ES2317849T3 - Utilizacion de laminas de materiales sinteticos para la impresion con tintas organicas seguun el procedimiento de chorros de tinta. - Google Patents
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Abstract
Utilización de láminas de materiales sintéticos para la impresión con tintas orgánicas según el procedimiento de chorros de tinta, caracterizada porque el material sintético se selecciona entre un poli(cloruro de vinilo), un polietileno, un polipropileno, un poliestireno, un policarbonato, un poli(met)acrilato o mezclas de ellos, y contiene de 5 a 50% de ésteres de celulosas, conteniendo los ésteres grupos acetilo, propionilo o butirilo.
Description
Utilización de láminas de materiales sintéticos
para la impresión con tintas orgánicas según el procedimiento de
chorros de tinta.
El presente invento se refiere a la utilización
de láminas de materiales sintéticos para la impresión con tintas
orgánicas según el procedimiento de chorros de tinta (en inglés
inkjet), estando compuestas las láminas a base de un PVC
[poli(cloruro de vinilo)] o de otros polímeros que son
apropiados para la producción de láminas, los cuales han sido
modificados mediante ciertas adiciones, de tal manera que ellos son
apropiados para la impresión con tintas orgánicas según el
procedimiento de chorros de tinta.
La utilización de láminas de PVC o de otros
materiales poliméricos en forma de películas, en vez del papel, en
procedimientos técnicos de impresión, está ampliamente propagada. La
impresión se efectúa en este contexto de manera preferida según el
procedimiento de chorros de tinta, mediante unas soluciones de tinta
sobre una base acuosa. El procedimiento de chorros de tinta hace
posible en particular una impresión digital, es decir una variación
regulada por ordenador de las imágenes impresas, y por consiguiente
hace posible una variabilidad de las imágenes, que es imposible
mediante las habituales técnicas de epigrafía o de impresión por
rodillos. Puesto que estas tintas acuosas no son compatibles
normalmente con la lámina de material sintético, las láminas de
material sintético son provistas de una capa de cubrimiento (en
inglés topcoat), que normalmente se compone de un agente
aglutinante que es compatible con la lámina y de elevadas cantidades
de materiales de carga hidrófilos, tales como cal, gel de sílice,
óxido de aluminio, un polvo de celulosa o similares, los cuales
permiten una penetración de la tinta acuosa en la capa de
cubrimiento. La penetración de tintas acuosas es mejorada en muchos
casos todavía más mediante ciertas adiciones de detergentes. Un
importante sector de aplicaciones de tales láminas es la producción
de etiquetas, realizándose que la lámina imprimible todavía está
fijada sobre una lámina de soporte a través de un pegamento
permanentemente elástico (compárese p.ej. el documento de patente
de los EE.UU. US-P 4.713.273). Además de esto, se
producen en una elevada extensión también superficies de
propaganda, p.ej. en carteles de poblaciones (en inglés cityposter),
medios públicos de tráfico o banderas (en inglés banner).
Puesto que las tintas sobre una base acuosa no
son estables permanentemente frente a las condiciones atmosféricas,
o respectivamente se corren al volverse húmedas, se desarrollaron
para el procedimiento de chorros de tinta ciertas tintas orgánicas
sobre la base de disolventes orgánicos. Éstas contienen p.ej.
acetato de etilo, metil-etil-cetona
o ciclohexanona como disolvente orgánico, un PVC y resinas de
acrilato como agentes formadores de películas y agentes espesantes
así como pigmentos dispersos o respectivamente disueltos. Al
contrario que una tinta acuosa, las tintas sobre la base de
disolventes orgánicos se adhieren directamente sobre una lámina de
material sintético y se secan más rápidamente, dejando ellas tras
de sí, mediante el contenido de agentes aglutinantes, sobre la
superficie de la lámina una película de color, que es resistente a
las condiciones atmosféricas y al agua. Se conocen también unas
tintas orgánicas sobre la base de disolventes anhidros de elevado
punto de ebullición, las cuales contienen colorantes y agentes
aglutinantes dispersos o disueltos y proporcionan imágenes
resistentes a las condiciones atmosféricas. Estos disolventes,
ciertamente, no son explosivos, pero se secan solo con lentitud.
Resulta desventajoso en el caso de las tintas orgánicas el hecho de
que la película de color se sitúa predominantemente sobre la
superficie y por lo tanto es separada mecánicamente por abrasión
con facilidad, y al ser aplicados los puntos de color, mediante la
lenta desecación éstos se corren con facilidad y por consiguiente
no se hacen posibles unos contornos nítidos ni respectivamente una
impresión yuxtapuesta limpia de diferentes colores.
