BRPI0921545B1

BRPI0921545B1 - composição de revestimento, filme imprimível, filme impresso, processo para a fabricação de um filme imprimível, e, recipiente

Info

Publication number: BRPI0921545B1
Application number: BRPI0921545-0A
Authority: BR
Inventors: Alastair Hugh Servante; Simon James Read
Original assignee: Innovia Films Limited
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2020-12-29
Also published as: US8658253B2; JP6199345B2; KR101359335B1; US8497013B2; BRPI0921545A2; CN102227315A; JP2012197439A; GB201203170D0; DE112009005296A5; DK2355982T3; AU2009326206A1; GB201115729D0; JP2016006181A; PL2821238T3; JP2012136700A; DE112009003530T5; US9238750B2; GB201106616D0; GB0822412D0; EP2355982B2

Abstract

COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO, FILME IMPRIMÍVEL, FILME IMPRESSO, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM FILME IMPRIMÍVEL, E, RECIPIENTE Uma composição de revestimento sem revestimento base para filme para etiqueta inclui: um aglutinante que é um polímero dispersível em água; um composto etilenicamente insaturado que é dispersível em água e miscível com ou ligado ao referido polímero dispersível, sendo o referido composto etilenicamente insaturado capaz de formar uma ligação covalente com uma tinta; e um reticulador, sendo o referido reticulador adequado para ligação do revestimento ao filme para etiqueta. A composição de revestimento pode ser aplicada a um substrato para formar um filme imprimível. Um filme impresso de acordo com a invenção pode ser usado em um rótulo, por exemplo para uso em um recipiente como uma garrafa.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um revestimento melhorado ao qual pode ser aplicada uma impressão. Em particular, embora não exclusivamente, a presente invenção refere-se a um filme imprimível melhorado tendo boas propriedades adesivas quando usado com tinta curável por radiação.

[002] Nos últimos anos, diversificação de produtos impressos tem exigido impressão em uma grande variedade de materiais em folhas; por exemplo, papéis, papéis sintéticos, filmes poliméricos como filmes de resina termoplástica, lâminas metálicas, folhas metalizadas, etc. Estes itens impressos são impressos por métodos como impressão em ofsete, gravura, flexografia, impressão serigráfica e impressão tipográfica. Nestes métodos de impressão, um método que utiliza tinta curável por radiação se tornou recentemente popular porque estas tintas possuem processo de cura rápido, e o método de impressão que utiliza tinta curável por radiação é de manuseio superior. Tintas curáveis por radiação são conhecidas por serem úteis na impressão de embalagens, rótulos e materiais de impressão não absorventes. Tintas de impressão curáveis por radiação tipicamente contêm acrilatos insaturados, poliésteres, fotoiniciadores e iniciadores. Em tintas curáveis por feixe de elétrons, entretanto, os fotoiniciadores podem ser omitidos.

[003] Após deposição da tinta curável por radiação no item imprimível, a impressão é exposta à radiação e endurece em uma fração de segundo. Velocidades de impressão de até 300 m/min são conseguidas durante impressão contínua. Atualmente, existe uma grande demanda por itens imprimíveis do tipo folha.

[004] Em métodos de impressão, a folha de impressão desejavelmente possui boas propriedades de corrimento de folha e propriedades antiblocagem, produzindo um espalhamento uniforme de tinta sobre a superfície da folha, bem como propriedades anti-estática. Além dessas propriedades geralmente requeridas, em métodos de impressão que utilizam tinta curável por radiação, a folha de impressão requer, em particular, a propriedade de aderir fortemente à tinta curada por radiação.

[005] Em particular, filmes poliméricos impressos com tinta curável por radiação, projetados para uso como rótulos, por exemplo no mercado de rotulagem de garrafas, devem ser resistentes tanto a condições de congelamento de água (para permitir armazenamento do produto resultante em refrigeradores ou baldes de gelo) quanto a processos de esterilização, por exemplo por exposição a vapor (para assegurar que garrafas pré-rotuladas estejam adequadas para serem cheias).

[006] Pedido de patente européia EP-A1-410051 divulga folhas de impressão contendo uma camada suporte e uma camada de superfície em pelo menos uma face do referido suporte, a referida camada de superfície contendo pelo menos um polímero baseado em acrilato e um composto insaturado (ácido cinâmico ou derivados do mesmo). Este documento não ensina nada a cerca da possibilidade de uso de outros monômeros para substituir ácido cinâmico.

[007] WO-A-02/048260 divulga o que é dito serem aglutinantes, composições receptivas a tinta e substratos revestidos contendo um aglutinante, uma carga particulada e um mordente. Ligantes preferidos incluem um ou mais copolímeros acrílicos feitos com pelo menos um monômero promotor de resistência a abrasão a úmido. As composições de revestimento aqui divulgadas são totalmente saturadas, com receptividade a tinta sendo proporcionada pelo mordente e/ou pela carga.

