ES2340051T3 - Material protector para el papel de registro termico. - Google Patents
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Abstract
Una emulsión protectora para papel sensible al calor, que comprende agua, un polímero soluble en agua (A) y un polímero hidrófobo (B), conteniendo al menos uno de (A) y (B) una unidad estructural derivada de un monómero (C) que se representa por la siguiente fórmula general (1), o una de sus sales, **(Ver fórmula)** en la que R es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo inferior que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, y n es un número entero de 1 a 8; en la que el polímero soluble en agua (A) es un polímero o copolímero que contiene (met)acrilamida y que tiene un peso molecular ponderal medio de 5.000-500.000, y el polímero hidrófobo (B) es un copolímero que contiene acrilonitrilo y que tiene un peso molecular ponderal medio de 10.000-2.000.000.
Description
Material protector para el papel de registro
térmico.
La presente invención se refiere a un material
de registro sensible al calor. Específicamente, la invención se
refiere a un material protector para un papel sensible al calor que
es una emulsión de copolímero específica y que, constituyendo una
capa intermedia, una capa de registro o una capa protectora del
material de registro de papel sensible al calor, es capaz de
mejorar significativamente la durabilidad de la capa de registro y
la imagen registrada del material de regis-
tro.
tro.
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Los materiales de registro están compuestos en
general por un soporte y una capa de registro sensible al calor,
incolora o ligeramente coloreada, que contiene un colorante básico
dador de electrones y una sustancia orgánica o inorgánica aceptora
de electrones. Tales materiales de registro, particularmente el
papel de registro sensible al calor, se han usado ampliamente como
hojas de emisión para una variedad de impresoras, incluidos
facsímiles, terminales para instrumentación industrial, terminales
para cuidado médico, terminales manuales, sistemas de PDV (de
puntos de venta) y sistemas de venta de boletos. Así, a medida que
se está extendiendo la aplicación de estos materiales de registro
sensibles al calor, también se están diversificando los medios en
que se usan. Sin embargo, en su uso normal hay los siguientes
problemas preponderantes. Específicamente, hay problemas en cuanto
a que con frecuencia la capa de registro desaparece cuando la
película u hoja de registro sensible al calor se pone en contacto
con agua y que cuando los materiales de registro se ponen en
contacto con una película u hoja de cloruro de vinilo las imágenes
se desvanecen o desaparecen debido a la presencia de varios
plastificantes contenidos en el cloruro de vinilo. Además, las
imágenes se desvanecen o desaparecen, o se desarrolla un color
cuando los materiales de registro sensibles al calor se ponen en
contacto con aceites y grasas o disolventes. Por tanto, como medio
para resolver los problemas mencionados, se han hecho
investigaciones e intentos con el fin de mejorar un aglutinante o
un material revelador de color en la capa de registro sensible al
calor. Sin embargo, ninguno ha satisfecho la totalidad de las
propiedades de resistencia al agua, resistencia al plastificante,
resistencia a aceite/grasa, resistencia a disolventes y similares.
En particular, en las circunstancia actuales en las que se requiere
más durabilidad a medida que se expande la aplicación de estos
materiales de registro sensibles al calor, ha sido difícil resolver
los problemas antes mencionados sólo mejorando el aglutinante o el
material revelador del color en la capa de registro sensible
al
calor.
calor.
Así, como medio para resolver estos problemas se
han propuesto varios procedimientos en los que se proporciona una
capa protectora sobre una capa de registro sensible al calor. Por
ejemplo, se ha propuesto una emulsión para material de registro
sensible al calor en la que una resina copolimerizada (A) obtenida
por polimerización de (a) metacrilamida y (b) un monómero vinílico
que contiene un grupo carboxilo se distribuye sobre la superficie
de una partícula de resina (B) obtenida por polimerización de (c) un
monómero vinílico (Documento de Patente 1). Aplicando la capa
protectora sobre la capa de registro, se mejora en cierta medida la
durabilidad de la capa de registro y la imagen registrada. Sin
embargo, cuando los componentes de la resina para la capa protectora
tienen un contenido alto de sólidos con el fin de mejorar la
eficiencia de producción, etc., es difícil aplicar la resina debido
a su alta viscosidad. Así, para resolver el problema, se rebaja el
peso molecular del polímero soluble en agua. Sin embargo, cuando el
polímero soluble en agua tiene un peso molecular más bajo, la
durabilidad de la capa protectora es menor. Consecuentemente, la
durabilidad de la capa registradora y de la imagen registrada son
insuficientes. [Documento de Patente 1] JP-A nº.
2001-270251.
El documento
JP-A-61 270188 da a conocer una capa
protectora que comprende una resina de poliéster y/o una resina de
poliuretano sobre una capa que se colorea por calor. La resina
contiene un grupo funcional en su cadena principal y/o una cadena
lateral, incluyendo ejemplos de la misma un grupo ácido sulfónico.
