MXPA97009166A - Aditivos de tinta anti-abrasivos y las tintas de impresion que contienen tales aditivos - Google Patents

Abstract

Se da a conocer un aditivo para tinta deslizante/anti-abrasiva que comprende una mezcla de politetrafluoroetileno y petrolato de grado farmacéutico. Pueden agregarse a la mezcla como un material alternativo adicional, tal como resinas fenólicas y aceites. Los aditivos permiten el menor costo de manufactura de las tintas de impresión, más particularmente las tintas termofijas y resulta en impresión que tiene características mejoradas de deslizamiento, anti-estropeamiento y desgaste.

Description

ADITIVOS DE TINTA ANTI-ABRASIVOS Y LAS TINTAS DE IMPRESIÓN QUE CONTIENEN TALES ADITIVOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con aditivos anti-abrasivos para tintas de imprimir. Tales aditivos son químicos mezclados o dispersos en formulaciones de tinta a fin de impartir a tales tintas propiedades de resistencia a la tracción y anti-abrasivas después de. que la impresión con las formulación de tinta ha ocurrido. Estos productos son a menudo referidos como aditivos para tinta de deslizamiento, anti-estropeamiento, o anti-abrasivas. La impresión en papel usando tinta que contiene estos aditivos, por ejemplo, estará entonces protegida contra la abrasión mientras que mantiene propiedades de deslizamiento, definidas a continuación, cuando la tinta, y el papel u otro material se someten a una variedad de fuerzas de manchado, emborronamiento y -estropeamiento. Tales fuerzas ocurren durante el uso, transportación o manejo del papel. La presente invención es más útil para tintas de impresión termofijas, de hoja continua y revestibles con UV. Descripción de la técnica previa Se ha sabido que la tinta de impresión debe estar provista con propiedades de resistencia, para que después de la impresión sobre papel u otros substratos, la tinta de imprimir no se borre cuando la superficie del substrato se somete a las fuerzas abrasivas normales encontradas en el uso y manejo. Las tintas termofijas, por ejemplo, se han hecho con aditivos especiales, diseñadas para proporcionar esas propiedades. La tinta de impresión, según como la modifique el fabricante, poseerá resistencia mejorada al estropeamiento después de que sea usada para imprimir. El estropeamiento de la impresión denigra la legibilidad que el mensaje impreso está destinado a transportar al lector. La tinta tratada, después de la adición de estos aditivos especiales, a menudo también tendrá propiedades de deslizamiento mejoradas. Las propiedades deslizamiento permiten que otras. páginas impresas se deslicen fácilmente sobre la tinta en la página impresa sin causar que la tinta se borre. Se agregan aditivos antiabrasivos en las formulaciones de tinta de impresión durante la manufactura al ser mezclados, o molidos, en la formulación de tinta con el pigmento usado para hacer la tinta, son agregados como una parte de la mezcla de tinta final, o inducidos en otros tiempos. Tales aditivos, por ejemplo, a menudo son dispersos en los solventes o resinas de tinta precursoras. Los aditivos de tinta antiabrasivos en uso comercial hoy día son normalmente en forma de tipo cera, sólida o polvo. Ceras duras han probado dificultad e mezclarse o dispersarse satisfactoriamente en los sistemas de tinta como aditivos. Ha sido a menudo necesario fundir el aditivo de cera por calentamiento eléctrico o de otro tipo, como parte de la fabricación de la tinta de impresión final. Las cualidades anti-abrasivas o anti-desgaste impartidas por las ceras comerciales comunes están altamente influenciadas por la temperatura de fusión de una cera particular. Muchas ceras agregadas a las tintas, a menudo resultan en sólo una pequeña reducción de borramiento, no su c _ompleta eliminación, el calor y el movimiento impartido por la fricción de desgaste constante en la práctica resulta algunas veces en que las partículas de la película impresa de tinta a menudo continué dispersándose en áreas sin imprimir. En vista de estas y otras dificultades, los aditivos de tinta anti-abrasivos no han logrado su potencial total de mercado. La introducción de ceras duras anti-abrasivas en las tintas a fin de resolver el problema del desgaste, sin embargo, ha introducido otros problemas. A menudo, mientras más aditivo de cera que se agrega para mejorar la. resistencia al desgaste, es más significativa la dismin ción en brillo deseable de la tinta impresa en comparación con el brillo cuando se imprime, a un nivel más bajo, los cual es particularmente insatisfactorio para la calidad de 'revistas o impresos. Es muy importante para un publicista minimizar esta reducción en brillo de la tinta impresa debido a. las fuerzas de abrasión. En consecuencia, en la mayoría de las aplicaciones tiene que lograrse un compromiso entre el .nivel deseado de propiedades anti-abrasivas y la cantidad de reducción de brillo.

