ES2324222T3 - Liquido eyectable curable para la fabricacion de una placa flexografica. - Google Patents
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Abstract
Un líquido eyectable curable, para fabricar una matriz negativa de impresión flexográfica, que tienen una viscosidad a una tasa de cizalla de 100 s -1 y a una temperatura entre 15 y 70ºC menor de 50 mPa.s que comprende: - al menos un foto-iniciador; - al menos un monómero monofuncional; - al menos un 5% en peso de un monómero u oligómero polifuncional; - al menos un 5% en peso de un plastificante, basados ambos en el peso total del líquido eyectable curable, y en el que el monómeros u oligómero polifuncional es un monómero u oligómero de acrilato de cadena lineal.
Description
Líquido eyectable curable para la fabricación de
una placa flexografíca.
La presente invención se refiere a flexografía
digital y, más específicamente, a un líquido eyectable curable para
fabricar una plancha de impresión flexográfica.
Las planchas de impresión flexográfica se
conocen bien para su uso en impresión sobre superficies que son
blandas y fácilmente deformables, tales como materiales de embalaje,
por ejemplo, cartón y películas de plástico. Pueden prepararse a
partir de un precursor de plancha de impresión que tenga una capa
consistente en una composición foto-polimerizable,
que generalmente comprende un aglutinante elastomérico, al menos un
monómero y un foto-iniciador. Las patentes
anteriores referentes a planchas de impresión flexográfica incluyen
los siguientes documentos: US 3960572 (ASAHI CHEMICAL), US 3951657
(UPJOHN), US 4323637 (DU PONT) y US 4427759 (DU PONT).
Tradicionalmente, se aplica una imagen al
precursor de plancha de impresión exponiendo la capa
foto-polimerizable al flujo de radiación actínica
(por ejemplo, radiación ultravioleta) con una máscara de imagen
interpuesta entre la fuente de radiación y el precursor de plancha
de impresión. La radiación actínica causa polimerización en las
áreas de la capa foto-polimerizable no protegidas
por la máscara de imagen. Después de la formación de imágenes, las
planchas se procesan con un disolvente adecuado para retirar la
composición foto-polimerizable en las áreas no
expuestas, creando así una imagen basada en relieve sobre la plancha
de impresión. Las planchas procesadas se montan después en una
imprenta, donde se usan para transferir tinta a una superficie de
impresión deseada.
El proceso para fabricar una plancha de
impresión flexográfica se simplificó aplicando una capa para formar
la máscara de imagen directamente sobre el precursor de plancha de
impresión. En el documento US 6521390 (AGFA), una capa erosionable
por IR, sustancialmente opaca a la radiación actínica, se laminó
sobre el precursor de plancha flexográfica. El documento US 6358668
(AGFA) describe una capa receptora de tinta sobre la capa
foto-polimerizable de un precursor de plancha de
impresión flexográfica, en la que la tinta eyectada sobre la capa
receptora de tinta crea una máscara de imagen de elevada densidad
óptica. Aunque el proceso para preparar la plancha de impresión
flexográfica se simplificó incorporando una capa que formaba una
máscara de imagen en el precursor de plancha de impresión, el
proceso sigue siendo complicado y lento. Además, el proceso no es
respetuoso con el medio ambiente debido a una elevada producción de
residuos al retirar las áreas no expuestas de la capa
foto-polimerizable.
El documento US 5511477 (IDANIT TECHNOLOGIES)
describe un método para la producción de planchas de impresión
fotopoliméricas de tipo relieve, que comprende las etapas de: formar
una imagen positiva o negativa sobre un sustrato por impresión por
chorro de tinta con una composición de tinta fotopolimérica,
precalentada opcionalmente a una temperatura de aproximadamente 30 a
260ºC; y de someter el sustrato impreso resultante a radiación UV,
curando de este modo la composición de tinta que forma la imagen.