[008] WO-A-01/60878 divulga composições co-misturadas de poliuretano-éster polivinílico para uso como revestimentos projetados para proteção ao invés de receptividade de tinta. Este documento sugere o uso de um revestimento UV hibrido dispersível em água que é totalmente curado durante o processo de fabricação.

[009] US 2002/0098340 divulga um filme imprimível composto de um substrato e pelo menos uma camada de superfície que cobre pelo menos uma face do substrato e que inclui um polímero dispersível em água e um composto etilenicamente insaturado. Entretanto, o referido produto pode ser caro e complicado de produzir devido a sua natureza multicomponente. Este documento ensina o uso de revestimento bases intermediários entre o substrato e a camada de superfície para prover um nível satisfatório de aderência.

[0010] No entanto, os materiais acima listados conformados em folhas, especialmente filmes poliméricos, não aderem suficientemente à tinta curável por radiação após impressão e cura, especialmente nestas condições extremas. Assim, a tinta impressa e curada por radiação é problemática por que se separa do filme polimérico.

[0011] Melhoria na área de filmes imprimíveis são necessárias para se obter um produto que seja econômico, fácil de fabricar, e que também tenha propriedades de adesão apropriadas.

[0012] Em um primeiro aspecto, a presente invenção provê um revestimento sem revestimento base para filme para etiqueta, contendo: um aglutinante polimérico dispersível em água; um composto etilenicamente insaturado dispersível em água e miscível com ou ligado ao referido polímero dispersível, sendo o referido composto etilenicamente insaturado capaz de formar uma ligação covalente com uma tinta; e um reticulador, sendo o referido reticulador adequado para ligação do revestimento ao filme para etiqueta.

[0013] Substratos adequados, que podem ser usados nesta invenção como filme para etiqueta, são filmes poliméricos, especialmente filmes poliolefínicos, papéis, papéis sintéticos, tecidos, não tecidos, chapas de cerâmica, placas metálicas, e folhas de compósito em multicamadas formadas pela combinação dos referidos materiais. Para filme imprimível projetado para uso como rótulos, são preferidos filmes poliolefínicos, especialmente filmes de polipropileno orientado, sendo ainda mais preferido um filme de polipropileno orientado de acordo com EP-A-0202812.

[0014] Os filmes imprimíveis aqui referidos são filmes que podem ser diretamente entintados, i e um filme do qual a camada de superfície é suficientemente forte para resistir ao puxamento da tinta pegajosa; caso contrário, áreas da camada de superfície podem ser arrancadas da superfície, dando um defeito conhecido como levantamento de película.

[0015] A formulação de revestimento, revestimento resultante, e produtos revestidos não incluem um revestimento base. Isto proporciona vantagens não só em termos de custo, mas também em termos de equipamento de produção e simplicidade. Além disso, o sistema sem revestimento base permite imprimibilidade melhorada, O volume considerável de revestimento bases divulgados pela arte anterior transmite ensinamento diferente do sistema sem revestimento base do presente pedido.

[0016] Em alguns dos sistemas da arte anterior uma superfície imprimível aberta é fornecida pela interação entre um polímero (por exemplo um polímero acrílico) e um composto etilenicamente insaturado (por exemplo Ebecryl® da Cytec Industries lnc). Quando o filme é impresso, a tinta úmida adere à superfície revestida e então, quando o filme impresso é curado por radiação, os iniciadores de UV (contidos na tinta) iniciam uma reação de cura por radical que reticula o Ebecryl com ele mesmo e com a tinta e assim liga a tinta à superfície do filme. O especialista na arte tem tipicamente evitado usar reticuladores com a finalidade de ligar o revestimento ao filme, por causa do receio de produzir um filme duro incapaz de ser impresso; em vez disso tem sido usualmente utilizada, na arte anterior, uma camada de revestimento base separada entre o filme e o revestimento com a finalidade de ligar o filme ao revestimento.

[0017] Surpreendentemente os presentes inventores descobriram que um reticulador pode ser usado na formulação de revestimento para efetuar a ligação sem comprometer outras qualidades como boa imprimibilidade. Os presentes inventores descobriram que um reticulador pode ser usado para ligar grupos funcionais da superfície do filme com grupos funcionais dos componentes da composição de revestimento. O reticulador também proporciona ao filme resistência à água sem endurecer excessivamente o produto, isto significando que a superfície pode ainda a ser prontamente impressa. De fato, são observadas melhorias na imprimibilidade.