Debido a que muchas ceras anti-abrasivas están en forma sólida o en polvo, a menudo son difíciles de dispersar en formulaciones, la cuales son sistemas esencialmente líquidos. Los fabricantes de tinta han buscado mucho tiempo productos más uniformes y fáciles de manejar. para uso como aditivos antiabrasivos, para la facilidad de la fabricación de tinta sola. Un aditivo que requiera calentamiento, como lo son los productos aditivos anti-abrasivas, también representa costos de fabricación y problemas adicionales, los cuales los fabricantes de tinta prefieren evitar. En adición, existe un factor de costo incrementado asociado con una tinta que contiene aditivos anti-estropeamiento relativamente costosos. En el caso de periódicos y algunas revistas de noticias, el costo es un factor importante y, por lo tanto, actualmente muchas tintas nuevas no utilizan ordinariamente aditivos anti-abrasivos, y las tintas de revistas baratas no ' utilizan ordinariamente aditivos anti-abrasivos, y las tintas de revistas costosas usan sólo variedades limitadas y en pequeñas cantidades. Las ceras de polietilena han sido usadas como aditivos anti-abrasivos en la industria de la tinta. Estas ceras son agregadas, normalmente incorporadas por el fabricante de tinta como dispersiones de la cera en resinas, generalmente de mismo tipo de características de las formulaciones de tinta en las cuales éstas van a ser incorporadas. Se conocen ceras preparadas con ciertos tipos de politetrafluoroetileno, especialmente enfocadas para tintas termofijas, donde la temperatura del aparato secador no causa que se hablande o funda de manera importante. Clases particulares de ceras a base de politetrafluoroetileno también han sido agregadas directamente en la tintas en proceso usando fuerzas de cizallamiento. La incorporación de muchas ceras comerciales presenta similares problemas de manejo convencional según se encuentran con la dispersión de otros tipos de materiales sólidos o semi-sólidos. Cuando se agregan a los.sistemas de tinta, estos tipos de ceras pueden aglomerarse en grumos. Cuando se dispersan directamente, se ha reportado la "humectación no uniforme" del producto resultando en trozos o glóbulos cuyo núcleo es aún la cera. Tal aglomeración puede reducirse en muchos casos al agregar la cera al sistema lentamente, con agitación. Sin embargo tal disolución lenta a menudo- influencia la eficiencia de las operaciones específicas de fabricación de tinta. Algunas ceras han probado dificultad en incorporarse en procesos de fabricación de tinta debido' a que a menudo requieren formulaciones que comprenden otros químicos e ingredientes, periodos prologados de agitación y añejamiento son necesarios antes que la correcta viscosidad y dispersión pueda ser alcanzada. Los fabricantes de tinta han buscado continuamente formas simples, rápidas y efectivas de mezclar aditivos anti-abrasivos en los sistemas de tinta, Debido a que este deseo e investigación continua, algunos productos comerciales son usados por los fabricantes como "concentrados" líquidos vertibles. Estos aditivos, en forma. líquida para tintas y otras composiciones, usualmente involucran tomar la cera vendida por una compañía fabricante de cera an.ti-abrasiva y preparar, por el fabricante de tinta, en su operación de fabricación de tinta una mezcla de líquido pre-mezclado de la cera anti-abrasiva y el vehículo de tinta usado para incorporarse en la formulación de tinta. Los aditivos de cera anti-desgaste disponibles comercialmente en el mercado incluyen Protech 120, vendido por Carrol Scientific, Inc., el cual está descrito como un compuesto 83% activo que contiene una forma de Teflón® virgen de DuPont y una mezcla de cera sintética con un vehículo destilado de petróleo. Otra compañía, Lawter International, vende un producto aditivo para tinta de cera dura anti-desgaste, designado Lawter SA-1021, el cual comprende una resina fenólica, algún tipo de polité.trafluoroetileno, y aceite de petróleo. Los aditivos de cera comerciales que contienen politetrafluoroetileno también _?an sido vendidos en el pasado los cuales también pueden haber -contenido pequeñas cantidades de algún tipo de polialfaolefinas . También se cree que un producto aditivo para tinta comercial del pasado de Sun Chenical Compañy, el cual ya no está disponible a la venta, usaba una combinación de PTFE 'no sinterizado con tamaño de partícula grande y variado en combinación con otros ingredientes que incluyen petrolato de bajo grado. Además también se cree que tales productos fueron retirados del comercio porque no satisfacían el mercado. Un número de patentes de la técnica previa describe el uso de aditivos de tinta del tipo general descrito en la Patente norteamericana No. 5,024,700 describe el uso de trietanolamina como un aditivo para tinta, el cual entre otras propiedades, se describe a impartir resistencia mejorada al desgaste para composiciones de tinta a base de aceite y resina. El producto es reclamado por ser • particularmente útil para aplicaciones en la impresión de "periódicos en este aspecto. La patente norteamericana No. 5,035,836 muestra una tinta resistente que usa un aglutinante a base de polímero y un lubricante sólido eléctricamente conductor. Otras patentes describen el uso de politetrafluoroetileno en aplicaciones no para tinta, véase por v ejemplo la patente norteamericana No.. 5,159,019 la cual muestra el uso de politetrafluoroetileno en' una mezcla de resina para impartir resistencia a materiales de plástico moldeados por inyección. La patente norteamericana No. 4,096,207 muestra el uso de politetrafluoroetileno para mejorar la resistencia a la abrasión de elastómeros de un.- tipo que está en contacto dinámico con metales.