Los sustratos adecuados para este método se limitan a acero,
poliéster y otros materiales rígidos, limitando las posibilidades de
las aplicaciones flexográficas. Otro problema es que las gotas de
tinta polimérica eyectadas siguen siendo móviles y tienden a
deformarse, impidiendo así la reproducción exacta de puntos pequeños
e impidiendo la formación de bordes nítidos y, por tanto, la
formación de una
\hbox{imagen nítida.}
El documento US 6520084 (CREO) describe un
método para fabricar una plancha de impresión flexográfica mediante
múltiples pasadas de una unidad de chorro de tinta que emplea dos
elastómeros diferentes que se depositan sobre una superficie
modificadora. Para el eyectado, los elastómeros pueden licuarse
calentando polímeros fundibles hasta temperaturas entre 100 y 150ºC
o disolviéndolos en disolventes tóxicos y peligrosos, tales como
tolueno. La necesidad de temperaturas elevadas no sólo limita la
elección de sustratos adecuados, sino también la impresora de chorro
de tinta a un dispositivo de "chorro de tinta sólida". Se
permite que el tolueno se evapore entre cada dos capas depositadas,
creando un entorno hostil.
El documento EP 1428666 A (AGFA) describe un
método para preparar una plancha de impresión flexográfica eyectando
una tinta para chorro de tinta curable por radiación sobre un
sustrato elástico. Las tintas descritas no contienen ningún
elastómero y la calidad de la plancha de impresión flexográfica es
inferior a la de las planchas de impresión flexográfica
convencionales. Los experimentos realizados por los inventores de la
presente invención para preparar un líquido eyectable curable que
contuviera elastómeros en una cantidad suficiente para mejorar la
calidad de dichas planchas de impresión flexográfica no tuvieron
éxito.
El documento EP 1449648 A (KODAK POLYCHROME
GRAPHICS) describe un método para fabricar una plancha de impresión
con relieve que tenga áreas de recepción de tinta curadas en una
base receptora, comprendiendo el método los etapas de:
- (a)
- formar imágenes en un precursor de plancha de impresión litográfica para producir una plancha de impresión litográfica que tenga áreas receptoras de tinta de formación de imagen y áreas repelentes de tinta que no forman imágenes, definiendo las áreas receptoras de tinta de formación de imagen y las áreas repelentes de tinta que no forman imágenes una primera imagen;
- (b)
- aplicar una primera composición curable a la plancha de impresión litográfica, en la que la primera composición curable humedezca las áreas receptoras de tinta de formación de imagen y no humedezca las áreas repelentes de tinta que no forman imágenes, para formar un recubrimiento sustancialmente uniforme de la primera composición curable en las áreas receptoras de tinta de formación de imagen;
- (c)
- poner en contacto el recubrimiento de la primera composición curable con la base receptora para hacer una impresión de la primera composición curable sobre la base receptora; y
- (d)
- curar la impresión en la base receptora para producir una primera capa curada, de manera que la primera capa curada incluya áreas curadas receptoras de tinta que definen una segunda imagen correspondiente a la primera imagen.
El documento DE 10360997 A1 (CREO) describe
métodos para fabricar planchas flexográficas que comprenden las
etapas de proporcionar un sustrato de plancha y una superficie de
formación de imagen, depositar un fondo de matriz elastomérica sobre
el sustrato, curar el fondo de matriz depositado, y formar una
imagen por chorro de tinta en una capa sobre la superficie de
formación de imagen. También describe una composición específica que
tiene 45 partes de un uretanodiacrilato polifuncional de cadena
lineal (Ebecryl230), 51 partes de un monómero monofuncional (IBOA),
0,7 partes de un colorante (Bengalrosa) y 2,5 partes de un
fotoiniciador (1-hidroxiciclohexil fenil
cetona).
El documento US 2002/128340 A1 (YOUNG JAMES
ET AL) describe un método de formación de una composición de
adhesivo sensible a presión sobre un sustrato, que comprende las
etapas de:
- (a)
- proporcionar una composición fluida, curable, que forme un adhesivo sensible a presión tras el curado;
- (b)
- imprimir por chorro de tinta la composición sobre al menos una parte del sustrato; y
- (c)
- curar la composición en condiciones eficaces para formar el adhesivo sensible a presión.
El documento EP 1158364 A2 (BASF) describe una
composición fotopolimerizable que comprende al menos un copolímero
de bloque de elastómero termoplástico SIS caracterizado por que
contiene un copolímero de bloque SBS que tiene un contenido en
estireno del 5-25% en peso y un contenido de enlace
vinílico del 30-65%; una proporción en peso de
copolímero SBS a copolímero SIS de 70/30-10/90; y un
50/90% en peso de la mezcla del agente de unión comprende los
copolímeros de bloque SIS y SBS. Describe también el uso de un
plastificante para mejorar la compatibilidad de los copolímeros de
bloque SIS y SBS.