La resina se puede usar en forma de una solución o emulsión
acuosa.
El documento
US-A-2003/0118851 describe un
material de registro sensible al calor que comprende una capa que
ajusta la transmitancia de la luz que actúa también como capa
protectora. Esta capa puede comprender un polímero soluble en agua,
tal como poli(ácido estirenosulfónico), y la capa se puede formar a
partir de una emulsión.
El documento
US-A-3 996 181 describe una
composición resinosa acuosa que comprende una emulsión de polímeros
acrílicos o butadieno y un material polímero soluble en agua. El
polímero acrílico/de butadieno se prepara por polimerización en
emulsión en presencia de un copolímero de acetato de
vinilo-olefinsulfonato metálico hidrolizado.
El documento
EP-A-0 496 146 describe una emulsión
acuosa de una resina que comprende un tetrapolímero insoluble en
agua, un colorante fluorescente y un emulsivo aniónico. El
tetrapolímero contiene acrilonitrilo y un monómero vinílico que
contiene grupos sulfonato.
Es un objetivo de la presente invención
proporcionar un material protector para un papel sensible al calor
que dé un mayor nivel de durabilidad (por ejemplo, resistencia al
agua, durabilidad frente a un plastificante (en lo que sigue,
resistencia al plastificante), resistencia al alcohol, etc) frente a
diversos materiales y que asegure una buena estabilidad en el
procesamiento en comparación con los convencionales.
Los presentes inventores han realizado numerosos
estudios para resolver los problemas anteriores. Como resultado han
encontrado que una emulsión obtenida por copolimerización de
monómeros específicos puede proteger un papel sensible al calor de
manera que tenga una durabilidad excelente, incluso cuando tiene un
contenido de sólidos alto, completando así la presente
invención.
Una realización de la presente invención es una
emulsión protectora para papel sensible al calor, que comprende
agua, un polímero soluble en agua (A) y un polímero hidrófobo (B),
conteniendo al menos uno de (A) y (B) una unidad estructural
derivada de un monómero (C) que se representa por la siguiente
fórmula general (1), o una de sus sales:
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en la que R es un átomo de
hidrógeno o un grupo alquilo inferior que tiene de 1 a 3 átomos de
carbono, y n es un número entero de 1 a 8; en la que el polímero
soluble en agua (A) es un polímero o copolímero que contiene
(met)acrilamida y que tiene un peso molecular ponderal medio
de 5.000-500.000, y el polímero hidrófobo (B) es un
copolímero que contiene acrilonitrilo y que tiene un peso molecular
ponderal medio de
10.000-2.000.000.
De acuerdo con la presente invención, se puede
proporcionar un material protector para un papel sensible al calor
que da un nivel más alto de durabilidad (por ejemplo, resistencia al
agua, resistencia al plastificante, resistencia al alcohol, etc.)
frente a diversos materiales y que asegura una buen estabilidad en
el procesamiento en comparación con los convencionales.
En lo que sigue se describirá detalladamente la
presente invención.
Para la presente invención, el polímero soluble
en agua es un polímero que contiene (met)acrilamida en la
cadena del polímero y es así soluble en agua. Para introducir el
monómero (C) que contiene un grupo ácido sulfónico o una de sus
sales en el polímero soluble en agua, el monómero que tiene un grupo
ácido sulfónico o una de sus sales se puede copolimerizar con
(met)acrilamida. Preferiblemente en particular, la
(met)acrilamida como componente principal se copolimeriza
con un monómero vinílico que tiene un grupo ácido sulfónico o una
de sus sales.
Además, la copolimerización puede implicar
monómeros capaces de impartir solubilidad en agua al polímero,
tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, metacrilato de
2-hidroxietilo y vinilpirrolidona; y varios
compuestos de vinilo capaces de impartir hidrofobia, tales como
estireno, acrilonitrilo, éster de ácido metacrílico y éster de
ácido acrílico. La (met)acrilamida es ventajosa en cuanto a
estabilidad en el procesamiento (resistencia al calor), resistencia
al plastificante o similares, y tiene un peso molecular ponderal
medio, medido por el procedimiento de CFG, de 5.000 a 500.000.
El polímero hidrófobo se dispersa en una
solución del agua y el polímero soluble en agua. Es preferible un
polímero termoplástico que se puede obtener como partículas finas.
El monómero (C) que tiene un grupo ácido sulfónico o una sal de él
se puede introducir en el polímero hidrófobo por copolimerización de
los monómeros que imparten hidrofobia y el monómero (C) que tiene
un grupo ácido sulfónico o una de sus sales. Además, el polímero
hidrófobo se puede copolimerizar con monómeros capaces de impartir
solubilidad en agua a los polímeros tales como ácido acrílico,
ácido metacrílico, metacrilato de 2-hidroxietilo y
vinilpirrolidona.