La patente norteamericana No. 5,158,606 describe una composición de tinta de imprimir con un alto grado de resistencia al borrado que comprende: a) una dispersión de un pigmento en un vehículo que contiene. un aceite y b) látex de polímero emulsificado en dicha dispersión. La patente ulterior divulga que cuando el costo no, es una preocupación extrema, puede agregarse una cera de politetrafluoroetileno con petrolato a la composición de tinta de aceite/polímero de látex. La patente norteamericana No. 3,843,570 describe un material poroso que comprende politétrafluoroetileno obtenido al polimerizar un monómero capaz de formar una resina y divulga que el material es apropiado con tintas . Objetivos dß la invención Es un objetivo de esta invención proporcionar un aditivo de tinta anti-abrasivo con resistencia mejorada al estropeamiento y propiedades anti-desgaste en comparación con aditivos existentes. En consecuencia, es un 'objetivo adicional de la presente invención solucionar o aliviar substancialmente los problemas creados por la mayoría de los aditivos anti-abrasivos para tinta tipo cera dura. Es por lo tanto un objetivo más específico de la presente invención proporcionar un aditivo para tinta deslizable, anti-estropeamiento y anti-abrasivo (definido como un aditivo anti-abrasivo) el cual se útil para incrementar las propiedades de rendimiento de tintas de una forma eficiente y mejorada. El aditivo mantiene buenas propiedades de degradación de brillo en la formulación de tinta en que se usa. Junto con las obvias ventajas y el ahorro en costo que pueden realizarse en trasportar tal aditivo anti-abrasivo, tal producto tiene la ventaja adicional de estar en gran medida libre de resinas y solventes. Descripción detallada de la modalidad preferida En un modalidad, la composición de tinta anti-abrasiva de esta invención es una mezcla que comprende: a) de 40 a 70 partes en peso de politetrafluoroetileno y b) de 30 a 60 partes en peso de uno o más petrolatos de grado farmacéutico. La combinación del pblitetrafluoroetileno con petrolato de grado farmacéutico en ,1a definición anteriormente descrita conduce a un aditivo único de costo efectivo que tienen propiedades sinergísticas que imparten buen deslizamiento, resistencia a la abrasión, baja nubosidad y resistencia al estropeamiento cuando se dispersa en la tinta. Las partes en peso son en relación con los dos ingredientes entre sí. La mezcla puede contener ingredientes adicionales incluyendo resinas y aceites. Se prefiere más que una composición anti-abrasiva conteniendo ingredientes adicionales tenga, en peso la composición completa de 50-60, o más de los dos materiales específicos descritos anteriormente. El politetrafluoroetileno (PTFE) es un polímero de tetrafluoroetileno. La substancia es esencialmente una cadena molecular muy larga de unidades repetitivas [-CF2-CF2-] n . Cuando se forma tiene un color blanco lechoso, y puede ser moldeado en polvo por técnicas metalúrgicas, que involucran mezclar con un diluyente que se remueve subsecuentemente. El PTFE es usualmente producido como un polvo de termoplástico blanco que tiene un punto de fusión de alrededor de 327°C (621°F) . Este material como se fabrica, está caracterizado por su calidad de ser inerte químicamente, alta temperatura de servicio, excelentes propiedades eléctricas - - un bajo coeficiente de fricción. El PTFE fue originalmente' inventado por científicos empleados por E.l. DuPont de Nemours .and Company, Inc. (DuPont) y es todavía vendido por DuPont- bajo la marca Teflón®. DuPont actualmente provee el producto en varios grados de pureza y de reprocesado y en varios tamaños de partícula y moliendas. El politetrafluoroetileno es a menudo industrialmente producido por la polimerización de monómeros de tetrafluoroetileno dispersos en una fase acuosa ya sea en forma de emulsión o suspensión en "la' ' presencia de un agente emulsificante o dispersante, usando generadores de radicales libres como catalizador. Se sabe que dicho proceso puede ser llevado a cabo al iniciar la . polimerización con radiación ionizante en vez de usar generadores de radicales libres en la presencia del agente ya sea emulsificante o dispersante. El PTFE retiene sin cambio propiedades útiles hasta 350°-450°C y es esencialmente no flamable a estas temperatura. El PTFE es altamente resistente a la oxidación y a la acción de químicos, incluyendo ácidos fuertes, agentes alcalinos y oxidantes, y es resistente a la radiación nuclear y a los rayos UV, ozono y al clima. El PTFE ha sido y es. usado en empaques, sellos, mangueras flexibles, revestimientos, para cohetes y vehículos espaciales, equipo de procesos químicos, revestimientos para bobinas coaxiales, separadores, aislantes, revestimientos para alambre y cintas en los campos '.. eléctrico y electrónico, cojinetes, sellos, anillos de :pistón, fieltro, empaques y soportes . Los etilenos tetrahalo-substituídos, más específicamente PTFE, se utilizan como materiales iniciales en la preparación de substancias homo-poliméricas y copolímeros. El PTFE encuentra una amplia variedad de usos en aplicaciones comerciales en adición a aquellas discutidas anteriormente. Por ejemplo, el polímero es mejor conocido como un revestimiento delgado para utensilios de cocina tales como satenes y ollas freidoras, con lo cual se elimina el -problema de que la comida y los restos quemados de comida se adhieran a la superficie del utensilio de cocina. Los variados usos de politetrafluoroetileno se estiman a partir de las propiedades físicas del polímero, tal como que no sea flamable, así como que sea altamente resistente a la oxidación y a la acción de químicos incluyendo ácidos fuertes, álcalis y oxidantes. Las formas preferidas de PTFE útiles para la presente invención incluyen tipos de alto peso molecular, (tan altos como 40 millones) , los cuales .lian sido sinterizados y pre-molidos y están en forma de polvo. Como un componente preferido, el PTFE también ha sido sometido a cierto grado de irradiación. El PTFE particularmente encontrado útil para esta invención puede ser obtenido como un producto especial de una variedad de compañías, incluyendo.. DuPont, Royce Company, Imperial Chemicals International, Ltd. (ICI) , Hoescht (Alemania), Cray Valley, Ltd.,- Nórth America Fluorpolymer, Shamroc /MP Company, Ausimont, Daikin, y PTK International Limited junto con otros numerosos... El PTFE usado para esta invención debe ser sinterizado durante o después de su fabricación. Esta sinterización involucra la aglomeración del PTFE a temperaturas ligeramente abajo o ligeramente- arriba de su punto de fusión. Se cree que tal sinterización que • "incrementa la densidad y resistencia del PTFE como aditivo para tinta. Mientras que el calor y la presión son esenciales para la sinterización, la disminución en el área de superficie del PTFE es probablemente el factor más importante para lograr los resultados deseados de esta invención. Algunos tipos de polvo de politetrafluoroetileno preferidos para esta invención son preformados bajo presión en una forma deseada, y después sinterizados a la presión atmosférica en un horno a una temperatura en intervalo de 700°F a 750°F. Otros tipos de polvos PTFE útiles pueden ser preformados bajo presión y sinterizados bajo presión, normalmente a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 600 °F a 750°F. En consecuencia, la patente norteamericana No. 3,766,031, a partir de la fecha de la patente, ninguno de estos materiales sinterizados podía ser fácilmente procesado en partículas' finas. Por ejemplo, un politetrafluoroetileno sinterizado se describe en la patente el cual sólo puede reducirse por pulverización