Existe, por tanto, una necesidad de proporcionar
un líquido eyectable curable mejorado para fabricar una plancha de
impresión flexográfica con una alta calidad de imagen y aplicable a
un amplia variedad de aplicaciones, incluyendo impresión sobre
superficies blandas y fácilmente deformables. Además, se desea una
amplia selección de impresoras de chorro de tinta baratas y
adecuadas, por ejemplo, impresoras que usan cabezales de impresión
de tipo continuo o cabezales de impresión de tipo gota
piezoeléctricos, térmicos, electrostáticos y acústicos, según se
requiera.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un líquido eyectable curable adecuado para fabricar una
plancha de impresión flexográfica de forma rápida, sencilla y
respetuosa con el medio ambiente.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un líquido eyectable curable adecuado para fabricar una
plancha de impresión flexográfica que presente una alta calidad de
imagen.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un líquido eyectable curable adecuado para fabricar una
plancha de impresión flexográfica con una impresora de chorro de
tinta barata usando un cabezal de impresión piezoeléctrico a baja
temperatura.
Estos y otros objetos de la invención resultarán
evidentes a partir de la siguiente descripción en este
documento.
Sorprendentemente, se ha descubierto que una
plancha de impresión flexográfica puede obtenerse por un proceso de
chorro de tinta que presenta una calidad comparable a la de una
plancha de impresión flexográfica convencional.
Los objetos de la presente invención se realizan
con un líquido eyectable curable como se define en la reivindicación
1. Una capa de dicho líquido eyectable curable después del curado
posee un alargamiento a rotura de al menos un 5%, un módulo de
almacenamiento E' menor de 200 MPa a 30 Hz y una contracción
volumétrica menor del 10%.
Otras ventajas y realizaciones de la presente
invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción
en este documento.
El término "flexografía" como se usa en la
descripción de la presente invención, se refiere a un método de
impresión que usa un soporte flexible que tiene una superficie de
impresión de relieve elastomérico.
La expresión "líquido eyectable curable"
como se usa en la descripción de la presente invención, se refiere
al fluido eyectable para fabricar la plancha de impresión
flexográfica.
La expresión "tinta de impresión" como se
usa en la descripción de la presente invención se refiere al fluido
para producir una imagen con una plancha de impresión
flexográfica.
El término "elastómero" como se usa en la
descripción de la presente invención, se refiere a un material
polimérico que, a temperatura ambiente, puede estirarse a baja
tensión en gran medida y que es capaz de recuperar su forma original
aproximada después de eliminar dicha tensión, por ejemplo, una goma
sintética o un plástico.
El término "plastificante" como se usa en
la descripción de la presente invención se refiere a una sustancia
añadida a plásticos u otros materiales para hacerlos más
flexibles.
La expresión "alargamiento a rotura" como
se usa en la descripción de la presente invención se refiere al % de
alargamiento de una capa de 0,4 mm de espesor en el momento de su
rotura.
La expresión "módulo complejo (E*)" como se
usa en la descripción de la presente invención describe el
comportamiento visco-elástico de un material y se
representa mediante la fórmula E* = E' + iE'', en la que la parte
real es el módulo elástico (o de almacenamiento) E' y la parte
imaginaria es el módulo de pérdida E''.
La expresión "módulo de almacenamiento
(E')" como se usa en la descripción de la presente invención se
refiere al componente elástico del módulo complejo E* de un material
y está relacionado con la rigidez del material.
La expresión "módulo de pérdida (E'')" como
se usa en la descripción de la presente invención se refiere al
componente viscoso del módulo complejo E* de un material y está
relacionado con la capacidad del material para disipar energía
mecánica por movimiento molecular.
El término "UV" se usa en la descripción de
la presente aplicación como una abreviatura de radiación
ultravioleta.
La expresión "radiación ultravioleta" como
se usa en la descripción de la presente invención se refiere a
radiación electromagnética en el intervalo de longitud de onda de 4
a 400 nm.
La expresión "radiación actínica" como se
usa en la descripción de la presente invención se refiere a
radiación electromagnética capaz de iniciar reacciones
fotoquímicas.