[0018] O reticulador é usado de modo que possa prover adesão efetiva (e opcionalmente também resistência a água) enquanto resulta também em imprimibilidade efetiva. Reticuladores não isocianato são preferidos porque os inventores descobriram que isocianato pode se auto-reticular fornecendo um componente poliuréia duro, resistente a impressão. Os inventores obtiveram bons resultados com reticuladores carbodiimida e especialmente aziridina e, portanto, esses reticuladores são preferidos. O especialista apreciará que outros reticuladores, que proporcionam o efeito de ligação e resultam em imprimibilidade eficaz estão também dentro do escopo da presente invenção.

[0019] O sistema da presente invenção pode novamente ser contrastado com sistemas baseados em revestimento base da arte anterior, em que uma ligação é formada por meio da camada de revestimento base separada, que se encontra presente somente na interface entre o filme e o revestimento superior e não está presente no revestimento superior em si.

[0020] Na presente invenção o reticulador é tipicamente capaz de reagir com o composto etilenicamente insaturado, que pode ou não fazer parte ou estar pendente da espinha dorsal do polímero dispersível em água. Opcionalmente a interação química é uma interação em três vias incluindo estes dois materiais e também o polímero, formando assim efetivamente um pré-polímero na superfície do filme para a recepção de tinta e cura subsequente por radiação.

[0021] Além disso, o reticulador está tipicamente presente na composição de revestimento em uma quantidade maior do que o necessário para reticulação estequiométrica do polímero dispersível em água. Isto permite que haja algum reticulador restante disponível para reagir com o composto etilenicamente insaturado.

[0022] No sistema sem revestimento base da presente invenção, o reticulador está preferivelmente presente no revestimento. O reticulador preferivelmente faz todo o caminho desde o filme (substrato) onde ele se liga a grupos funcionais do mesmo (por exemplo, ácido, hidroxila e grupos amino do mesmo), passando pelo revestimento superior onde ele reticula o polímero e interage quimicamente com o composto etilenicamente insaturado até a superfície onde bloqueia o composto etilenicamente insaturado e ainda deixa grupos funcionais disponíveis no composto etilenicamente insaturado para se ligar à tinta. É uma característica chave da presente invenção que o composto etilenicamente insaturado presente no sistema mantenha pelo menos um pouco de sua insaturação no ponto em que a tinta é aplicada ao sistema. Em outras palavras, o revestimento inclui um composto etilenicamente insaturado que não é curado a uma extensão tal que remova totalmente a insaturação etilênica do composto e evite sua ligação a uma tinta aplicada à superfície do revestimento. O composto etilenicamente insaturado usado na formulação de revestimento da invenção deve ter a capacidade (através de um ou mais de seus grupos etilenicamente insaturados) de se ligar a uma tinta aplicada ao revestimento. Uma formulação de revestimento originalmente formulada com um composto etilenicamente insaturado, mas, então curada antes do entintamento de modo que grupos etilenicamente insaturados insuficientes para adesão de tinta permaneçam no revestimento não estará de acordo com a invenção.

[0023] A combinação de componentes é tal que reticulador em excesso pode ser usado sem resultar em filme muito reticulado, duro, impossível de ser impresso. Alguns reticuladores preferidos são capazes de evitar as desvantagens de excesso de reticulação se hidrolisando. Os itens a seguir também podem desempenhar um papel e podem ser variados adequadamente pelo especialista na arte: a reação com o composto etilenicamente insaturado; a interação em três vias levando em conta o polímero; a funcionalidade particular dos materiais incluindo, por exemplo, um nível limitado de funcionalidade ácida na preparação do polímero; o montante de reticulador; e os monômeros escolhidos quando da realização da polimerização original.

[0024] O mecanismo da interação química entre o reticulador e o composto etilenicamente insaturado pode opcionalmente ser uma reação de adição nucleofílica induzida por base na ligação insaturada (etilênica), por exemplo uma adição de Michael ou alternativamente/ adicionalmente uma Reação de Baylis-Hillman.

[0025] A composição de revestimento é, preferivelmente, uma composição de base aquosa; alternativamente um sistema baseado em solvente (por exemplo MEK - metil etil cetona - ou acetato de isopropila) pode ser usado. Sistemas baseados em solvente orgânico podem opcionalmente ser usados em combinação com aglutinantes poliéster, e/ou reticuladores aromáticos.

[0026] O composto etilenicamente insaturado é preferivelmente dispersível ou miscível (em oposição a solúvel) em água.

[0027] O revestimento da presente invenção pode formar uma camada que cobre pelo menos uma face do substrato listado acima. O polímero dispersível em água pode por meio de exemplo não limitativo ser selecionado entre acrilatos, uretanos, acrilatos de uretano, copolímeros estireno butadieno / anidrido maléico dispersíveis em água e suas misturas. O polímero dispersível em água forma uma superfície lisa, conformada em filme e receptiva a tinta.