Los copolímeros de acrilonitrilo son ventajosos
en cuanto a la resistencia al agua. El peso molecular ponderal
medio del polímero, medido por el procedimiento de CFG es de 10.000
a 2.000.000.
El polímero hidrófobo se puede preparar como
dispersión en agua separadamente del polímero soluble en agua y la
dispersión se puede mezclar con el polímero soluble en agua.
Alternativamente, el (los) monómero(s) para el polímero
hidrófobo se pueden polimerizar en una solución del polímero soluble
en agua para formar una dispersión.
La relación ponderal del polímero soluble en
agua (A) y el polímero hidrófobo (B) preferiblemente es de
5-90 partes en peso a 10-95 partes
en peso, más preferiblementes de 5-65 partes en peso
a 35-95 partes en peso.
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En la presente invención, al menos uno entre el
polímero soluble en agua (A) y el polímero hidrófobo (B) contiene
una unidad estructural derivada del monómero (C) que tiene un grupo
sulfónico o una sal de él. Específicamente, el monómero es un
compuesto representado por la fórmula general (1) o una de sus
sales.
en la que R es un átomo de
hidrógeno o un grupo alquilo inferior que tiene de 1 a 3 átomos de
carbono, y n es un número entero de 1 a
8.
En la fórmula general (1), el grupo alquilo
inferior es un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono y
preferiblemente es un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo
propilo, o un grupo n-propilo o un grupo
i-propilo. Su sal es, por ejemplo, una sal de un
metal alcalino tal como sodio o potasio, una sal amónica, o similar.
Entre los ejemplos del compuesto sulfonado representado por la
fórmula general (1) pueden estar incluidos, por ejemplo, ácido
alilsulfónico, alilsulfonato sódico, ácido metalilsulfónico,
metalilsulfonato sódico y metalilsulfonato amónico. Entre éstos, es
preferible el metalilsulfonato sódico desde el punto de vista de
que la capa protectora del papel de registro sensible al calor
mantiene sus prestaciones aunque el contenido de sólidos de resina
sea alto en la emulsión. Preferiblemente, el contenido del monómero
(C) en la emulsión es de 0,05 a 20 partes en peso y,
preferiblemente, de 0,3 a 10 partes en peso en relación a 100 partes
en peso de la cantidad total de polímero soluble en agua (A), el
polímero hidrófobo (B) y el monómero (C) que tiene un grupo ácido
sulfónico o una de sus sales, desde el punto de vista de la
resistencia al alcohol.
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La emulsión de la presente invención es una
emulsión en la que el contenido de agua es preferiblemente de 50 a
90 partes en peso, más preferiblemente de 50 a 85 partes en peso en
relación a la cantidad total del polímero soluble en agua (A) y el
polímero hidrófobo (B), y la relación ponderal de (A) a (B)
preferiblemente es de 5-90 partes en peso a
10-95 partes en peso. Para determinar estas
relaciones ponderales, los sólidos de la emulsión y la emulsión se
centrifugan en una supercentrifugadora (himacCS100FX, fabricada por
HITACHI) a 85000 rpm a 20ºC durante 1 hora. El peso de los sólidos
en el material sobrenadante se obtiene como el peso del polímero
soluble en agua. El peso del polímero hidrófobo se obtiene por
sustracción del peso del polímero soluble en agua del contenido de
sólidos antes de centrifugación. Con la cantidad de agua dentro del
intervalo antes descrito, el balance entre la concentración de
sólidos y la viscosidad es bueno, lo que conduce a una aplicación
fácil y unas propiedades físicas excelentes de la película después
de secado.
El diámetro de partícula y la viscosidad de la
emulsión no están particularmente limitados, pero el diámetro de
partícula preferiblemente es de 50 a 800 nm, medido por el
procedimiento SLD, y la viscosidad preferiblemente es de 5 a 10000
mPa medida usando un viscosímetro del tipo BM (rotor, n^{os}. 1 a
4; rotación: 60; temperatura: 25ºC) a una concentración de sólidos
de 20%. Además, el polímero hidrófobo preferiblemente tiene una
temperatura de transición vítrea de -30 a 110ºC. La temperatura de
transición vítrea se determina de acuerdo con la ecuación de Fox
(Bull. Am. Phys. Soc., vol. 1, nº. 3, pág. 123 (1956).