A partir del documento de patente europea EP
158.428 se conocen unas etiquetas adhesivas por contacto, que
tienen un revestimiento imprimible directamente. El revestimiento
comprende una mezcla ternaria a base de un copolímero de un éster
metacrilato y una olefina, de un éster de celulosa con un contenido
de grupos hidroxilo residuales de 0,5 a 1,5% y de un agente
imprimador a base de una poliolefina clorada o de una resina de
copoliéster. Las etiquetas deben de ser impresas según el
procedimiento de impresión flexográfica, que no es comparable con
la impresión por chorros de tinta.
A partir del documento de patente alemana DE 23
23 999 se conocen también revestimientos para etiquetas adhesivas
por contacto, componiéndose el revestimiento a base de un
acetato-butirato de celulosa, de copoliésteres de
tereftalato de etileno y un isoftalato, y copolímeros de acrilatos y
metacrilatos. Los ésteres de celulosas deben de disminuir la
adhesión de los pegamentos al enrollar las etiquetas en un grado tal
que, al desenrollar, la impresión aplicada mediante impresión
flexográfica no se desprenda del pegamento.
El documento EP 709.221 se refiere a substratos
brillantes para la impresión por chorros de tinta. Con el fin de
mejorar la absorción de tinta, está previsto un revestimiento a base
de sustancias solubles en agua, p.ej. una
hidroxipropil-metil-celulosa y una
hidroxietil-celulosa, que absorben bien a las tintas
acuosas utilizadas en este documento. Unas adiciones solubles en
agua a los revestimientos no son apropiadas para tintas sobre la
base de disolventes
orgánicos.
orgánicos.
Fue una misión del presente invento, por lo
tanto, modificar las láminas de tal manera que los colores aplicados
con tintas orgánicas según el procedimiento de chorros de tinta
penetren en la superficie de las láminas y ya no se corran hacia
los lados. El color debe de secarse superficialmente por
consiguiente con mayor rapidez y de modo resistente al enjugado,
con lo cual se mejora la resolución de la imagen impresa y se puede
aumentar la velocidad de
impresión.
impresión.
Sorprendentemente, el problema planteado por
esta misión se puede resolver mediante el recurso de que a una masa
de material sintético en si conocida, que es apropiada para la
formación de la lámina, se le añaden unas cantidades suficientes de
ésteres de celulosas. Una mezcladura de la masa de material
sintético con otros materiales sintéticos o materiales de carga se
manifiesta como ineficaz.
Las láminas conformes al invento puede
reemplazar al papel y a las láminas revestidas con un revestimiento
de cubrimiento en los actuales procedimientos de impresión por
chorros de tinta, pero también se pueden emplear como modelo de
impresión en revestimientos de suelos de materiales sintéticos o
papeles pintados así como en lonas para tiendas o camiones o
superficies de propaganda.
Para la producción de las láminas utilizables
conformes al invento, una masa usual para láminas en forma de un
polvo, que contiene el material sintético y materiales auxiliares y
coadyuvantes usuales tales como agentes plastificantes, materiales
de carga, agentes estabilizadores, pigmentos etc., se mezcla con un
correspondiente polvo de los ésteres de celulosas, se plastifica en
un amasador y se elabora por medio de calandrias o según el
procedimiento de extrusión, para formar unas láminas que tienen un
peso por unidad de superficie (gramaje) de 50 a 100 g/m^{2}.
Alternativamente, es posible naturalmente aplicar por
estratificación una capa con un grosor de 10 a 50 \mum de la
composición anterior como lámina de cubrimiento sobre una lámina de
base constituida por polímeros de otros tipos distintos, teñida de
blanco por ejemplo con dióxido de titanio, sulfato de bario o
carbonato de calcio, o producir ambas capas en común según el
procedimiento de coextrusión [extrusión concomitante]. Además, es
posible aplicar por estucado o con rasqueta en forma de una capa
tales láminas constituidas de modo conocido a base de un plastisol,
es decir una mezcla de partículas de materiales sintéticos,
materiales de carga y otros materiales auxiliares y coadyuvantes,
que ha sido empastada en correspondientes agentes diluyentes o
plastificantes, en la que se han incorporado unas cantidades
correspondientes de ésteres de celulosas, y gelificar esta capa a
unas temperaturas de 150-200ºC para formar una
película. Por motivos de estabilidad, se coloca debajo un tejido
para estabilización o una lámina de material sintético, o también un
papel de silicona, que de nuevo se ha de retirar. Se conocen además
unos procedimientos de colada [o casting en inglés] para la
producción de tales láminas, que asimismo son apropiados.