de alto impacto a intervalo de tamaño de 100 a 2f0 malla (149 a 74 mieras) , y esto puede llevarse a cabo sólo con el uso asociado de refrigerantes, tales como dióxido de carbono líquido o nitrógeno líquido. Muchos tipos de polvo PTFE útiles para esta invención son a menudo referidos como "granulares" debido a que son de un tamaño de partícula pequeño y tiene una textura granular en que las partículas no son de forma lisa y uniforme. En la presente invención, se prefiere el PTFE sinterizado en forma de polvo. La irradiación de PTFE en polvo es normalmente preferida para facilitar la microminiaturización del PTFE en una forma de polvo útil para .uso de esta invención; sin embargo, la irradicación de PTFE no sinterizado puede producir también PTFE de tamaño de partícula discutido anteriormente -véase la patente norteamericana No. 4,036,718, la cual muestra PTFE no sinterizado de tamaño pequeños en mieras. También se cree que los procesos propietario ,sin irradiación se emplean hoy día por proveedores que producen PTFE de tamaño de partícula pequeño comercialmente disponible útil para esta invención. El término "irradiación" cuando se usa con PTFE se define para propósito de esta invención como la exposición a longitudes de onda más cortas que las de la luz visible. Esto incluye tratamiento con rayos alfa, rayos beta, rayos gamma, rayos X, haces de electrones, rayos ultravioleta (UV) , haces de neutrones, haces de protones, y lo similar. Particularmente preferidos para esta invención son" los grados sinterizados irradiado vírgenes y grados reprbeesados similares, los tipos específicos de PTFE sinterizado irradiado útiles incluyen productos granulares vírgenes . La microminiaturización .'del PTFE sinterizado a un tamaño de partícula de aproximadamente 2 a 20 mieras es preferida para esta invención. El PTFE sinterizado que tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 2 a 10 mieras es más preferida, siendo de 2 a 5 mieras (siendo menos de 1% de las partículas mayor de 10 mieras) el más preferido. Una miera es una millonésima (10~6) de un metro o 10,000 Angstroms. La icrominiaturización puede llevarse a cabo mediante una variedad de técnicas, incluyendo molienda y trituración. El tamaño de partícula promedio y medio puede ser determinado por pruebas de malla y tamiz, bien conocidos en la técnica, así como también, por el " uso de otras pruebas más exactas cuando se trabaja con PTFE finamente dividido. Véase por ejemplo, las pruebas descritas en la patente norteamericana No. 3,983,200 (razón de sedimer^tación del aire usando ley de Stokes) y la patente norteamericana No. 4,036,718 (prueba óptica) . El PTFE sinterizado- fuera de especificación y reciclado o reprocesado, así como también el PTFE virgen pueden ser utilizados para hacer productos útiles en esta invención. Las mezclas de varios tipos de PTFE..'son también útiles. Un PTFE más preferido para esta invención podría se un producto tipo granular sinterizado e irradiado el cual haya sido microminiaturizado a un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 2.5 mieras. El PTFE de este tipo está comercialmente disponible de algu os de los. proveedores anteriormente mencionados. El segundo elemento crítico para producir los aditivos de esta invención es petrolato de grado farmacéutico. Este es también referido algunas veces como petrolato de grado de laboratorio . El petrolato es una masa de consistencia tipo ungüento obtenida a partir del petróleo crudo y está relacionado químicamente con el aceite mineral blanco. En contraste con el aceite mineral blanco, el cual consiste principalmente de hidrocarburos que son líquidos a temperaturas ordinarias, el petrolato es a menudo una mezcla de hidrocarburos sólidos y líquidos. La mayoría de petrolatos fabricados son ceras en gran parte rebajadas y son de bajo grado con un alto contenido de aceite. El petrolato es generalmente obtenido a partir de aceites crudos a base de parafina y de base mezclada. EL método de fabricación varía con el tipo de petrolato usado, el grado de petrolato deseado y el programa general de la refinería individual. El procedimiento de "refinación, sin embargo, casi siempre está de conformidad con lo siguiente. El petróleo crudo se somete primero a una destilación fraccionada para obtener un residuo de destilación de una viscosidad predeterminada. Se toma cuidado de no fraccionar el residuo por exceso de calor; de otro modo, el petrolato crudo obtenido en la siguiente operación puede ser inadecuado para la producción de petrolato terminado desde el punto de vista de estructura. El residuo se libera del asfalto por tratamiento con un solvente, tal como propano, antes de la operación descerificación. El residuo destilado y des-asfaltado luego se descera para dar petrolato crudo y aceite lubricante. La descerificación se lleva a cabo usualmente al disolver el residuo en solvente especial, tal -como una combinación de tolueno y metil-etil cetona, * congelando para obtener la cristalización y después se filtra, usualmente por medio de un filtro de vacío giratorio. El producto obtenido mediante este proceso luego es destilado cuidadosamente para retirar todos los rastros del solvente descerificador y como tal. se conoce como petrolato crudo. El punto de fusión, .contenido de aceite y otras propiedades del petrolato crudo puede ser controlado por la temperatura a la que la filtración .tiene lugar, la razón de solvente usado, y el origen geográfico de petróleo crudo. Debido a que el petrolato crudo es solo uno, y posiblemente el menos importante de los dos productos obtenidos por la operación de descerificación, la etapa de refinación es muy delicada para obtener el petrolato de grado farmacéutico. La refinería no sólo debe producir un petrolato crudo el cual da por último la farmacopia norteamericana (USP de las siglas en ingles) útil para esta invención, .'pero debe al mismo tiempo estar seguro que el aceite lubricante obtenido cumplirá con sus propoias especificaciones de fabricación. Varios petróleos crudos requieren condiciones específicas de destilación raccionada y descerificación; , y esto puede complicar adicionalmente el proceso de refinería. El petrolato crudo es luego purificado para cumplir los requerimientos la patente- norteamericana y de la PFA mediante hidrogenación de alta presión/alta temperatura. Las especificaciones para el petrolato de grado farmacéutico requieren lo siguiente: 1. Color - amarillento a ligeramente ámbar 2. Gravedad específica - 0.815 a- 0.880 a 60°C 3. Punto de fusión - 38° a 60°C 4. Consistencia - 100-275 5. Residuo de ingnición - 0.10 max. 6. Ácidos orgánicos - ninguno 7. Aceites fijos, grasas y colofonias - ninguno Para ayudar a seleccionar el grado apropiado de petrolato para un propósito dado y establecer especificaciones, la Sociedad Americana para Materiales de Prueba (ASTM de las siglas en iglés) ha desarrollado, muchos métodos de prueba. Estos métodos son ampliamente aceptados como estándares en toda la industria. Las pruebas incluyen,. A. Punto de fusión (dos .tipos) - ASTM D938 se usa para determinar el punto de congelación de petrolatos . EL punto de congelación es la temperatura a la cual el material solidifica cuando se congela. El punto de fusión de la USP (ASTM D-127) se usa para determinar el punto de fusión de precipitación de petrolato. El punto de fusión está determinado a ser la temperatura a la que la primera gota de petrolato cae de termómetro cuando es calentado bajo condiciones específicas. _. B. Consistencia (Penetración) -ASTM D 937 determina la consistencia (dureza o suavidad) de petrolato; mientras más bajo se el valor numérico, mayor dureza del petrolato.