El término "monofuncional" como se usa en
la descripción de la presente invención se refiere a un grupo
funcional reactivo.
El término "polifuncional" como se usa en
la descripción de la presente invención se refiere a más de un grupo
funcional reactivo.
La expresión "con funcionalidad ácido" como
se usa en la descripción de la presente invención se refiere a que
comprende al menos un grupo funcional ácido.
El término "oligómero" como se usa en la
descripción de la presente invención se refiere a un polímero
constituido por dos, tres o cuatro unidades monoméricas.
El término "colorante", como se usa en la
descripción de la presente invención se refiere a tintes y
pigmentos.
El término "tinte" como se usa en la
descripción de la presente invención se refiere a un colorante que
tiene una solubilidad de 10 mg/l o mayor en el medio en el que se
aplica en las condiciones ambiente correspondientes.
El término "pigmento" se define en DIN
55943, que se incorpora como referencia en este documento, como un
agente colorante orgánico o inorgánico, cromático o acromático, que
es prácticamente insoluble en el medio de aplicación en las
condiciones ambiente correspondientes, teniendo, por tanto, una
solubilidad menor de 10 mg/l en el mismo.
El término "alquilo" se refiere a todas las
variantes posibles para cada número de átomos de carbono en el grupo
alquilo, es decir, para tres átomos de carbono:
n-propilo e isopropilo; para cuatro átomos de
carbono: n-butilo, isobutilo y butilo terciario;
para cinco átomos de carbono: n-pentilo,
1,1-dimetil-propilo,
2,2-dimetilpropilo y
2-metil-butilo, etc.
La expresión "grupo acilo" como se usa en
la descripción de la presente invención se refiere a grupos (C =
O)-arilo y (C = O)-alquilo.
La expresión "grupo alifático saturado"
como se usa en la descripción de la presente invención se refiere a
grupos hidrocarburo de cadena lineal, de cadena ramificada o
alicíclicos.
La expresión "grupo alifático insaturado"
como se usa en la descripción de la presente invención se refiere a
grupos hidrocarburo de cadena lineal, de cadena ramificada o
alicíclicos que contienen al menos un doble o triple enlace.
La expresión "grupo aromático" como se usa
en la descripción de la presente invención se refiere a un
ensamblaje de unión covalente de átomos de carbono conjugados
cíclicos, que se caracterizan por altas energías de resonancia, por
ejemplo, benceno, naftaleno y antraceno.
El término "grupo hidrocarburo alicíclico"
se refiere a una un ensamblaje de unión covalente de átomos de
carbono conjugados cíclicos, que no forman un grupo aromático, por
ejemplo, ciclohexano.
El término "sustituido" como se usa en la
descripción de la presente invención se refiere a que uno o más de
los átomos de carbono y/o que un átomo de hidrógeno de uno o más de
los átomos de carbono en un grupo alifático, un grupo aromático o un
grupo hidrocarburo alicíclico, se sustituyen por un átomo de
oxígeno, un átomo de nitrógeno, un átomo de fósforo, un átomo de
silicio, un átomo de azufre, un átomo de selenio o un átomo de
telurio, o un grupo que contenga uno o más de dichos átomos
sustituyentes de carbono e hidrógeno. Dichos sustituyentes incluyen
grupos hidroxilo, grupos tiol, grupos carbamato, grupos urea, grupos
éter, grupos tioéter, grupos ácido carboxílico, grupos fosfonamida,
grupos éster, grupos sulfonato, grupos sulfonamida, grupos
fosfonato, grupos fosfonamidato, grupos amida y grupos amina.
La expresión "grupo heteroaromático" se
refiere a un grupo aromático en el que al menos uno de los átomos de
carbono conjugados cíclicos se sustituye por un átomo de nitrógeno o
un átomo de fósforo.
La expresión "grupo heterocíclico" se
refiere a un grupo hidrocarburo alicíclico en el que al menos uno de
los átomos de carbono conjugados cíclicos se sustituye por un átomo
de oxígeno, un átomo de nitrógeno, un átomo de fósforo, un átomo de
silicio, un átomo de azufre, un átomo de selenio o un átomo de
telurio.
