición a la energía.
\newpage
También forma parte de la invención un
procedimiento para preparar un sustrato marcado, que comprende las
etapas de (i) revestir un sustrato con la composición de la presente
invención y (ii) exponer aquellas partes del sustrato revestido, en
donde se proyecta realizar un marcado, a energía con el fin de
generar el marcado.
Preferentemente, el marcado es de color
negro.
La energía puede ser calor o cualquier otra
energía que aporte un marcado cuando se aplica al sustrato revestido
con la composición de la presente invención. Ejemplos de dicha
energía son irradiaciones UV, IR, visible o de micro-
ondas.
ondas.
La energía se puede aplicar al sustrato
revestido de cualquier modo adecuado, por ejemplo se puede aplicar
calor empleando una impresora térmica, y se puede aplicar
irradiación UV, visible e IR mediante el uso de un láser UV o IR.
Ejemplos de láseres IR son láseres de CO_{2}, láseres de Nd:YAG y
láseres semiconductores de IR.
Con preferencia, la energía es irradiación IR.
Más preferentemente, la energía es irradiación IR que tiene una
longitud de onda del orden de 780 a 1.000.000 nm. Incluso más
preferentemente, la energía es irradiación IR generada por un láser
de CO_{2} o un láser de Nd:YAG. Con suma preferencia, la energía
es irradiación IR generada por un láser de CO_{2} que tiene una
longitud de onda de 10.600 nm.
Habitualmente, la potencia exacta del láser IR y
la velocidad lineal se determina por la aplicación proyectada y se
elige para que sea suficiente en la generación de la imagen, por
ejemplo, cuando la longitud de onda del láser IR es de 10.600 nm y
el diámetro del rayo láser es de 0,35 mm, la potencia es normalmente
de 0,5 a 4 W y la velocidad lineal es generalmente de 300 a 1.000
mm/seg.
Según otro aspecto más de la invención se
proporciona un sustrato marcado que se obtiene mediante el
procedimiento anterior.
Las composiciones de revestimiento de la
presente invención tienen la ventaja de que son a base de agua, de
modo que no se generan, o solo una cantidad mínima, productos
químicos orgánicos volátiles, presentando también las ventajas de
proporcionar revestimientos transparentes y proporcionar imágenes
negras de alto contraste. Además, las composiciones de
revestimiento no proporcionan coloración antes de la exposición a la
energía y los marcados formados son de alta estabilidad,
especialmente solidez a la luz.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve molibdato sódico (3 g, 12,4 mmol) en
agua (8,8 g) y la mezcla se trata entonces con sucrosa (3 g, 4,4
mmol) para proporcionar una solución incolora. Se añade entonces
Ciba® Glascol® C44, que es una emulsión acuosa
auto-reticulante a base de copolímero de
estireno-acrílico que tiene un contenido en sólidos
de 42% en peso y una viscosidad a 25ºC (Brookfield, 20 rpm) de 200
mPa x s, (5,2 g), y se efectúa una agitación continua durante 30
minutos. La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre
papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de
polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es
marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de
CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W,
diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000
mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden tungstato sódico (3 g, 9,1 mmol) y
sucrosa (3 g, 8,8 mmol) a agua (8,5 g), y se agita la mezcla
durante 10 minutos para producir una solución incolora. Se añade
Ciba® Glascol® LS26, que es una microemulsión acuosa de un
copolímero de estireno-acrílico carboxilado que
tiene un contenido en sólido de 46% en peso, un pH de 8,5 y una
viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 700 mPa x s (9,5 g), y se
agita la mezcla para formar una emulsión blanca. La formulación de
revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel
revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar
un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por
irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de
onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35
mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un
marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden tungstato sódico (4 g, 12,1 mmol) y
sucrosa (4 g, 11,7 mmol) a agua (6,5 g), y se agita la mezcla
durante 10 minutos para producir una solución incolora. Se añade
Ciba® Glascol® LS26, que es una microemulsión acuosa de un
copolímero de estireno-acrílico carboxilado que
tiene un contenido en sólido de 46% en peso, un pH de 8,5 y una
viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 700 mPa x s (9,5 g), y se
agita la mezcla para formar una emulsión blanca. La formulación de
revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel
revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar
un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por
irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de
onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35
mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un
marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden tungstato sódico (3 g, 9,1 mmol) y