[0028] Polímeros acrílicos usados como o polímero dispersível em água incluem (co)polímeros obtidos por polimerização de adição por radical livre de pelo menos um monômero do tipo (met)acrílico e opcionalmente de outros compostos vinílicos ou alílicos. Os polímeros acrílicos fornecem uma superfície lisa conformada em filme e receptiva a tinta.

[0029] Uma grande variedade de polímeros acrílicos é capaz de atender este requisito. Polímeros acrílicos adequados são homopolímeros de ácido (met) acrílico ou (met)acrilato de alquila, o radical alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, ou copolímeros de dois ou mais dos referidos monômeros do tipo (met)acrílico e opcionalmente de outros compostos vinílicos ou alílicos.

[0030] Como indicado acima, um polímero uretano dispersível em água pode também ser adequadamente usado. Como no caso do polímero acrílico, é essencial que este polímero uretano seja capaz de prover uma superfície lisa conformada em filme e receptiva a tinta.

[0031] Uma grande variedade de polímeros uretano é capaz de atender este requisito. Polímeros uretano adequados são, por exemplo, o produto de reação de um pré-polímero poliuretânico terminado em isocianato formado pela reação de pelo menos um excesso de um poli-isocianato orgânico, um composto orgânico contendo pelo menos dois grupos reativos a isocianato e um composto reativo a isocianato contendo grupos funcionais de sal aniônico (ou grupos ácidos que podem ser subsequentemente convertidos nesses grupos de sal aniônico) ou grupos não iônicos e um extensor de cadeia contendo hidrogênio ativo.

[0032] O polímero dispersível em água tem níveis de grupos funcionais reativos suficientemente baixos para limitar a densidade de reticulação para prover suficiente resistência a água para propriedades de filme acabado enquanto deixa uma superfície que é receptiva a tintas de imprimir, as referidas tintas sendo curáveis por UV, de base aquosa ou base solvente. Preferivelmente há menos que 10 % em peso de grupos funcionais reativos.

[0033] A quantidade de polímero dispersível em água é, por exemplo, de 10 a 98 %, preferivelmente de 60-95 %, mais preferivelmente de 74-92 % em termos do peso após secagem da composição de revestimento.

[0034] A camada de superfície inclui também um composto etilenicamente insaturado.

[0035] O composto etilenicamente insaturado é selecionado para ser miscível no estágio úmido na fase aquosa e para ser compatível no estágio seco com o polímero dispersível em água em si. Consequentemente, o composto etilenicamente insaturado age como um plastificante para a camada de superfície uma vez endurecida, permitindo fácil penetração da tinta curável por radiação na mesma. Alternativamente, ou também, o composto etilenicamente insaturado pode ser fornecido como parte do polímero dispersível em água, em si - por exemplo como cadeia funcional lateral do mesmo.

[0036] O composto etilenicamente insaturado deve também ser capaz, quando o filme impresso é submetido a radiação para curar a tinta, de reagir com os componentes insaturados da tinta que penetraram na camada de superfície.

[0037] Esta reação entre os compostos etilenicamente insaturados da camada de superfície e os compostos insaturados da tinta curável por radiação forma ligações químicas entre esses compostos e simultaneamente reticula a camada de superfície, gerando, assim, o produto final resistente.

[0038] Preferivelmente, o composto etilenicamente insaturado contém 1 a 10 duplas ligações por molécula e ainda mais preferivelmente 2 a 5 duplas ligações por molécula (ou por grupo funcional no caso em que o composto é fornecido como uma cadeia lateral pendente do, ou ao contrário como parte do polímero dispersível em água).

[0039] Compostos etilenicamente insaturados adequados são os derivados éster de ácidos α, β-eilenicamente insaturados, como ácidos acrílico ou metacrílico, ácidos itacônico ou citracônico, ácidos maleico ou fumárico, etc. com polióis ou polióis alcoxilados. Outros compostos etilenicamente insaturados adequados incluem derivados de pré-polímeros ou oligômeros de isocianato reagidos com alcoóis etilenicamente insaturados e variantes etoxiladas dos mesmos, como Desmodur (Bayer) isocianato trifuncional reagido com metacrilato de hidroxietila. Em outras palavras, compostos etilenicamente insaturados usados de acordo com a invenção podem conter uma ou mais ligações uretano além de, ou em vez de uma ou mais ligações éster.

[0040] Os polióis adequados incluem dióis alifáticos saturados como etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, butileno glicóis, neopentil glicol, 1,3- e 1,4-butano dióis, 1,5-pentano diol, 1,6-hexanodiol e 2-metil-1,3 propanodiol. Glicerol, 1,1,1-trimetilolpropano, bisfenol A e seus derivados hidrogenados podem também ser usados. Os polióis alcoxilados adequados incluem os derivados etoxilados ou propoxilados dos polióis listados acima.