\vskip1.000000\baselineskip
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica contiene al menos cuatro componentes: (i) un monómero
monofuncional, (ii) un monómero u oligómero polifuncional, (iii) un
plastificante y (iv) un foto-iniciador.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener un inhibidor de la polimerización para
limitar la polimerización por calor o radiación actínica. Se
prefiere añadir un inhibidor durante la preparación del líquido
eyectable curable.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener, además, al menos un monómero u
oligómero con funcionalidad ácido.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener, además, al menos un elastómero.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener, además, al menos un tensioactivo para
controlar la difusión de una gota de líquido eyectable curable.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener, además, al menos un colorante para
aumentar el contraste entre la imagen eyectada y el fondo.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener adicionalmente agua y/o líquidos
orgánicos tales como alcoholes, disolventes fluorados y líquidos
apróticos dipolares.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener adicionalmente al menos un
humectante.
Puede añadirse un biocida al líquido eyectable
curable de acuerdo con la presente invención para fabricar una
plancha de impresión flexográfica para evitar el crecimiento
microbiano no deseado, que puede ocurrir en el líquido eyectable
curable con el tiempo. El biocida puede usarse en solitario o en
combinación.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica puede contener adicionalmente aditivos tales como
agentes de tamponación, agentes anti-moho, agentes
para ajustar el pH, agentes para ajustar la conductividad eléctrica,
agentes quelantes, agentes anti-oxidación y
estabilizadores de luz. Dichos aditivos pueden incorporarse en los
líquidos eyectables curables de la presente invención en cualquier
cantidad eficaz, según se desee. Los ejemplos de agentes para
controlar el pH adecuados para los líquidos eyectables curables de
la presente invención incluyen, aunque sin limitación, ácidos y
bases, incluyendo hidróxidos de metales alcalinos tales como
hidróxido de litio, hidróxido sódico e hidróxido potásico. La
cantidad incluida dependerá del componente específico que se
incluya.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención para fabricar una plancha de impresión
flexográfica preferiblemente tiene una viscosidad a una tasa de
cizalla de 100 s^{-1} y a una temperatura entre 15 y 70ºC no mayor
de 100 mPa.s, preferiblemente menor de 50 mPa.s y más
preferiblemente menor de 15 mPa.s.
Puede emplearse cualquier monómero monofuncional
polimerizable conocido habitualmente en la técnica.
Los monómeros monofuncionales adecuados incluyen
estireno, metilestireno, cloroestireno, bromoestireno,
metoxiestireno, dimetilaminoestireno, cianoestireno, nitroestireno,
hidroxiestireno, aminoestireno, carboxiestireno, ácido acrílico,
acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de ciclohexilo,
acrilamida, ácido metacrílico, metacrilato de metilo, metacrilato de
etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de butilo, metacrilato de
fenilo, metacrilato de ciclohexilo, acrilato de isoamilo, acrilato
de estearilo, acrilato de laurilo, acrilato de octilo, acrilato de
decilo, acrilato de isoamilestilo, acrilato de isostearilo, acrilato
de 2-etilhexil-diglicol, acrilato
de 2-hidroxibutilo, ácido
2-acriloiloxietilhexahidroftálico, acrilato de
butoxietilo, acrilato de etoxidietilenglicol, acrilato de
metoxidietilenglicol, acrilato de metoxipolietilenglicol, acrilato
de metoxipropilenglicol, acrilato de fenoxietilo, acrilato de
tetrahidrofurfurilo, acrilato de isobornilo, acrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxipropilo, acrilato de
2-hidroxi-3-fenoxipropilo,
acrilato de vinil éter, ácido
2-acriloiloxietilsuccínico, ácido
2-acriloloxietiletilftálico, ácido
2-acriloxietil-2-hidroxietil-ftálico,
acrilato flexible modificado con lactona, acrilato de
t-butilciclohexilo, vinil piridina,
N-vinilpirrolidona,
N-vinilimidazol, 2-vinilimidazol,
N-metil-2-vinilimidazol,
propil vinil éter, butil vinil éter, isobutil vinil éter,
beta-cloroetil vinil éter, fenil vinil éter,
p-metilfenil vinil éter, y
p-clorofenil vinil éter.
El monómero monofuncional es preferiblemente un
monómero de acrilato.
Dos o más monómeros monofuncionales pueden
usarse en combinación.
El monómero monofuncional preferiblemente tiene
una viscosidad menor de 30 mPa.s a una tasa de cizalla de
100 s^{-1} y a una temperatura entre 15 y 70ºC.