mesoeritritol (3 g, 24,6 mmol) a agua (8,5 g), y se agita la mezcla
durante 10 minutos para producir una solución incolora. Se añade
Ciba® Glascol® LS26, que es una microemulsión acuosa de un
copolímero de estireno-acrílico carboxilado que
tiene un contenido en sólido de 46% en peso, un pH de 8,5 y una
viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 700 mPa x s (9,5 g), y se
agita la mezcla para formar una emulsión blanca. La formulación de
revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel
revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar
un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por
irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de
onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35
mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un
marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden tungstato sódico (3 g, 9,1 mmol) y
goma arábiga (3 g) a agua (8,5 g), y se agita la mezcla durante 10
minutos para producir una suspensión marrón pálido. Se añade Ciba®
Glascol® LS26, que es una microemulsión acuosa de un copolímero de
estireno-acrílico carboxilado que tiene un contenido
en sólido de 46% en peso, un pH de 8,5 y una viscosidad a 25ºC
(Brookfield 20 rpm) de 700 mPa x s (9,5 g), y se agita la mezcla
para formar una suspensión marrón pálido. La formulación de
revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel
revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar
un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por
irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de
onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35
mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un
marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden molibdato sódico (3 g, 12,4 mmol) y
sucrosa (3 g, 8,8 mmol) a una solución de Ciba Glascol® LE15, que
es una emulsión acuosa de un copolímero acrílico carboxilado que
tiene un contenido en sólidos de 60% en peso, un pH de 3 a 4 y una
viscosidad a 20ºC (Brookfield 20 rpm) de 200 mPa x s, (11 g). La
mezcla se agita entonces durante 10 minutos para producir una
emulsión de revestimiento. La formulación de revestimiento se
reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película
de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento
transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR
empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm,
potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad
lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve dimolibdato amónico (1 g, 2,95 mmol)
en agua (10 g), se añade ácido D,L-tartárico (0,5 g,
3,33 mmol) y la mezcla se agita para producir una solución
incolora. Se añade entonces alcohol polivinílico (peso molecular
47.000) (1 g) y se continúa la agitación durante 30 minutos más
aproximadamente. La formulación de revestimiento se reviste
entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de
tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento
transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR
empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm,
potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad
lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve dimolibdato amónico (1 g, 2,95 mmol)
en agua (10 g), se añade ácido cítrico (0,5 g, 2,38 mmol) y la
mezcla se agita para producir una solución incolora. Se añade
entonces Ciba® Glascol® E11, que es una solución a base de ácido
poliacrílico que tiene un pH de 2 a 2,5 y una viscosidad a 25ºC
(Brookfield 20 rpm) de 2.000 a 4.000 mPa x s (1 g) y se continúa la
agitación durante 30 minutos más. La formulación de revestimiento
se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y
película de tereftalato de polietileno para proporcionar un
revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación
de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda:
10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm,
velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado
negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve dimolibdato amónico (1 g, 2,95 mmol)
en agua (10 g), se añade sucrosa (0,5 g, 1,46 mmol) y la mezcla se
agita para producir una solución incolora. Se añade entonces Ciba®
Glascol® E11, que es una solución a base de ácido poliacrílico que
tiene un pH de 2 a 2,5 y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm)
de 2.000 a 4.000 mPa x s
(1 g) y se continúa la agitación durante 30 minutos más. La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
(1 g) y se continúa la agitación durante 30 minutos más. La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disuelve molibdato sódico (1 g, 4,13 mmol) en
agua (4,5 g), se añade ácido D,L-tartárico (0,5 g,
3,33 mmol) y la mezcla se agita para producir una solución
incolora. Se añade entonces Ciba® Glascol® C44, que es una emulsión
acuosa auto-reticulante a base de copolímero de
estireno-acrílico que tiene un contenido en sólidos
de 42% en peso y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 200
mPa x s, (0,5 g) y se continúa la agitación durante 30 minutos más.