C. Viscosidad - ASTM D'445 y ASTM D 2161 son métodos para la medición de la viscosidad cinemática en centistokes y de la conversión a viscosidad Saybolt en segundos Universales Saybolt (SUS de las siglas en inglés), respectivamente. Ambos _ métodos miden la movilidad de petrolatos fundidos, usualmente @210°F ó 100°C. - ' . D. Punto de descarga - ASTM D 92 es el procedimiento para determinar los puntos de ']•descarga e ingnición de los productos de petrolato mediante el probador de Taza abierta Cleveland. Los petrolatos de grado farmacéutico pueden hallar aplicación en numerosas aplicaciones. Como tal, su grado de pureza está regulado por los requerimientos FDA como se especifica en 21 CFR 172.880. El procedimiento de prueba se detalla en al anterior código Federal de Reglas. Los petrolato particularmente preferidos para esta invención son Protopet de Witco Chemical Company, grados Perfecta y Fonoline. Particularmente útiles en la formulación de la presente invención son los petróleos hechos por varias compañías incluyendo como el material más ejemplificativo la línea Protopet de Witco. La línea Protopet de Witco combina particularmente una consistencia menos grasosa, es inodoro y está de acuerdo con los requerimientos de farmacopea de europa y los Estados Unidos . Witco Protopet ÍS tiene las siguientes especificaciones y propiedades típicas : ESPECIFICACIONES DE PROTOPET ÍS PROPIEDADES MÉTODO DE PRUEBA PARA INTERVALO DETERMINAR Gravedad específica @ 60°C/25°C LATM 128 0.815/0.880 Punto de fusión, °C ASTM D -127 ' 54.4/60.00 Consistencia ASTM D937 -.. 180/210 Residuo de ingnición USP 23 Pasa Alcalinidad USP 23 ' . Pasa Acidez USP 23 "'; Pasa Aceites fijos, grasas y colofonias USP 23 Pasa Color USP 23 Pasa Color Lovibond, Celda 2", Y IP 17 1.5/2.0 Razón de olor, panel promedio LATM 093 - 1.0 Max.

PROPIEDADES TÍPICAS PARA PROTOPET BLANCO ÍS PROPIEDADES MÉTODO DE PRUEBA VALOR TÍPICO Punto de congelación, °F ASTM D938 115/128 Viscosidad @100°C, SUS ASTM D445 60/75 Punto de descarga, COC, °F ASTM D92 420 min Protopet ÍS es un petrolato USP que cumple con los requerimientos de USP 23 y FDA respecto 21 CFR 172.880. Una modalidad preferida de la presente invención contienen aproximadamente 50% de cada uno de los dos químicos mencionados, sin aditivos adicionales diferentes del PTFE y petrolato de grado de laboratorio. Los químicos adicionales que pueden ser opcionalmente agregados par formar otra composición inventiva incluyen aceites de petróleo de corte estrecho, e hidrocarburos solubles o resinas' fenólicas . Una composición de la inventiva que contiene químicos en adición a los dos ingredientes básicos arriba mencionados también ha probado ser útil . Tal composición contiene de aproximadamente 30-60% del PTFE definido, de aproximadamente 25-35% de petrolato de grado farmacéutico, de aproximadamente 5-15% de aceite de petróleo y dé aproximadamente 5-15% de un hidrocarburo o resina fenólica. Los porcentajes son partes en peso tomando en cuenta los cuatro ingredientes en la composición final . Un tipo preferido de aceite de petróleo son los aceites Magie, solventes de "petróleo para tinta los cuales son aceites de corte angosto hechos y vendidos por Magie Brothers Inc., una División de Pennzoil . Los productos comerciales designados Magie Oil 47. y 470 son particularmente preferidos. También son útiles los aceites designados Amprint 231 de Total Petroleum y una línea similar de productos de petróleo vendidos por Exxon Corp. Las resinas de hidrocarburo suministradas por Neville Chemical Company, Pittsburgh, Pennsylvania, designada Nevchem 110 y Nevchem 140, son representativas de una gran variedad de resinas de hidrocarburo útiles en ésta invención. También son útiles las resinas vendidas por Arizana Chemical, Panamá City, Florida bajo las marcas Betabrene y Betalite incluyendo Betabrene 255, y Resinall Corporation, North Carolina particularmente productos de la marca Resinall designados resinall 737, 747, 771 y 74S.- Las resinas fenólicas son vendidas por Arizona Chemical bajo la marca Beckatite incluyendo Beckatite 112, 115, 6004 y 6006. La composición de está invención puede ser preparada con una amplia variedad de aparatos de mezclado industrial, incluyendo molinos y mezcladoras de aspas. Otros tipos de aparatos similarmente útiles son bien _- conocidos en la técnica.