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En la presente invención, el procedimiento para
sintetizar la emulsión no está particularmente limitado, pero es
preferible la polimerización por radicales que se realiza en un
disolvente que comprende agua como componente principal. Entre los
ejemplos de procedimientos para sintetizar la emulsión figuran, no
limitativamente, un procedimiento de síntesis simultánea del
polímero soluble en agua (A) y el polímero hidrófobo (B); un
procedimiento que comprende polimerizar separadamente el polímero
soluble en agua y el polímero hidrófobo y mezclar luego ambos; un
procedimiento que comprende sintetizar primeramente el polímero
soluble en agua y sintetizar luego el polímero hidrófobo en
presencia del polímero soluble en agua; y un procedimiento que
comprende sintetizar primeramente el polímero hidrófobo y
sintetizar luego el polímero soluble en agua en presencia de
polímero hidrófobo. El monómero (C) que tiene un grupo ácido
sulfónico, o una sal de él, está contenido en como mínimo uno de
los polímeros, el soluble en agua y el hidrófobo. En la presente
invención, se puede emplear apropiadamente un tensioactivo o un
polímero soluble en agua con el fin de mejorar la estabilidad de
polimerización y la estabilidad al almacenemiento de la emulsión.
Entre los ejemplos del tensioactivo están tensioactivos aniónicos,
tensioactivos catiónicos y tensioactivos no iónicos.
Entre los ejemplos de polímero soluble en agua
están poli(alcohol de vinilo) y polietilenglicol. El
iniciador de polimerización en la síntesis del polímero no está
limitado, pero son preferibles iniciadores de radicales solubles en
agua y persulfatos tales como persulfato amónico, y son
particularmente preferibles iniciadores azoicos solubles en agua
tales como 4,4'-azobis(ácido
4-cianovalérico). La temperatura de polimerización
en la síntesis del polímero no está limitada, pero es preferible
sintetizar el polímero a una temperatura del intervalo de 30 a 95ºC
en consideración al tiempo de preparación o la relación de
conversión (relación de reacción) de los monómeros al copolímero,
siendo la temperatura particularmente preferible de 50 a 85ºC.
Además, se puede emplear un agente de ajuste del pH, o EDTA o una
de sus sales, como agente quelante de ión metálico, para mejorar la
estabilidad de preparación en la polimerización. Preparada la
emulsión, se puede ajustar el pH. Entre los ejemplos de agentes de
neutralización están incluidos, no limitativamente, amoniaco
(acuoso), hidróxido sódico, hidróxido potásico y varias aminas.
Preferiblemente se usa amoniaco porque reduce el ataque en la
cabeza de calentamiento en la etapa de calentamiento. El pH no está
limitado, pero preferiblemente es de 7 a 10 desde el punto de vista
de las propiedades de almacenamiento. estabilidad mecánica y otras
similares de la emulsión de polímero.
Entre los ejemplos de monómero vinílicos están
incluidos monómeros vinílicos que contienen grupos funcionales,
tales como: monómeros vinílicos aromáticos tales como estireno y
\alpha-metilestireno, (met)acrilatos de
alquilo tales como metacrilato de metilo; monómeros vinílicos que
contienen un grupo ciano tales como (met)acrilonitrilo;
monómeros vinílicos que contienen un grupo amida tales como
(met)acrilamida; monómeros vinílicos que contienen un grupo
carboxilo tales como ácido (met)acrílico; monómeros vinílicos
que contienen un grupo hidroxilo tales como (met)acrilato de
2-hidroxietilo; monómeros vinílicos que contienen un
grupo glicidilo tales como (met)acrilato de glicidilo;
monómeros vinílicos que contienen un grupo amino tales como
(met)acrilato de N,N-dimetilaminoetilo; y
monómeros vinílicos que contienen un grupo acetoacetoxi tales como
(met)acrilato de acetoacetoxietilo. Si es necesario se puede
usar un monómero viníilico reticulable, estando incluidos ente ellos
metilenbis(met)acrilamida, divinilbenceno y
di(met)acrilato que contiene una cadena de
polietilénglicol. El monómero vinílico reticulable puede contener
dos o más grupos vinilo. A los fines de ajuste del peso molecular,
también se puede usar un modificador del peso molecular tal como
n-dodecilmercaptano, 1-tioglicerol o
un dímero de \alpha-metilestireno.
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El material protector del papel sensible al
calor de la presente invención es la emulsión descrita en lo que
antecede. Además se pueden añadir varios aditivos. Los aditivos se
pueden añadir antes, durante o después de la polimerización de los
monómeros descritos. Entre los ejemplos de los aditivos están un
regulador del pH, un agente quelante, un pigmento, un agente
humectante, un agente antiestático, un antioxidante, un conservante,
un absorbente de luz UV, un estabilizador de la luz, un
abrillantador fluorescente, un colorante, un agente penetrante, un
agente espumante, un agente liberador, un agente antiespumante, un
agente desespumante, un modificador del deslizamiento y un agente
espesativo, relación que no es exhaustiva.