Los ésteres de celulosas que se emplean conforme
al invento están esterificados en lo esencial con grupos acetilo,
propionilo y/o butirilo, siendo pequeño el contenido restante de
grupos hidroxilo libres de las celulosas, y ascendiendo a
aproximadamente 0,5 hasta 3%. Son preferidas en tal contexto unas
mezclas de grupos acetilo con grupos propionilo y/o butirilo, que
confieren al material sintético una pequeña dureza. Se prefieren en
particular acetil-butiril-celulosas
con aproximadamente 13% de grupos de acetilo y 38% de grupos
butirilo, referidos a la masa de éster de celulosa, junto con un
resto de grupos hidroxilo de aproximadamente 1,5%. Los ésteres de
celulosas deben de constituir un 5-50, de manera
preferida un 8-20% de la masa de las láminas. Los
plastisoles permiten una incorporación de hasta 30% de ésteres de
celulosas. Por encima de este valor, la masa se vuelve demasiado
rígida para la elaboración y las láminas obtenidas son demasiado
poco resistentes a la rotura. Para la producción de lonas,
revestimientos de suelos o papeles pintados de material sintético,
que sean imprimibles, es sin embargo posible producir a partir de
plastisoles unas capas más gruesas de 200-500
\mum, que tienen un correspondiente substrato estable.
Por motivos de precio se emplea preferiblemente
como material de base para las láminas un PVC, que se ha mezclado
con aproximadamente 10-30%, de manera preferida con
20%, de un agente plastificante usual (tal como el éster dioctílico
de ácido ftálico o el éster diisodecílico de ácido ftálico o también
un agente plastificante polimérico usual) referido a la masa de
PVC. Entran en cuestión, sin embargo, también otros materiales
sintéticos, que se pueden conformar con facilidad a la forma de
láminas, tales como un polietileno o polipropileno, un poliestireno,
un policarbonato o también otros poliésteres.
Junto con agentes plastificantes, son adiciones
usuales las de agentes estabilizadores frente a los UV
(ultravioletas), agentes de reticulación, materiales de carga,
pigmentos, etc.
Como agentes moderadores de la lámina, se
mezclaron dentro de la lámina de PVC un
poli(vinil-butiral), óxido de aluminio, un
poli(acrilato de metilo), un talco, o un EVA. Al contrario
que los ésteres de celulosas, ellos no muestran ningún contorno
nítido de delgadas líneas de tinta aplicadas por atomización como
una lámina sin modificar correspondiente, de manera tal que ellos
no son apropiados como adicionas mejoradoras de la impresión.
En el documento de solicitud de patente alemana
DE 43 04 308 A1 se describen unas láminas rígidas a base de
copolímeros de cicloolefinas, que se pueden utilizar como
dieléctrico para condensadores, para el aislamiento eléctrico, como
lámina de envasado, como lámina de reproducción o como ventanas de
visualización para celdas de LCD (presentadores de cristal
líquido). Las láminas presentan una alta transparencia, unas buenas
propiedades dieléctricas, unas altas temperaturas de
reblandecimiento y una buena estanqueidad frente a los gases, pero
no son apropiadas para una utilización conforme al invento como
láminas para la absorción de tintas orgánicas por el procedimiento
de chorros de tinta. Especulativamente se menciona la posibilidad de
la mezcladura con los más diferentes materiales sintéticos y
polímeros, entre otros un propionato de celulosa, pudiendo éstos
ser compatibles o no compatibles y formando eventualmente también
capas separadas. No se indica en qué dirección modifica esta
adición las propiedades.
El documento de patente alemana DE 38 82 047 T2
se refiere a objetos conformados a base de poliésteres lineales con
un material de carga a base de microesférulas de un acetato de
celulosa, resultando, mediante el estiramiento de la fase de
poliéster en torno a las esférulas de acetato de celulosa, que no
son compatibles con el poliéster, unos espacios porosos, que están
llenos con aire. Estos espacios huecos llenos con aire dan al objeto
un aspecto opaco a causa de la refracción de la luz y permiten que
los líquidos penetren en estos espacios huecos igual que en una
esponja. Las láminas así producidas son utilizables como un papel
sintético y se pueden escribir con una tinta acuosa o con tintas de
impresión. Para el procedimiento de chorros de tinta, tales
productos no son apropiados, puesto que la aspiración capilar de la
tinta conduce a un corrimiento difuso de gotitas de tinta aplicadas
por atomización.