Pueden agregarse los químicos iniciales juntos en cualquier orden, siendo la adición de petrolato agregada primero y después se agrega el PTFE como el método preferido. La mezcla es luego incorporada , cizallada o agitada durante un periodo de tiempo necesario para lograr la dispersión satisfactoria, el cual puede ser en algunos casos no .mayor de una pocos minutos hasta varias horas. EN muchas modalidades, el producto de mezcla resultante tendrá la consistencia de crema ligera uniforme y es bombeable; a menudo la mezcla tendrá un color blanco-cremoso también, y no sejrá arenosa al tacto. Mientras que "vertible" y "bombeable" son términos que resisten definiciones precisas, se les dá un definición de _r " trabajo en esta solicitud como sigue: (a) "vertible" en general significa que el producto exhibe viscosidad de 15,000 cps o menos a 25°C, según se mide con un Micómetro Brookfield RVT @50 rpm empleando un husillo del #4. ejemplos de productos que son vertibles incluyen miel, melasas,- y líquidos lavatrastes. (b) Los productos "bombeables" exhiben 15,000 cps o menor de viscosidad a la razón de cizállamiento del bombeo. Los productos bombeables podrían incluir productos vertibles . Las sustancias bombeables pueden ser no vertibles (hasta 75,000 cps) bajo condición estática, pero caen a 15,000 cps o menos bajo cizallamiento debido a su respuesta adelgazante de cizallamiento. Ejemplos de productos bombeables incluyen: pastas de construcción y lechadas, substancias tipo mayonesa y brillos suaves para zapatos. Mientras que no se des<=a ligarse a la teoría, se cree que la formulación de aditivo de tinta de los dos componentes anteriormente definidos crea un sinergismo cuando el petrolato específico actúa tanto como un iniciado y un portador para el PTFE sinterizado. Cuando se usa en las razones designadas el petrolato "establece" y desacompasa el PTFE, creando con ello una barrera dura cuando se usa .en ."formulaciones de tinta tal como para tintas termofijas révestibles con UV para hoja alimentada. Las tintas que materializan las composiciones de la inventiva pueden ser preparadas utilizando maquinaria actualmente usada para preparar las formulaciones existentes. Mientras que las cantidades relativas pueden variar, en general, la composición anti-abrasiva preferentemente cubrirá de 0.1 a 10% en peso de la tinta a ser tratada. Típicamente los niveles de uso más preferidos- con de 0.25% a 7% de la composición de mezcla para el sistema de tinta, estando el porcentaje basado en el sistema de tinta que va a ser afectado. Todos los tipos de tintas pueden beneficiarse del aditivo de la inventiva , siendo las tintas termoiijas de alta calidad las más beneficiadas. El uso de la composición' d le invención es un poco similar para el uso de aditivos actualmente comerciales, y en general no debe requerir arreglos o aparatos especiales cuando se incorporan tales composiciones en los sistemas de tinta. La composición anti-abrasiva puede ser fácilmente mezclada en el sistema de tinta usando equipo de mezclado convencional, tal como aparatos de dispersión de velocidad media y alta, y similares aparatos de mezclado. Será necesario substancialmente menos tiempo y esfuerzo cortante para obtener la dispersión efectiva de los aditivos de la inventiva en comparación con muchos productos comerciales de hoy día. Los aditivos son particularmente útiles en tintas de. calidad para portadas de revistas e insertos de anuncios a colores comúnmente contenidos en las revistas tales como Natio al Geographics y Cosmopolitan. El producto de está invención, particularmente aquellos que son bombeables, pueden ser fácilmente dispersados en la mayoría de los líquidos. El producto puede ser agregado directamente en un lote maestro 4e tinta usando una mezcladora apropiada . Las composiciones de ¡tinta'- de impresión que usa la presente invención pueden ser preparadas mediante técnicas convencionales, por ejemplo, al preparar una dispersión del pigmento en el vehículo de tinta y agregar el aditivo. Un procedimiento preferente para preparar las composiciones de tinta de la presente invención es como sigue: a) dispersar el pigmento en un vehículo, formando una formulación de tinta, y luego b) dispersar el aditivo de la inventiva en la formulación de tinta, y luego mezclar la formulación de tinta durante un breve periodo de tiempo-. Una composición de tinta de impresión para offset puede hacerse como sigue: a) Preparar una dispersión de 5-30 porciento en peso de pigmento de tinta en 70-90 porciento en peso de un vehículo de tinta; y b) agregar una carga 2-5 porciento en peso, con base en el peso de la composición -de tinta, del aditivo de politetrafluoroetileno/petrolato de la inventiva, incorporarla en la anterior dispersión, comprendiendo a dicho aditivo de 40-60 porciento en peso de politetrafluoroetileno siendo el resto petrolato. Las composiciones anti-abrasiva de la inventiva proporcionan propiedades anti-abrasivas substancialmente mejoradas, incluyendo mejor difuminación y deslizamiento, a una amplia variedad de tintas de impresión en comparación con los aditivos actuales. Debido a que los aditivos son bombeables, no se requieren a menudo aparatos de' calentamiento y mezclado elaborados, y los aditivos son un resultado más económico de usar. El uso de polialfaolefina también disminuye el costo del aditivo, y permite el uso disminuido de polialfaolefina en algunas tintas, cuyas propiedades pueden resultar en un producto de menor costo. Los . siguientes ejemplos son ilustraciones diseñadas para ayudar a aquellos con habilidad en el arte en la formulación de tinta y técnica aditiva para practicar la presente invención,- pero no tienen la intención de limitar el amplio alcance de la invención. Se pueden hacer varias modificaciones y cambios sin apartarse de la esencia y espíritu de la invención. Los variados químicos usados en los ejemplos son materiales comerciales, excepto para las composiciones de la inventiva. . EJEMPLOS . Ejemplo 1 \ Un número de formulaciones de tinta se prepararon usando las composiciones de la presente invención. La composición A era una mezcla de 50% de PTFE granular de un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 5 mieras (las