Además, en la presente invención se puede
mezclar una carga si se desea. La cantidad de carga a añadir no
está particularmente limitada y se pueden seleccionar apropiadamente
la clase y cantidad de la carga en un intervalo que no afecte
perjudicialmente al objetivo de la presente invención. Entre los
ejemplos de la carga están cargas inorgánicas tales como carbonato
cálcico, carbonato magnésico, caolín, arcilla y sílice coloidal, y
partículas orgánicas finas tales como partículas finas de
poliestireno. Entre los ejemplos de componentes opcionales que no
son cargas están incluidos aditivos resistentes al agua (agentes de
reticulación) y lubricantes tales como sales metálicas de ácidos
grasos superiores, amidas de ácidos grasos superiores y partículas
finas de poliolefinas para mejorar las propiedades de procesamiento
(resistencia al calor, propiedad de antipegajosidad, estabilidad en
el uso). Entre éstos son preferibles los aditivos resistentes al
agua (agentes de reticulación) porque aumentan la tenacidad de la
capa protectora y mejoran así la durabilidad de la capa sensible al
calor y la imagen registrada, mientras que intensifican la
compatibilidad con la cabeza de calentamiento (pegajosidad y
estabilidad en el procesamiento). Entre los ejemplos de agentes
reticuladores están glioxal, dimetilolurea, éteres de glicidilo de
alcoholes polihidroxílicos, dímeros de ceteno, dialdehído de
almidón, un producto modificado de
poliamidaamina-iclorohidrina, carbonato de
amonio-zirconio, sulfato de aluminio y cloruro
cálcico.
Además, si es necesario se pueden usar otras
resinas acuosas bien conocidas en combinación con los componentes
antes descritos. Entre los ejemplos de las resinas están resinas
naturales (por ejemplo, alginato sódico, almidón, caseína,
celulosas) y resinas sintéticas. Entre ellas son preferidos
productos modificados de poli(alcohol de vinilo) y entre sus
ejemplos están incluidos poli(alcohol de vinilo) modificado
con carboxilo, poli(alcohol de vinilo) modificado con
acetoacetilo, poli(alcohol de vinilo) modificado con epoxi,
poli(alcohol de vinilo) modificado con silanol,
poli(alcohol de vinilo) modificado con amino,
poli(alcohol de vinilo) modificado con olefina,
poli(alcohol de vinilo) modificado con amida y
poli(alcohol de vinilo) modificado con nitrilo, relación que
no es exhaustiva. La región a la que se aplica el material protector
de un papel sensible al calor de la presente invención no está
limitada a la superficie de la capa de registro sensible al calor y
la parte posterior del soporte, y el material protector de un papel
sensible al calor se puede aplicar apropiadamente sobre una parte
en la que la capa protectora tendrá una función superior. Además, el
sistema de color de la capa de registro sensible al calor de
acuerdo con la presente invención no está limitado en particular. En
los ejemplos de sistemas de color están incluidos un sistema que
comprende un leucocolorante y una sustancia ácida representada por
una sustancia fenólica; un sistema que comprende un compuesto imino
y un compuesto isocianato; y un sistema que comprende un compuesto
diazoico y un acoplador.
La capa protectora de la presente invención se
aplica sobre una capa sensible al calor conocida normalmente
aplicada sobre papel, un papel sintético, una película, etc. como
soporte y/o se aplica en el envés del soporte, o entre el soporte y
la capa de registro sensible al calor, en una cantidad de 1 a 10
g/m^{2} en términos de peso en seco, usando un dispositivo de
revestimiento tal como una espátula, una cuchilla para repujar, un
rodillo de revestimiento o similar, lográndose así el objetivo de la
presente invención. En el caso de que la capa protectora deba tener
un brillo alto y un brillo especular, la superficie de la capa
protectora puede tratarse por colada como se desee.
Alternativamente, la solución de revestimiento para la capa de
protección se puede aplicar sobre un cilindro de metal especular,
una película lisa de PET o similar y secar luego, pudiendo pasar
posteriormente el producto obtenido a la capa de registro sensible
al calor y presionarlo contra ésta.
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La presente invención se describirá más
detalladamente haciendo referencia a los Ejemplos, pero la presente
invención no está limitada a estos Ejemplos. Los términos
"partes" y "%" en estos Ejemplos indican "partes en
peso" y "% en peso", respectivamente, a no ser que se
indique lo contrario.
\vskip1.000000\baselineskip
En un matraz separable equipado con agitador y
condensador de reflujo se cargaron 150,0 partes de agua destilada y
0,3 partes de dodecilsulfonato sódico; el matraz se purgó con
nitrógeno gas y luego se elevó la temperatura del matraz a 80ºC.