[0041] Exemplos de compostos etilenicamente insaturados que podem ser usados de acordo com a invenção são acrilatos polifuncionais como acrilatos difuncionais, como diacrilato de 1,4-butano diol, diacrilato de 1,6- hexano diol, diacrilato de neopentil glicol, diacrilato de trietileno glicol, diacrilato de polietileno glicol, diacrilato de tripropileno glicol, diacrilato de 2,2-dionol, diacrilato de bisfenol A, etc., acrilatos trifuncionais como triacrilato de pentaeritritol, triacrilato de trimetilolpropano, etc., acrilatos tetrafuncionais, etc.

[0042] Deve ser entendido que os derivados metacrilato correspondentes a esses derivados acrilato também poderiam ser usados.

[0043] Além disso, foi verificado que derivados polialílicos como tetra-aliloxietano são também adequados. Materiais adequados neste contexto são comercialmente disponíveis com o nome comercial Ebecryl da Cytec Industries Inc.

[0044] A quantidade de composto etilenicamente insaturado pode, por exemplo, ser de cerca de 2 a cerca de 90% em peso do polímero acrílico, sendo preferivelmente de cerca de 2 a cerca de 15% ou 2 a 10% (no presente relatório, todas as percentagens são baseadas em peso seco).

[0045] Agentes de reticulação adequados incluem reticuladores de carbodi-imida & aziridina, e reticuladores divulgados, por exemplo, em WO 02/31016. Os reticuladores podem formar ligações entre grupos funcionais carboxila, hidroxila ou amina na interface entre a base e o revestimento de topo.

[0046] O agente de reticulação pode, também, melhorar a dureza e/ou resistência a água da camada de superfície depositada sobre o filme e consequentemente, do produto acabado, enquanto resulta em uma camada de superfície que, uma vez endurecida, permite a fácil penetração da tinta curável por radiação na mesma.

[0047] Por exemplo, pode ser usado 1 - 10% de reticulador, ou mais preferivelmente 1- 5% ou 2-5%.

[0048] Por exemplo, onde o polímero é um polímero acrílico, o montante de agente de reticulação pode ser de até 10% em peso do polímero acrílico, sendo preferivelmente de 1 a 5% em peso do polímero acrílico.

[0049] A camada de superfície pode conter todos os outros agentes adicionais, se necessário, para evitar a blocagem de uma folha na outra, e para melhorar a propriedade de corrimento da folha, propriedade anti-estática, propriedade de não transparência, etc. Estes agentes adicionais são geralmente adicionados em uma quantidade total não excedendo cerca de 40% em peso do polímero acrílico. Como o referido agente adicional podem ser usados, por exemplo, um pigmento como óxido de polietileno, sílica, sílica gel, argila, talco, terra diatomácea, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, sulfato de bário, silicato de alumínio, zeólita sintética, alumina, óxido de zinco, óxido de titânio, litopônio, branco acetinado, etc. e agentes anti-estática catiônicos, aniônicos e não iônicos, etc..

[0050] Por exemplo, um promotor de adesão de tinta e endurecedor de superfície pode ser usado, como sílica coloidal. Um promotor de adesão de tinta e endurecedor de superfície pode, por exemplo, estar presente em uma quantidade de 5 a 20%.

[0051] Materiais anti-blocagem que podem ser usados incluem sílica, argilas, polímeros não formadores de filme (por exemplo dispersões de PMMA e contas), por exemplo em uma quantidade de adição de 0,1 a 3%, preferivelmente 0,1 a 1,0%.

[0052] Água pode ser usada para proporcionar sólidos de revestimento de aproximadamente 5 a 20%.

[0053] De acordo com a presente invenção, a camada de superfície pode ser aplicada como uma dispersão aquosa em cerca de 0,5 a cerca de 2,5 g/m2 sobre o substrato pelo método de revestimento por rolos, revestimento por lâmina, revestimento por pulverização, revestimento por faca de ar, revestimento por barra/bastão, rotogravura reversa, etc. no substrato e então seca, por exemplo, em um forno a ar quente.

[0054] Após a etapa de secagem, a camada de superfície inclui então o polímero dispersível em água, suavemente reticulado pelo agente de reticulação e, incluído na matriz de polímero acrílico, o composto etilenicamente insaturado. Isto permite a fácil penetração da tinta curável por radiação na camada de superfície bem como sua reação subsequente com o composto etilenicamente insaturado.

[0055] A presente invenção não usa revestimento base. Entretanto, antes de aplicar a camada de superfície, se funcionalidade suficiente não estiver disponível na superfície do substrato, este pode, opcionalmente, ser pré-tratado de maneira convencional visando melhorar molhamento & adesão. Para esta finalidade, é possível, por exemplo, pré-tratar o substrato pelo efeito corona, descarga corona, chama, ou produtos químicos oxidantes, mas deve ser entendido que todas as técnicas conhecidas que visam melhorar a superfície de um item tipo folha tendo em vista a aplicação de uma composição podem ser adequadas.