cuales habían sido irradiadas-) y 50% de petrolato de laboratorio. Los resultados de prueba de un aditivo anti-abrasivo de cera comercial conteniendo PTFE en dispersión disponible de Lawter International, designado Lawter Standar por Sun Printing Ink Company, sé usaron para comparación. Las pruebas también se corrieron sin ningún aditivo. La formulación de tinta usada, antes de la adición del aditivo, fue una tinta termofija de cero molienda obtenida' de Sun Chemical. Los aditivos se dispersaron en la formulación de tinta básica usando un molino Cowles a 2000 RPM durante 15 minutos. La tinta se imprimió sobre material de portada, secó usando un secador Sinvater y "frotó o desgastó" usando una prueba de desgaste Sutherland. La prueba Sutherland involucró 50 golpes con un peso de 1.82 kg cubierto con un substrato de papel que usa un dispositivo mecánico conocido como probador de desgaste Sutherland. Se midió el brillo usando un medidor de brillo. La carga de aditivo usada' fue de 7% en peso. Los resultados se reportan en la Tabla I. 'Se tomaron las densidades usando un densímetro McBeth antes' dé que las películas de tinta fueran evaluadas. Las determinaciones de .degradación de brillo fueron tazadas como sigue: TABLA'' I ' Discusión de resultados: Los resultados anteriores muestran significativamente menor efecto antes y después en el brillo usando el aditivo de la inventiva en comparación con un estándar comercial . Estos resultados- muestran que el brillo de los grados estándar prueba estar mas bajo presión que la muestra hecha de acuerdo con la invención. Ejemplo 2 Las siguientes pruebas•.fueron corridas para medir la cantidad de "emborronamiento" o deterioro de la formulación de tinta, con varios aditivos encontrados. Se realizó una prueba de resistencia al estropeamiento/desgaste. La prueba de estropeamiento/desgaste es una de las mediciones más críticas de desempeño en la prueba de tintas de impresión. Los resultados simulan el paquete impreso, sin importar si sea una portada de revista, paquete de cartón (tal como cajas de cereal) o etiquetado de latas, etc. y transporta sus existencias ' desde la manufactura para embarcar/recibir (tal movimiento dentro del camión o transportador los frota uno contra otro) en el almacén de autoservicio (lo cual requiere del manejo entre los anaqueles) y finalmente al consumidor quién escoge los productos de acuerdo a su apariencia. - • La prueba proporciona émborronamiento de un substrato limpio (material de papel) en. ufi" material impreso usando normalmente un peso de 1.82 kg. El peso se colocó para impartir golpes, lo cual es un movimiento hacia atrás y hacia adelante, para cubrir el material de papel e impartir 50 golpes. Para tal material de papel 50 golpes se consideran suficientes. Sin embargo la cantidad de golpes puede - cambiar de acuerdo a las especificaciones del cliente. Los resultados se muestran en la Tabla II. Los resultados se determinaron a través de inspección visual y se compararon con el. estándar. El resultado del emborronado reportado se basó en 1a observación visual de la cantidad de tinta transferida al .substrato de papel. Los tipos de resistencia fueron graduados como sigue: Resistencia al desgaste/estropeamiento Excelente (casi sin emborrónamiento) 5 Buena 4 Promedio 3 Abajo del promedio '• - 2 Pobre 1 TABLA II Discusión de resultados : Los aditivos de la inventiva desplegaron casi sin emborronamiento y resultados excelentes en comparación con el estándar. Las muestras de la inventiva de inventiva de hecho tuvieron muy poco o nada de emborronamiento. El estándar tuvo un emborronamiento altamente visible. Ejemplo 4 Se ejecutaron un número de' pruebas para medición de deslizamiento. Esta prueba fue. para mostrar la razón de la fuerza de fricción que resisten el movimiento de la superficie que se está probando a la fuerza normal aplicada a la superficie. El aparto usado fue un trineo o rastra de bloque de metal con un bloque de superficie plana de'5.08-10.16 cm (2-4") y un plano a ángulo de 45° a una razón de 1.5 ± 0.5°/S. El peso se unió a un medidor o indicador para, indicar la velocidad a la que el peso se desliza sobre el substrato. La resistencia al deslizamiento lleva un gran problema de importancia para una aditivo anti-abrasivo, su prueba trabajo junto con la prueba anti-emborronamiento. Si el deslizamiento es pobre, por ejemplo, un científico espera que el aditivo también tenga muy pobre resistencia al emborronamiento. También indicará que hay estática que puede causar problemas en la impresión. Si la resistencia al deslizamiento está abajo del promedio, por ejemplo, podría causar que las hojas de papel de impresión insertadas en la revista de adhieran entre sí, lo cual no es deseable, y es inaceptable para un publicista. La Tabla III muestra que los aditivos de la inventiva tiene excelente deslizamiento en comparación con un producto estándar. Los parámetros del resultado de prueba se graduaron como sigue: Resistencia (ángulo0') al- deslizamiento Excelente 15-17 Buena '18-20 Promedio 21-23 Abajo del promedio 24-26 Pobre 27 en adelante Las pruebas de nubosidad también fueron ejecutadas usando técnicas del estado del arte. La nubosidad o nublamiento ocurre cuando el aditivo en la formulación terminada se imprime en una imprenta. Cuando esto pasa, el cilindro de la imprenta mancha con un fino rocío que transporta a los otros cilindros de impresión. La mayoría de los fabricante de tinta agregan un aditivo fibroso para compensar este.-problema. Como puede verse de la Tabla III, los aditivos de. la inventiva acaban con este problema. Los resultados de prueba fueron como sigue: Nubosidad Excelente 0% Promedio . " 1-5% Pobre 6% en adelante TABLA III Los anteriores antecedentes, ^descripción y ejemplos han sido dados a conocer únicamente para- ilustrar la invención y no tienen la intención de ser limitativos. Debido a que muchas modificaciones y cambios simples, a las modalidades divulgadas que incorporan el espíritu y substancia de la invención se le pueden ocurrir a las personas coh habilidad en la técnica, la invención debe construirse para incluir todo dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, sus equivalentes y variaciones obvias de la misma.