Seguidamente se añadieron al matraz 2,0 partes de persulfato
amónico. Luego se añadió continuamente al matraz, a lo largo de
aproximadamente 4 horas, una emulsión obtenida emulsionando los
monómeros, que tenían la composición que se indica más adelante, en
0,7 partes de dodecilsulfato sódico y 54,4 partes de agua destilada,
y la mezcla se envejeció a 80ºC durante 2 horas para completar la
polimerización. Finalizada la polimerización, la mezcla se enfrió a
temperatura ambiente, se neutralizó añadiendo amoniaco acuoso y se
ajustó el pH a aproximadamente 8,0. Se obtuvo así una emulsión que
tenía un contenido de sólidos de 40,5%.
\vskip1.000000\baselineskip
La relación ponderal de polímero soluble en agua
a polímero hidrófobo era de 7,3 a 92,7. Se añadieron 30 partes de
agua a 100 partes de la emulsión así obtenida. Luego, a la emulsión
diluida se añadieron 10 partes de una dispersión al 20% de
estearato de zinc (F-115 del tipo de partícula
ultrafina, fabricado por Chukyo Yushi Co., Ltd.) y 4,8 partes de
una emulsión al 42% de olefina (Chemipearl® W4005, fabricada por
Mitsui Chemicals, Inc.). La mezcla se mezcló uniformemente y luego
se aplicó sobre la superficie de un papel sensible al calor,
disponible en el comercio, para un procesador de palabras, no
tratado en la superficie, en una cantidad de 3 g/m^{2} en peso
seco usando un dispositivo de revestimiento de barras, y el
revestimiento se secó (secado en corriente a 60ºC durante 30 s y
curado a 20ºC en atmósfera de 60% de humedad relativa durante 7
días). Se obtuvo así un material de registro sensible al calor. Los
resultados de la evaluación del papel de registro sensible al calor
se presentan en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
En un matraz separable equipado con agitador y
condensador de reflujo se cargaron 80 partes de agua destilada; el
matraz se purgó con nitrógeno gas y luego se elevó la temperatura
del matraz a 80ºC. Seguidamente se añadieron al matraz 2,0 partes
de persulfato amónico. Luego se añadió continuamente al matraz, a lo
largo de 2 horas, con agitación, una mezcla de los monómeros que
tenía la composición que se indica más adelante y 150 partes de
agua. La mezcla se envejeció a esa temperatura durante 2 horas para
completar la polimerización. Se obtuvo así una solución acuosa del
polímero soluble en agua (A) que tenía un contenido de sólidos de
30,7%.
\vskip1.000000\baselineskip
A 260 partes de la solución acuosa de polímero
soluble en agua (A) obtenida se añadieron 45 partes de agua
destilada y el matraz se purgó con nitrógeno gas y luego se elevó la
temperatura del matraz a 75ºC. Seguidamente se pusieron en el
matraz 1,0 partes de persulfato amónico. Luego se añadió
continuamente al matraz a lo largo de 3 horas una emulsión de
monómero vinílico que tenía la composición que se indica más
adelante y la mezcla se mantuvo durante 3 horas para completar la
polimerización. Seguidamente se enfrió la mezcla a no más de 40ºC y
luego se ajustó el pH a 8,0 con amoniaco acuoso. De esta manera se
obtuvo una emulsión de copolímero lechosa blanca que tenía un
contenido de sólidos de 40,6%. La emulsión de copolímero obtenida
contenía 18,0% del polímero soluble en agua y 22,6% del polímero
hidrófobo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo un material de registro sensible al
calor de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó la
emulsión antes obtenida (correspondiente al Ejemplo de Preparación 1
de la Tabla 1) y que se añadieron a la solución 15,4 partes de
solución acuosa al 13% de carbonato de zirconio y amonio (DAIICHI
KIGENSO KAGAKU KOGYO CO., LTD.: Zircosol AC-7) como
agente de reticulación. Además se evaluó el papel de registro
sensible al calor, que presentó buenas prestaciones, como se ve en
la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de referencia
1
Se obtuvo un material de registro sensible al
calor de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó
una emulsión obtenida en el Ejemplo de Preparación 2 de la Tabla 2 y
que se añadieron a la emulsión como agente de reticulación 6,7
partes de un producto modificado de 30% de
poliamidaamina/epiclorhidrina (fabricado por Mitsui Chemicals,
Inc.: Uramine ®P-5600) y 12 partes de una suspensión
previamente preparada de 50% de partículas finas de sílice como
carga (fabricada por Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.: MIZUKASIL®
P-427).
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo un material de registro sensible al
calor de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó
una emulsión obtenida en el Ejemplo de Preparación 3 de la Tabla 2 y
que se añadieron a la emulsión como agente de reticulación 6,7
partes de un producto modificado de 30% de
poliamidaamina/epiclorhidrina (fabricado por Mitsui Chemicals,
Inc.: Uramine ®P-5600).