La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin
tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno
para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado
fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de
CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W,
diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000
mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añade octamolibdato amónico (3 g, 2,39 mmol)
a una mezcla de agua (10 g) y solución acuosa de amoniaco al 25%
(p/p) (1,5 g, 22,0 mmol) y la mezcla se agita durante 45 minutos
para producir una solución incolora. Se añade Ciba® Glascol® LS26,
que es una microemulsión acuosa de un copolímero de
estireno-acrílico carboxilado que tiene un
contenido en sólidos de 46% en peso, un pH de 8,5 y una viscosidad a
25ºC (Brookfield 20 rpm) de 700 mPa x s, (9,5 g). La formulación de
revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel
revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar
un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por
irradiación de láser IR empleando un láser de CO2 (longitud de onda:
10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm,
velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado
negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añade octamolibdato amónico (6 g, 4,78 mmol)
a una mezcla de agua (12 g) y N,N-dimetiletanolamina
(4,5 g, 50,5 mmol) y la mezcla se agita durante 45 minutos para
producir una solución incolora. Se añade agua (4,9 g) y Ciba®
Glascol® LS26, que es una microemulsión acuosa de un copolímero de
estireno-acrílico carboxilado que tiene un
contenido en sólidos de 46% en peso, un pH de 8,5 y una viscosidad a
25ºC (Brookfield 20 rpm) de 700 mPa x s, (44,6 g). La formulación
de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel
revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar
un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por
irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de
onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35
mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un
marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añade octamolibdato amónico (3 g, 2,39 mmol)
a una mezcla de agua (7 g) y solución acuosa de amoniaco al 25%
(p/p) (3 g, 44,0 mmol) y la mezcla se agita durante 45 minutos para
producir una solución incolora. Se añade entonces una mezcla de
Ciba® Glascol® LS24, que es una microemulsión acuosa de un
copolímero acrílico carboxilado que tiene un contenido en sólidos
de 48% en peso, un pH de 9,0 y una viscosidad a 25ºC
(Brookfield
20 rpm) de 1.000 mPa x s, y Ciba® Glascol® C44, que es una emulsión acuosa auto-reticulante a base de copolímero de estireno-acrílico que tiene un contenido en sólidos de 42% en peso y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 200 mPa x s (relación 2:1) (50 g). La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado
negro.
20 rpm) de 1.000 mPa x s, y Ciba® Glascol® C44, que es una emulsión acuosa auto-reticulante a base de copolímero de estireno-acrílico que tiene un contenido en sólidos de 42% en peso y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 200 mPa x s (relación 2:1) (50 g). La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado
negro.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añade octamolibdato amónico (3 g, 2,39 mmol)
a una mezcla de agua (7 g) y solución acuosa de amoniaco al 25%
(p/p) (3 g, 44,0 mmol) y la mezcla se agita durante 45 minutos para
producir una solución incolora. Se añade entonces una mezcla de
Ciba® Glascol® LS20, que es una microemulsión acuosa de un
copolímero acrílico carboxilado que tiene un contenido en sólidos
de 46% en peso, un pH de 8,5 y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20
rpm) de 700 mPa x s, y Ciba® Glascol® C44, que es una emulsión
acuosa auto-reticulante a base de copolímero de
estireno-acrílico que tiene un contenido en sólidos
de 42% en peso y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 200
mPa x s (relación 2:1) (50 g). La formulación de revestimiento se
reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película
de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento
transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR
empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm,
potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad
lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
SMA® 1000 comercializado por Elf Atochem, que es