[0056] Uma face reversa do substrato, a saber uma face não coberta pela camada de superfície, pode ser coberta com uma camada adesiva sensível à pressão que consiste de um agente adesivo sensível a pressão comumente usado, Além disso, se necessário, um filme ou folha de liberação consistindo de um agente de liberação pode cobrir a camada adesiva sensível a pressão. Este laminado incluindo a folha de impressão de acordo com a invenção pode ser usado como um rótulo adesivo que pode ser afixado à maioria dos tipos de superfície.

[0057] Outro aspecto da invenção refere-se assim a um filme imprimível projetado para rótulos composto de um substrato do qual somente uma face é revestida com uma camada de superfície e do qual a outra face é revestida com uma camada adesiva sensível a pressão que é, ela própria coberta com um filme ou folha de liberação.

[0058] Outro aspecto da presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de um filme imprimível incluindo a etapa de revestir pelo menos um lado de um substrato com uma dispersão aquosa composta de um polímero dispersível em água e um composto etilenicamente insaturado e um agente de reticulação adequado e opcionalmente iniciadores convencionais, e incluindo adicionalmente a etapa de secagem do revestimento assim obtido.

[0059] O processo de fabricação de um filme imprimível pode opcionalmente incluir antes da etapa de revestimento de pelo menos uma face do substrato, uma outra etapa de pré-tratamento do substrato (como tratamento por descarga corona).

[0060] Em uma modalidade particular direcionada para a preparação de rótulos, somente uma face do referido substrato é revestida com uma camada de superfície e o substrato com uma face revestida assim obtido é revestido com um adesivo sensível a pressão ou em uma variante, o adesivo sensível a pressão pode ser transferido de um protetor (revestimento de liberação) com o qual o substrato revestido está combinado.

[0061] Outro objetivo da presente invenção refere-se a filme impresso composto de um substrato de que pelo menos uma face é revestida com uma camada de superfície composta de um polímero dispersível em água e um composto etilenicamente insaturado e reticulador adequado, a referida face revestida do substrato sendo impressa por métodos convencionais como impressão em ofsete, gravura, flexografia, impressão serigráfica e impressão tipográfica usando tinta curável por radiação e subsequentemente curada por radiação.

[0062] Formulações de tinta para cura por radiação contêm geralmente pigmentos, veículo, solvente e iniciadores. Os solventes destes sistemas são monômeros de baixa viscosidade, capazes de reagirem, eles mesmos (i.e., usados como diluentes reativos). O veículo é usualmente composto de uma resina derivada de monômeros, prepolímeros ou oligôomeros insaturados como derivados de acrilatos que são capazes de reagir com o composto etilenicamente insaturado da camada de superfície. Para uma tinta UV, os "iniciadores" contêm uma grande quantidade de fotoiniciadores que respondem aos fótons de luz UV para iniciar a reação do sistema.

[0063] Uma formulação de tinta UV pode ser generalizada como: Pigmento 15-20% Prepolímeros 20-35% Veículo 10-25% Fotoiniciadores 2-10% Outros iniciadores 1-5%.

[0064] Para uma tinta curável por feixe de elétrons, os "iniciadores" não contêm geralmente fotoiniciadores.

[0065] Os monômeros de baixa viscosidade, algumas vezes denominados diluentes, são capazes de reações químicas que levam à sua total incorporação à matriz polimérica final.

[0066] O veículo provê a porção "resina dura" da formulação. Tipicamente são derivados de resinas sintéticas como, por exemplo, uretanos, epóxidos, poliésteres que foram modificados por reação com compostos portando grupos etilênicos como, por exemplo, ácido (met)acrílico, hidroxietil(met)acrilato, produto de reação de caprolactona com compostos insaturados portando um grupo hidroxila e similares.

[0067] Ajustes apropriados podem ser feitos na seleção dos pré- polímeros e monômeros usados para obtenção das requeridas viscosidades para os diferentes métodos de aplicação.

[0068] Outro aspecto da invenção refere-se a um processo para a fabricação de um filme impresso compreendendo as etapas de a) revestir um substrato com uma dispersão aquosa contendo um polímero dispersível em água e um composto etilenicamente insaturado e um reticulador adequado; b) secar o revestimento assim obtido; c) entintar o revestimento seco com tinta curável por radiação; d) curar a tinta com radiações UV ou EB.

[0069] Deve ser notado que as diferentes etapas deste processo podem ser efetuadas nas mesmas condições (velocidade, custos, etc) da camada de superfície convencional.

[0070] Finalmente, a invenção refere-se também a um filme impresso obtido por entintamento de um filme imprimível de acordo com a invenção, e especialmente um rótulo impresso assim obtido.

[0071] Um exemplo de um filme revestido de acordo com a presente invenção é mostrado, esquematicamente e não em escala na Figura 1.