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo un material de registro sensible al
calor de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó
una emulsión obtenida en el Ejemplo de Preparación 4 de la Tabla 2 y
que se añadieron a la emulsión como agente de reticulación 6,7
partes de un producto modificado de 30% de
poliamidaamina/epiclorhidrina (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc.:
Uramine ®P-5600).
\vskip1.000000\baselineskip
A 160 partes de una emulsión obtenida en el
Ejemplo de Preparación 5 de la Tabla 1 se añadieron como agente de
reticulación 6,7 partes de un producto modificado de 30% de
poliamidaamina/epiclorhidrina (fabricado por Mitsui Chemicals,
Inc.: Uramine ®P-5600). La mezcla se mezcló
uniformemente y luego se aplicó sobre la superficie de un papel
sensible al calor, disponible en el comercio, para un procesador de
palabras, no tratado en la superficie, en una cantidad de 3
g/m^{2} en peso seco usando un dispositivo de revestimiento de
barras, y el revestimiento se secó (secado en corriente a 60ºC
durante 30 s y curado a 20ºC en atmósfera de 60% de humedad
relativa durante 7 días). Se obtuvo así un material de registro
sensible al calor.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo un material de registro sensible al
calor de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó
una emulsión obtenida en el Ejemplo de Preparación 6 de la Tabla 2 y
que se añadieron a la emulsión como agente de reticulación 2 partes
de glicidil éter de alcohol polihidroxílico (fabricado por NAGASE
CO. LTD.: Denacol® EX512).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo Comparativo
1
En un matraz separable equipado con agitador y
condensador de reflujo se cargaron 150,0 partes de agua destilada y
0,3 partes de dodecilsulfonato sódico; el matraz se purgó con
nitrógeno gas y luego se elevó la temperatura del matraz a 80ºC.
Seguidamente se añadieron al matraz 2,0 partes de persulfato
amónico. Luego se añadió continuamente al matraz, a lo largo de
aproximadamente 4 horas, una emulsión obtenida emulsionando los
monómeros que tenían la composición que se indica más adelante en
0,7 partes de dodecilsulfato sódico y 50,0 partes de agua destilada.
La mezcla se envejeció a 80ºC durante 2 horas para completar la
polimerización. Finalizada la polimerización, la mezcla se enfrió a
temperatura ambiente, se neutralizó añadiendo amoniaco acuoso y se
ajustó el pH a aproximadamente 8,0. Se obtuvo así una emulsión que
tenía un contenido de sólidos de 40,0%.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La relación ponderal de polímero soluble en agua
a polímero hidrófobo era de 6,8 a 93,2. Se añadieron 30 partes de
agua a 100 partes de la emulsión así obtenida. Luego, a la emulsión
diluida se añadieron 10 partes de una dispersión al 20% de
estearato de zinc (F-115 del tipo de partícula
ultrafina, fabricado por Chukyo Yushi Co., Ltd.) y 4,8 partes de
una emulsión al 42% de olefina (Chemipearl® W4005, fabricada por
Mitsui Chemicals, Inc.). La mezcla se mezcló uniformemente y luego
se aplicó sobre la superficie de un papel sensible al calor,
disponible en el comercio, para un procesador de palabras, no
tratado en la superficie, en una cantidad de 3 g/m^{2} en peso
seco usando un dispositivo de revestimiento de barras, y el
revestimiento se secó (secado en corriente a 60ºC durante 30 s y
curado a 20ºC en atmósfera de 60% de humedad relativa durante 7
días). Se obtuvo así un material de registro sensible al calor. Los
resultados de la evaluación del papel de registro sensible al calor
se presentan en la Tabla 2.
\newpage
Ejemplo Comparativo
2
En un matraz separable equipado con agitador y
condensador de reflujo se cargaron 80 partes de agua destilada; el
matraz se purgó con nitrógeno gas y luego se elevó la temperatura
del matraz a 80ºC. Seguidamente se añadieron al matraz 2,0 partes
de persulfato amónico. Luego se añadió continuamente al matraz, a lo
largo de 2 horas, con agitación, una mezcla de los monómeros que
tenía la composición que se indica más adelante y 150 partes de
agua y la mezcla se envejeció a esa temperatura durante 2 horas para
completar la polimerización. Se obtuvo así una solución acuosa del
polímero soluble en agua (A) que tenía un contenido de sólidos de
30,7%. Esta solución era transparente y uniforme.