100 s^{-1} y a una temperatura entre 15 y 70ºC.
Puede emplearse cualquier monómero y oligómero
polifuncional polimerizable conocido habitualmente en la
técnica.
Los monómeros polifuncionales adecuados son
monómeros tales como divinilbenceno, dacrilato de trietilenglicol,
diacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de polietilenglicol,
diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol,
diacrilato de polipropilenglicol, diacrilato de
1,4-butanodiol, diacrilato de
1,6-hexanodiol, diacrilato de
1,9-nonanodiol, diacrilato de neopentil glicol,
diacrilato de dimetilol-triciclodecano, diacrilato
de aducto bisfenol A y EO (óxido de etileno), diacrilato de aducto
bisfenol A y PO (óxido de propileno), diacrilato de hidroxipivalato
neopentil glicol, diacrilato de dimetiloltriciclodecano alcoxilado,
diacrilato de politetrametilenglicol, oxalato de diestirilo,
malonato de diestirilo, succinato de diestirilo, glutarato de
diestirilo, adipato de diestirilo, maleato de diestirilo, fumarato
de diestirilo, beta,beta'-dimetilglutarato de
diestirilo, 2-bromoglutarato de diestirilo,
alfa,alfa'-dicloroglutarato de diestirilo,
tereftalato de diestirilo, di(acrilato de etilo) de ácido
oxálico, di(metil acrilato de etilo) de ácido oxálico,
di(acrilato de etilo) de ácido malónico, di(metil
acrilato de etilo) de ácido malónico, di(acrilato de etilo)
de ácido succínico, di(acrilato de etilo) de ácido glutárico,
di(acrilato de etilo) de ácido adípico, di(acrilato de
etilo) de ácido maleico, di(acrilato de etilo) de ácido
fumárico, di(acrilato de etilo) de ácido
beta,beta'-dimetilglutárico, etilendiacrilamida,
propilendiacrilamida, 1,4-fenilendiacrilamida,
1,4-fenilenbis(acrilato de oxietilo),
1,4-fenilenbis(acrilato de oximetil etilo),
1,4-bis(acriloiloxietoxi)ciclohexano,
1,4-bis(acriloiloximetiletoxi)ciclohexano,
1,4-bis(acriloiloxietoxicarbamoil)benceno,
1,4-bis(acriloiloximetiletoxicarbamoil)benceno,
1,4-bis
(acriloiloxietoxicarbamoil)ciclohexano,
bis(acriloiloxietoxicarbamoilciclohexil)metano,
di(metacrilato de etilo) de ácido oxálico, di(metil
etil metacrilato) de ácido oxálico, di(metacrilato de etilo)
de ácido malónico, di(metil etil metacrilato) de ácido
malónico, di(metacrilato de etilo) de ácido succínico,
di(metil etil metacrilato) de ácido succínico,
di(metacrilato de etilo) de ácido glutárico,
di(metacrilato de etilo) de ácido adípico,
di(metacrilato de etilo) de ácido maleico,
di(metacrilato de etilo) de ácido fumárico, di(metil
etil metacrilato) de ácido fumárico, di(metacrilato de etilo)
de ácido beta,beta'-dimetil glutárico,
1,4-fenilenbis(metacrilato de oxietilo),
1,4-bis(metacriloiloxietoxi)ciclohexano,
acriloiloxietoxietil vinil éter, triacrilato de pentaeritritol,
trimetacrilato de pentaeritritol, tri(hidroxiestireno) de
pentaeritritol, triacrilato de ácido cianúrico, trimetacrilato de
ácido cianúrico, triacrilato de
1,1,1-trimetilolpropano, trimetacrilato de
1,1,1-trimetilolpropano, triacrilato de
trimetilolpropano modificado con EO, triacrilato de
tri(propilenglicol), triacrilato de trimetilolpropano
modificado con caprolactona, tetraacrilato de pentaeritritol,
tetraacrilato de pentaeritritoletoxi, hexaacrilato de
dipentaeritritol, tetraacrilato de ditrimetilolpropano, triacrilato
de glicerinpropoxi, tri(acrilato de etilo) de ácido
cianúrico, tri(acrilato de etilo) de
1,1,1-trimetilolpropano, hexaacrilato de
dipentaeritritol, tri(etil vinil éter) de ácido cianúrico, un
condensado de un producto de reacción entre
1,1,1-trimetilolpropano y tres moles de diisocianato
de tolueno, con acrilato de hidroxietilo, y un condensado de un
producto de reacción de 1,1,1-trimetilolpropano y
tres moles de diisocianato de hexano, con
p-hidroxiestireno, etilentetraacrilamida, y
propilentetraacrilamida.