EXEMPLOS

[0072] Os seguintes Exemplos são fornecidos com a finalidade de ilustrar a presente invenção e podem ser aplicados em um filme substrato de acordo com técnicas padrão.

[0073] As matérias-primas usadas nestes exemplos são originadas dos seguintes fornecedores: Cytec Surface Specialties S.A./N.V. Anderlechtstraat, 33, 1620 Drogenbos; Alberdingk Boley GmbH Europe Headquarters, Duesseldorfer Str. 53, 47829 Krefeld, Alemanha; Cray Valley Laporte Road, Stallingborough, North East Lincolnshire, DN41 8DR; Xama Aziridenes Flevo Chemie (Nederland) B.V., Havendijk 8a, 3846 AD Harderwijk, Holanda; Gasil Silica INEOSSilicas Limited, Warrington, England WA5 1AB; Baxenden Chemicals Ltd, Paragon Works, Worsley Street, Rising Bridge, Accrington, BB5 2SL: Bayer Material Science 100 Bayer Road, Pittsburgh, PA 15205; Grace Davison Oak Park Business Centre, Alington Road, Little Barford, St. Neots, Cambs PE19 6WL; NIPPON SHOKUBAI EUROPE N. V. Haven 1053, Nieuwe Weg1, B-2070 Zwijndrecht, Bélgica; Nissando Industries Inc. 1- 2-3, Onodai Midori-ku, China; DSM NeoResins+ Sluisweg 12, PO Box 123 5140 AC Waalwijk, Holanda. Amostra 1

[0074] Copolímero acrílico (Craymul 8500; Cray Valley) 82,8 (74,0-90,9)% Sílica (Gasil HP250; Crossfield) 0,2 (0,1 - 1,0) % Sílica coloidal (Ludox x30; GRACE Davison) 12 (5 - 20) % Ebecryl 160 (Cytec) 3 (2 - 10) % XAMA-7 (reticulador azirideno polifuncional; Bayer Polymers); 2 (2 - 5) % Água para fornecer sólidos de revestimento de aproximadamente 5 - 20% Amostra 2

[0075] Copolímero acrílico (Craymul 8405; Cray Valley) 81,5 (74,0- 90,9)% Silica (Seahostar KE250; Nippon Shokubai) 0,5 (0,1 - 1,0) % Sílica coloidal (Bindzil 15/500; GRACE Davison) 5 - 20 % Ebecryl 160 (Cytec) 5 (2 - 10) % PFAZ 322 (reticulador azirideno polifuncional: Bayer Polymers) 3 (2 - 5) % Água para fornecer sólidos de revestimento de aproximadamente 5 - 20% Amostra 3 Dispersão de PU (Witcobond 315-40; Baxenden Chemicals) 33% Copolímero acrílico (Craymul 8500; Cray Valley) 42,8 (41,0 - 57,9) % Silica (Seahostar KE250; Nippon Shokubai) 0,5 (0,1 - 1,0) % Sílica coloidal (Ludox x30; GRACE Davison) 15 (5 - 20) % Ebecryl 160 (Cytec) 5 (2 - 10) % XAMA-2 (reticulador azirideno polifuncional; Bayer Polymers) 3,7 (2 - 5) % Água para fornecer sólidos de revestimento de aproximadamente 5 - 20%

[0076] (As faixas indicadas entre parênteses nas amostras 1 a 3 acima são faixas preferidas para os materiais indicados, e os números indicados antes dos parênteses são exemplos específicos de formulações contempladas dentro das faixas preferidas sugeridas.)

[0077] As seguintes formulações mais específicas de acordo com a invenção foram preparadas, ou preparadas numa forma adequada para teste de laboratório na ausência de um componente antiblocagem indicado, e testadas como descrito: Exemplo 1

Exemplo 2

Exemplo 3

Exemplo 4

Exemplo 5

[0078] Outras formulações mais específicas contempladas de acordo com a invenção são as seguintes: Exemplo 6

Exemplo 7

[0079] Os sistemas destas amostras e exemplos devem ter uma vida de pote usável de aproximadamente 8 a 12 horas antes que o reticulador seja consumido. No entanto, adição de mais reticulador revitaliza a formulação sem efeitos significativos nas propriedades de filme acabado.

[0080] Após revestimento das formulações específicas acima dos Exemplos 1 a 5 sobre um filme, o filme revestido foi seco em um forno de ar quente e, então impresso em um processo serigráfico com tintas de serigrafia curáveis por UV comercialmente disponíveis a 5 a 15 g/m2. Exemplos são tintas RN752 & 650-CWHD da FUJIFlLM SERICOL, tinta UVSF-172 da PARAGON INKS, tintas da série RSP da NORCOTE ou tinta Combiwhite USW90004 & UVOSCREEN II (tm) da FLINT INKS.