\vskip1.000000\baselineskip
A 260,5 partes de la solución acuosa de polímero
soluble en agua obtenida se añadieron 45 partes de agua destilada y
el matraz se purgó con nitrógeno gas y luego se elevó la temperatura
del matraz a 75ºC. Seguidamente se pusieron en el matraz 1,0 partes
de 4,4-azobis(ácido
4-cianovalérico). Luego se añadió continuamente al
matraz a lo largo de 3 horas una emulsión de monómero vinílico que
tenía la composición que se indica seguidamente y la mezcla se
mantuvo durante 3 horas para completar la polimerización. A
continuación se enfrió la mezcla a no más de 40ºC y luego se ajustó
el pH a 8,0 con amoniaco acuoso, obteniéndose una emulsión de
copolímero lechosa blanca que tenía un contenido de sólidos de
40,6%. La emulsión de copolímero obtenida contenía 18,0% del
polímero soluble en agua y 22,6% del polímero hidrófobo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo un material de registro sensible al
calor de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se
diluyeron 100 partes de la emulsión antes obtenida añadiendo 30
partes de agua y que se añadieron a la solución como agente de
reticulación 6,7 partes de un producto modificado de 30% de
poliamidaamina/epiclorhidrina (fabricado por Mitsui Chemicals,
Inc.: Uramine ®P-5600). Los resultados de la
evaluación del papel de registro sensible al calor se dan en la
Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se imprimió una imagen de una configuración
negra en su totalidad en las condiciones siguientes usando una
impresora térmica (obtenible de Ohkura Electric Co., Ltd.:
TH-PMD). El nivel de ruido (sonido de crujido) y la
contaminación de la cabeza se evaluaron exhaustivamente.
- \quad
- Voltaje aplicado: 24 V
- \quad
- Amplitud de pulsación: 1,74 ms
- \quad
- Energía aplicada: 0,34 mj/punto
- \quad
- O: no se produjo ruido, no se observó contaminación y el papel deslizaba uniformemente
- \quad
- X: se generó un sonido de crujido fuerte, se observó contaminación de la cabeza y el papel no deslizaba uniformemente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo la imagen en las condiciones descritas
y la densidad de la porción de la imagen se midió con un
densitómetro Macbeth (RD-918, fabricado por Gretag
Macbeth Co.).
\vskip1.000000\baselineskip
Se presionó un bloque caliente a 140ºC contra la
superficie de registro sensible al calor durante 1 segundo para
producir un color. El material de registro se sumergió en agua
durante 24 horas de manera que la superficie impresa estuviera
completamente bajo agua. Se midió con un densitómetro Macbeth la
densidad de la parte coloreada.
\vskip1.000000\baselineskip
Se presionó un bloque caliente a 140ºC contra la
superficie de registro sensible al calor durante 1 segundo para
producir un color. Se adhirió a la superficie de registro sensible
al aclor una cinta adhesiva transparente de poli(cloruro de
vinilo) para aislamiento eléctrico (fabricada por Nitto Denko
Corporation). Se dejó en reposo la unidad durante 24 horas a 40ºC y
luego se peló quitando la cinta adhesiva. Se midió con un
densitómetro Macbeth la densidad antes de adherir la cinta adhesiva
y después de haberla quitado.
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplicó a una parte no coloreada una solución
acuosa de isopropanol al 20% y se observó a simple vista el grado
de color desarrollado.
- \quad
- O: no se desarrolló color. (La capa protectora presentaba buenas propiedades de barrera para el alcohol).
- \quad
- \Delta: se desarrollo un color como puntos
- \quad
- X: se desarrolló un color sobre la superficie frontal. (La capa protectora presentaba malas propiedades de barrera para el alcohol).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (3)
1. Una emulsión protectora para papel sensible
al calor, que comprende agua, un polímero soluble en agua (A) y un
polímero hidrófobo (B), conteniendo al menos uno de (A) y (B) una
unidad estructural derivada de un monómero (C) que se representa
por la siguiente fórmula general (1), o una de sus sales,
en la que R es un átomo de
hidrógeno o un grupo alquilo inferior que tiene de 1 a 3 átomos de
carbono, y n es un número entero de 1 a 8; en la que el polímero
soluble en agua (A) es un polímero o copolímero que contiene
(met)acrilamida y que tiene un peso molecular ponderal medio
de 5.000-500.000, y el polímero hidrófobo (B) es un
copolímero que contiene acrilonitrilo y que tiene un peso molecular
ponderal medio de
10.000-2.000.000.
2. Una emulsión protectora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la relación ponderal del polímero
soluble en agua (A) al polímero hidrófobo (B) es de
5-90% en peso a 10-95% en peso, y el
contenido de agua en la emulsión es de 50-90% en
peso en relación a la cantidad total de (A) y (B).
3. Una emulsión protectora de acuerdo con la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el contenido de
monómero (C) en la emulsión es de 0,05-20% en peso
en relación a la cantidad total del polímero soluble en agua (A),
el polímero hidrófobo (B) y el monómero (C).
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