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES ; 1. Un aditivo anti-abrasivo para formulaciones de tinta, que comprende: a) de aproximadamente 40 a 70 partes en peso de politetrafluoroetileno sinterizado; y b) de aproximadamente' 30 a 60 partes en peso de uno o más petrolatos de grado farmacéutico.
2. 2. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 1, en _ donde el politetrafluoroetileno ha 'sido irradiado.
3. 3. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el politetrafluoroetileno. tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 2 a"' 10 'mieras .
4. 4. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el politetrafluoroetileno .tie.ne un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 2 a 5 mieras .
5. 5. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el politetrafluoroetileno tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 2 a 5 mieras .
6. 6. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el tamaño de partícula promedio resultó de la microminia-turización del politetrafluoroetileno sinterizado e irradiado.
7. 7. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el politetrafluoroetileno es un polvo granular virgen.
8. 8. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde uno o más de los petrolatos de. grado farmacéutico cumple los requerimientos de la FDA de 21 CFR 172.880.
9. 9. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 8, en donde uno o más de los petrolatos de grado farmacéutico tiene un gravedad específica de 60°C/25°C de entre 0.815 y 0.880.
10. 10. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde uno o más de los petrólatos de grado farmacéutico contiene menos de 2% de aceite.
11. 11. El aditivo de acuerdo cbn la reivindicación 1, en donde uno o más de los petrolatos de grado farmacéutico es Witco Protopet ÍS.
12. 12. Un aditivo anti-abrasivo para formulaciones de tinta, que comprende: a) de aproximadamente' 30 a 60 partes en peso de politetrafluoroetileno sinterizado en polvo; b) de aproximadamente 25 a 45 partes en peso de uno o más petrolatos de grado farmacéutico; y c) de aproximadamente .5 á- 15 partes en peso de uno o más aceites de petróleo; y d) de aproximadamente 5 a 1.5 partes en peso de una o más resinas seleccionadas del grupo que consiste de resinas de hidrocarburo y resinas fenólicas-.
13. 13. El aditivo de acuerdo' con la reivindicación 12, en donde el politetrafluoroetileno es un polvo virgen sinterizado con un tamaño de . partícula promedio de aproximadamente 2 a 5 mieras.
14. 14. El aditivo de acuerdo. con la reivindicación 12, en donde el tamaño promedio de partícula resultó de la microminiaturización realizada mediante la molienda del politetrafluoroetileno sinterizado .'
15. 15. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el politetrafluoroetileno es un polvo irradiado y sinterizado.
16. 16. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el politetrafluoroetileno ha sido irradiado durante la sinterización.
17. 17. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el politetrafluoroetileno es un polvo granular virgen.
18. 18. El aditivo de acuerdo con la reivindicación 12, en donde uno o más de los petr-olatos de grado farmacéutico cumple con los requerimientos de. la FDA de 21 CFR 172.880.
19. 19. Un aditivo anti-abrasivo para formulaciones de tinta, que comprende: a) de aproximadamente 40 --a 70 partes en peso de politetrafluoroetileno sinterizado e irradiado de un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 2 a 10 mieras; y b) de aproximadamente' 30. a 60 partes en peso de uno o más petrolatos de grado farmacéutico.
20. 20. Una formulación de tinta que contiene de aproximadamente 0.1% a 10% en peso de un aditivo anti-abrasivo que comprende: a) de aproximadamente 40 a 70 partes en peso de politetrafluoroetileno sinterizado e irradiado; y b) de aproximadamente 30 a 60 partes en peso de uno *' o más petrolatos de grado farmacéutico.
21. 21. Una formulación de tinta que contiene de aproximadamente 0.1% a 10% en peso de un aditivo anti-abrasivo bombeable que comprende : _ a) de aproximadamente 30- 5a 60 partes en peso de politetrafluoroetileno sinterizado e irradiado; y b) de aproximadamente 25 a 45 partes en peso de uno o más petrolatos líquidos de grado farmacéutico; y c) de aproximadamente 5 a 15 partes en peso de uno o más aceites de petróleo; y d) de aproximadamente 5 a 15 partes en peso de una o más resinas seleccionadas del grupo que consiste de resinas de hidrocarburo y resinas fenólicas. r^átíí EXTRACTO Se da a conocer un aditivo para tinta deslizante/anti-abrasiva que comprende una mezcla de politetrafluoroetileno y petrolato de grado farmacéutico. Pueden agregarse a la mezcla como un material alternativo adicional, tal como resinas fenólicas y aceites. Los aditivos permiten el menor costo de manufactura de las tintas de impresión, más particularmente las -tintas termofijas y resulta en impresión que tiene características mejoradas de deslizamiento, anti-estropeamiento y desgaste. S