[0081] O filme impresso assim obtido foi curado por UV usando potências de lâmpadas UV comerciais típicas de 100-200 W/cm em velocidades de impressão típicas de 50-100 m/min.

[0082] O filme impresso finalmente obtido foi testado de acordo com o seguinte método:

[0083] Exposição a condições extremamente úmidas em alta temperatura (tipicamente > 90°C) e baixa temperatura (0°C) seguida por teste de arranhamento (scratch testing) imediato. Cada um dos exemplos 1 a 5 passou no teste de alta temperatura, e o Exemplo 3 passou num teste de baixa temperatura modificado a 4°C.

[0084] Resultados similares são esperados em relação a cada um dos Exemplos 6 e 7, e Exemplos específicos formulados de acordo com as Amostras 1 a 3.

[0085] Os resultados mostraram que o novo sistema sem revestimento base da presente invenção fornece um excelente filme impresso adequado para rotulagem, por exemplo, na indústria de bebidas.

Claims

1. Composição de revestimento sem revestimento base para filme para etiqueta caracterizada pelo fato de que compreende: um aglutinante de uretano ou de acrilato de uretano que é um polímero dispersível em água; um composto etilenicamente insaturado que é dispersível em água e miscível com ou ligado ao polímero dispersível em água, em que a composição de revestimento contém uma quantidade suficiente do composto etilenicamente insaturado de modo que o composto etilenicamente insaturado retém pelo menos parte de sua insaturação após a reação com o reticulador de maneira que é capaz de formar uma ligação covalente com uma tinta e em que o composto etilenicamente insaturado inclui uma ou mais ligações de uretano; e um reticulador de Carbodi-imida ou Aziridina, em que o reticulador está presente em uma quantidade adequada para ligação e adesão efetiva do revestimento ao filme para etiqueta.

2. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero dispersível em água está presente em uma quantidade de 10 a 98% em peso após secagem da composição de revestimento.

3. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato que o composto etilenicamente insaturado está presente em uma quantidade de 2 a 90% em peso após secagem da composição de revestimento.

4. Composição de revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato que o reticulador está presente em uma quantidade de 1 a 5% em peso após secagem da composição de revestimento.

5. Filme imprimível caracterizado pelo fato de compreender um substrato e pelo menos uma camada de superfície formada a partir de uma composição de revestimento como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, compreendendo nenhuma camada de revestimento base.

6. Filme imprimível caracterizado de acordo com a reivindicação 5, pelo fato de compreender uma superfície lisa conformada em filme e receptiva a tinta adequada para impressão.

7. Filme imprimível, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato que a segunda camada de superfície é formada a partir de uma composição de revestimento como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, compreendendo nenhuma camada de revestimento base.

8. Filme imprimível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato que o substrato é selecionado do grupo que consiste de filmes poliméricos, filmes poliolefínicos, papéis, papéis sintéticos, tecido tecidos, tecido não tecidos, chapas de cerâmica, chapas de fibras metálicas, folhas (filmes) metalizadas, lâminas metálicas, chapas metálicas, e folhas de compósito em multicamada formadas pela combinação dos materiais,

9. Filme imprimível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato que o substrato é um filme de polipropileno orientado.

10. Filme imprimível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato que somente uma face é revestida com uma camada de superfície e a face reversa do substrato é revestida com uma camada adesiva sensível a pressão.

11. Filme impresso caracterizado pelo fato de que compreende um filme imprimível como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 10, adicionalmente portando impressão.

12. Filme impresso, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o composto etilenicamente insaturado formou uma ligação covalente com uma tinta devido aos grupos insaturados existentes no revestimento no momento em que a tinta é aplicada ao mesmo.

13. Processo para a fabricação de um filme imprimível como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de revestir pelo menos um lado do substrato com uma dispersão aquosa contendo o revestimento como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4 e compreendendo ainda a etapa de secagem do revestimento assim obtido.

14. Processo para a fabricação de um filme impresso como definido na reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de compreender etapas como definidas na reivindicação 13 e compreendendo adicionalmente as etapas de: entintar o revestimento seco com uma tinta curável por radiação; e curar a tinta com radiações UV ou EB.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a tinta é aplicada ao revestimento a um tempo quando o revestimento foi aplicado ao filme por meio de uma etapa de revestimento e o filme de revestimento foi suprido à estação de impressão.

16. Filme impresso, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de ser na forma de um rótulo, o filme sendo combinado antes ou após a impressão com uma camada adesiva sensível a pressão.

17. Filme impresso, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o filme é adicionalmente combinado antes ou após a impressão com um filme de liberação.

18. Recipiente caracterizado pelo fato de ser rotulado com um rótulo como definido na reivindicação 16.

19. Recipiente de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o recipiente é uma garrafa.