un copolímero acuoso de estireno-anhídrido maleico,
sal amónica, que tiene un peso molecular de 1.000 g/mol, un
contenido en sólidos de 29,8% y un pH de 9,0 (59,05 g)
y agua (3,55 g) se cargan en un recipiente y se calienta a 85ºC. Se añade entonces solución acuosa al 3% (p/p) de persulfato amónico. Se añaden los monómeros, estireno (14,52 g) y 2-etilhexilacrilato (11,88 g), y el iniciador, solución acuosa al 3% (p/p) de persulfato amónico, se añaden durante un periodo de 3 y 3,5 horas, respectivamente. La reacción se mantiene entonces durante 1 hora más a 85ºC hasta completarse la polimerización. La mezcla de reacción se enfría a 0ºC añadiendo Acticide® LG, que es un biocida que contiene como ingredientes activos 2-metil-3(2H)-isotiazolona y 5-cloro-2-metil-3(2H)-isotiazolona, y se filtra a través de un tamiz de 63 \mum. El polímero en dispersión así obtenido se añade entonces a un mezclador mecánico. En el vórtice creado por el mezclador mecánico se añaden agua (2,20 g), seguido por solución acuosa al 35% (p/p) de amoniaco (7,0 g, 144 mmol). Se añade entonces gradualmente octamolibdato amónico (10,0 g, 7,9 mmol) y se continúa la mezcla durante 30 minutos, para asegurar una mezcla homogénea. La composición de revestimiento obtenida tiene un contenido en sólidos de 45% en peso, un pH de 9,0 y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 250 mPa x s. La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
y agua (3,55 g) se cargan en un recipiente y se calienta a 85ºC. Se añade entonces solución acuosa al 3% (p/p) de persulfato amónico. Se añaden los monómeros, estireno (14,52 g) y 2-etilhexilacrilato (11,88 g), y el iniciador, solución acuosa al 3% (p/p) de persulfato amónico, se añaden durante un periodo de 3 y 3,5 horas, respectivamente. La reacción se mantiene entonces durante 1 hora más a 85ºC hasta completarse la polimerización. La mezcla de reacción se enfría a 0ºC añadiendo Acticide® LG, que es un biocida que contiene como ingredientes activos 2-metil-3(2H)-isotiazolona y 5-cloro-2-metil-3(2H)-isotiazolona, y se filtra a través de un tamiz de 63 \mum. El polímero en dispersión así obtenido se añade entonces a un mezclador mecánico. En el vórtice creado por el mezclador mecánico se añaden agua (2,20 g), seguido por solución acuosa al 35% (p/p) de amoniaco (7,0 g, 144 mmol). Se añade entonces gradualmente octamolibdato amónico (10,0 g, 7,9 mmol) y se continúa la mezcla durante 30 minutos, para asegurar una mezcla homogénea. La composición de revestimiento obtenida tiene un contenido en sólidos de 45% en peso, un pH de 9,0 y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 250 mPa x s. La formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para proporcionar un marcado negro.
\vskip1.000000\baselineskip
SMA® 1000 comercializado por Elf Atochem, que es
un copolímero acuoso de estireno-anhídrido maleico,
sal amónica, que tiene un peso molecular de 1.000 g/mol, un
contenido en sólidos de 29,8% y un pH de 9,0 (46,98 g), agua (9,17
g), octamolibdato amónico (10,0 g, 7,9 mmol) y solución acuosa al
35% (p/p) de amoniaco (7,0 g, 144 mmol) se cargan en un recipiente
y se calienta a 85ºC. Se añade entonces solución acuosa al 3% (p/p)
de persulfato amónico. Se añaden los monómeros, estireno (11,55 g)
y 2-etilhexilacrilato (9,45 g), y el iniciador,
solución acuosa al 3% (p/p) de persulfato amónico (4,05 g), se
añaden durante un periodo de 3 y 3,5 horas, respectivamente. La
reacción se mantiene entonces durante 1 hora más a 85ºC hasta
completarse la polimerización. La mezcla de reacción se enfría a
0ºC añadiendo Acticide® LG, que es un biocida que contiene como
ingredientes activos
2-metil-3(2H)-isotiazolona
y
5-cloro-2-metil-3(2H)-isotiazolona,
y se filtra a través de un tamiz de 63 \mum para proporcionar una
composición de revestimiento que tiene un contenido en sólidos de
45% en peso (21% en peso de copolímero de
estireno/2-etilhexilacrilato (55:45 (p/p)), 14% en
peso de SMA® 1000, 10% en peso de octamolibdato amónico) un pH de
9,0 y una viscosidad a 25ºC (Brookfield 20 rpm) de 50 mPa x s. La
formulación de revestimiento se reviste entonces sobre papel sin
tratar, papel revestido y película de tereftalato de polietileno
para proporcionar un revestimiento transparente que es marcado
fácilmente por irradiación de láser IR empleando un láser de
CO_{2} (longitud de onda: 10.600 nm, potencia: 0,5 a 4 W, diámetro
del rayo láser: 0,35 mm, velocidad lineal: 300 a 1.000 mm/seg) para
proporcionar un marcado negro.