El documento DE 15 69 533 A describe un
procedimiento para disminuir la posibilidad de ensuciamiento de
superficies de PVC plastificado, en el que se añade a la pasta de
PVC un éster de celulosa en forma de una solución orgánica. Las
láminas producidas de esta manera deben de estar protegidas contra
un ensuciamiento por polvo, grasas, aceites y hollín, y deben de
tener una alta resistencia contra tintas de bolígrafos y tintas
normales para escribir. No parece por lo tanto que sea posible una
utilización en el procedimiento de chorros de tinta.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
\vskip1.000000\baselineskip
Una masa para láminas de PVC, que se compone de
78,5 g de un PVC, 1,5 g de un PMMA, 19 g de ftalato de diisodecilo
(DIDP), 2,5 g de un aceite de soja epoxidado (ESO), 2,4 g de un
agente estabilizador así como 9 g de un pigmento blanco de titanio,
se mezcla con las siguientes adiciones, y se calandra para dar una
lámina con un grosor de 80 \mum y se imprime según el
procedimiento de chorros de tinta.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El efecto se midió como corrimiento de los
colores entre dos colores diferentes. Los valores de la Tabla se
indican como anchura de corrimiento en \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Una masa de base para plastisoles constituida
por 40 partes de un PVC y por 28 partes de un copolímero de PVCNA,
que ha sido empastada con 28 partes de ftalato de diisodecilo y 1,5
partes de un ESO (aceite de soja epoxidado), así como con 0,3
partes de agentes diluyentes hidrocarbonados de ebullición fácil, y
ha sido estabilizada con 1,9 partes de
didecil-fenil-fosfito de Ba/Zn, se
mezcla con un pigmento blanco a base de 20 partes de TiO_{2}, 10
partes de ftalato de dioctilo, 30 partes de un agente diluyente y
con un polvo de un acetato-butirato de celulosa en
las cantidades indicadas en la siguiente Tabla, y por medio de una
rasqueta se extienden por estucado en capas de
300-450 \mum sobre un tejido siliconizado y se
calientan durante 1-2 min a
180-200ºC en un horno de gelificación. Después de
haber retirado el tejido, se obtienen unas láminas de color blanco
que se corresponden con el papel en cuanto a la resistencia a la
rotura, las cuales absorben tintas orgánicas.
Ejemplo
3
Un polvo de PVC y un polvo de PMMA como masa de
base del material sintético se mezclan con ésteres de ácido ftálico
(el éster undecílico o respectivamente el éster diisodecílico) como
agentes plastificantes (Phth),
didecil-fenil-fosfito de Ba/Zn, como
agente estabilizador, TiO_{2} como pigmento de color blanco y un
acetato-butirato de celulosa (CAB) como material de
carga en las cantidades indicadas más adelante, se homogeneizan en
un amasador y se elaboran en una calandria de acuerdo con el
Ejemplo 1 para formar unas láminas resistentes a la rotura con un
grosor de 80-85 \mum. Todas las láminas son bien
imprimibles según el procedimiento de chorros de tinta.
Todos los datos en % expuestos en esta solicitud
se refieren a % en masa, siempre y cuando que no se indique otra
cosa distinta.
Claims (8)
1. Utilización de láminas de materiales
sintéticos para la impresión con tintas orgánicas según el
procedimiento de chorros de tinta, caracterizada porque el
material sintético se selecciona entre un poli(cloruro de
vinilo), un polietileno, un polipropileno, un poliestireno, un
policarbonato, un poli(met)acrilato o mezclas de
ellos, y contiene de 5 a 50% de ésteres de celulosas, conteniendo
los ésteres grupos acetilo, propionilo o butirilo.
2. Utilización de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque la mezcla contiene de 8 a 20% de
ésteres de celulosas.
3. Utilización de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque la lámina de material sintético
contiene sustancias auxiliares y coadyuvantes usuales, tales como
agentes plastificantes, agentes estabilizadores frente a los UV,
materiales de carga, pigmentos y agentes humectantes.
4. Utilización de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el material
sintético constituye un 20-70%, el agente
plastificante constituye hasta un 30%, preferiblemente hasta un 15%,
y los materiales de carga constituyen hasta un 30%, de la masa de
la lámina.
5. Utilización de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la lámina de
material sintético contiene un pigmento blanco, en particular
dióxido de titanio, sulfato de bario o carbonato de calcio en una
proporción de 2 a 10%.
6. Utilización de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la lámina es una
lámina de calandria con un grosor de 50 a 150 \mum.
7. Utilización de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizada porque la lámina de material sintético está
conjuntamente estratificada a partir de una capa de cubrimiento con
un grosor de 10-15 \mum de acuerdo con los
reivindicaciones 1-3 y de una lámina de base con un
grosor de 30-100 \mum.
8. Utilización de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la lámina es una
lámina estucada o moldeada por colada con un grosor hasta de 1.000
\mum y preferiblemente tiene una estratificación con un
tejido.
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