Claims (19)
1. Una composición que comprende un compuesto de
metal de transición conteniendo oxígeno seleccionado del grupo
consistente en compuestos de cromo, molibdeno y tungsteno
conteniendo oxígeno, un disolvente de base acuosa y un aditivo
seleccionado del grupo consistente en
- (i)
- ácidos orgánicos, en donde el ácido orgánico es de fórmula R^{1}-COOH, en donde R^{1} puede ser hidrógeno, alquilo C_{1-13}, alquenilo C_{2-11} o arilo, en donde alquilo C_{1-13} y alquenilo C_{2-11} pueden estar mono- o polisustituidos con hidroxilo, carboxi, NHCO alquilo C_{1-4} y/o arilo, y arilo puede estar mono- o polisustituido con hidroxilo, halógeno, alquilo C_{1-4}, alcoxi C_{1-4}, dialquil(C_{1-4})amino y/o arilo,
- (ii)
- compuestos polihidroxílicos, en donde el compuesto polihidroxílico se elige del grupo consistente en monosacáridos, disacáridos y alcoholes de azúcares, y
- (iii)
- bases, en donde la relación molar de base/compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno es de al menos 7:1.
2. Una composición según la reivindicación 1, en
donde la base se elige del grupo consistente en hidróxidos y
carbonatos de metales alcalinos, metales alcalinotérreos y amonio y
aminas de fórmula (R^{2}R^{3}R^{4})N, en donde
R^{2}, R^{3} y R^{4} pueden ser iguales o diferentes y pueden
representar hidrógeno, alquilo C_{1-8} o arilo, o
en donde R^{2} puede ser hidrógeno, alquilo
C_{1-8} o arilo y R^{3} y R^{4} juntos con el
átomo de nitrógeno al cual están enlazados pueden formar un anillo
cíclico de 5 a 6 miembros, en donde alquilo
C_{1-8} y arilo pueden estar mono- o
polisustituidos con hidroxilo o amino.
3. Una composición según la reivindicación 1, en
donde el compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno es
dimolibdato amónico y el aditivo es un ácido orgánico.
4. Una composición según la reivindicación 1, en
donde el compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno es un
monomolibdato o -tungstato de metal alcalino y el aditivo es un
compuesto polihidroxílico.
5. Una composición según la reivindicación 1, en
donde el compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno es
octamolibdato amónico y el aditivo es una base.
6. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende también un ligante polimérico
soluble en agua o dispersable en agua.
7. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende también otros componentes.
8. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende de 10 a 95% en peso del
disolvente de base acuosa basado en el peso de la composición
total.
9. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende de 10 a 50% en peso de
compuesto de metal de transición conteniendo oxígeno basado en el
peso de la composición total.
10. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende de 10 a 50% en peso del
aditivo basado en el peso de la composición total.
11. Una composición según la reivindicación 6,
que comprende de 10 a 80% en peso del ligante polimérico soluble en
agua o dispersable en agua basado en el peso de la composición
total.
12. Una composición según la reivindicación 7,
que comprende de 0 a 30% en peso de otros componentes basado en el
peso de la composición total.
13. Un procedimiento para preparar la
composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que
comprende mezclar un disolvente de base acuosa con un compuesto de
metal de transición que contiene oxígeno.
14. Un sustrato revestido con la composición
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
15. Un procedimiento para preparar un sustrato
revestido, que comprende revestir un sustrato con la composición
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
16. Un procedimiento para preparar un sustrato
marcado, que comprende las etapas de (i) revestir un sustrato con
la composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y (ii)
exponer aquellas partes del sustrato revestido, en donde se desea
realizar un marcado, a energía con el fin de generar el marcado.
17. Un procedimiento según la reivindicación 16,
en donde la energía es calor o irradiación UV, IR, visible o de
microondas.
18. Un procedimiento según la reivindicación 16,
en donde la energía es irradiación IR.
19. Un sustrato marcado obtenible mediante el
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18.
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