El monómero polifuncional es preferiblemente un
monómero de acrilato.
Los oligómeros polimerizables adecuados son
oligómeros polimerizados a partir de los monómeros monofuncionales
y/o polifuncionales descritos anteriormente. Los oligómeros
particularmente preferidos incluyen acrilatos de epoxi, acrilatos de
uretano alifáticos, acrilatos de uretano aromáticos, acrilatos de
poliéster, acrilatos de poliéter, acrilatos de poliéter modificados
con amina y oligómeros acrílicos de cadena lineal.
El monómero u oligómero polifuncional es
preferiblemente un monómero u oligómero de cadena lineal.
Pueden usarse dos o más monómeros y/u oligómeros
polifuncionales en combinación.
El monómero u oligómero polifuncional
preferiblemente tiene una viscosidad mayor de 50 mPa.s a una tasa de
cizalla de 100 s^{-1} y a una temperatura entre 15 y 70ºC.
Puede emplearse cualquier monómero y oligómero
con funcionalidad ácido polimerizable conocido habitualmente en la
técnica. Los monómeros y oligómeros con funcionalidad ácido pueden
contener una pluralidad de grupos funcionales ácido.
El grupo funcional ácido se selecciona
preferiblemente entre el grupo que consiste en un grupo funcional
ácido carboxílico y un grupo funcional ácido fosfórico.
Un monómero con funcionalidad ácido preferido se
selecciona entre el grupo que consiste en un monómero de acrilato
funcionalizado, un monómero de (meta)crilato con
funcionalidad ácido, un oligómero de acrilato con funcionalidad
ácido y un oligómero de (meta)crilato con funcionalidad
ácido. Se prefieren particularmente Ebecryl® 168, Ebecryl® 170 y
Ebecryl® 770 disponibles en UCB.
Un monómero con funcionalidad ácido preferido se
selecciona entre el grupo que consiste en 2-(metacriloil)etil
ftalato, 2-(acriloil)etil ftalato,
2-(metacriloloxi)etil succinato, 2-(acriloxi)etil
succinato, metacrilato fosfato de etilenglicol y acrilato de
2-carboxietilo.
Un oligómero con funcionalidad ácido preferido
se selecciona entre el grupo que consiste en metacrilatos
oligoméricos, ácidos multifuncionales y acrilatos oligoméricos
ácidos multifuncionales. Se prefieren particularmente Sartomer®
SB10E35, Sartomer® SB520E35 y Sartomer® SB500E50 disponibles en CRAY
VALLEY.
Un catalizador denominado
foto-iniciador típicamente inicia la reacción de
polimerización. El foto-iniciador requiere menos
energía para activación que los monómeros y oligómeros para formar
el polímero.
El foto-iniciador absorbe luz y
es el responsable de la producción de radicales libres o cationes.
Los radicales libres o cationes son especies de alto contenido
energético que inducen la polimerización de monómeros, oligómeros y
polímeros y con monómeros polifuncionales y oligómeros inducen
también la reticulación.
Una cantidad preferida de iniciador es del 1 al
10% en peso del peso del líquido eyectable curable total y más
preferiblemente del 1 al 7% en peso del peso del líquido eyectable
curable total.
Puede usarse una combinación de dos o más
foto-iniciadores.
Puede usarse también un sistema de
foto-iniciador. Un sistema de
foto-iniciador es un foto-iniciador
que se activa por radiación actínica y forma radicales libres por
abstracción de hidrógeno o extracción de electrones desde un segundo
compuesto. El segundo compuesto, denominado normalmente
co-iniciador, se convierte en el iniciador real de
radicales libres.
La irradiación con radiación actínica puede
realizarse en dos etapas cambiando la longitud de onda o la
intensidad. En dichos casos, se prefiere usar dos tipos de iniciador
conjuntamente.
Los foto-iniciadores adecuados
para usar en el líquido eyectable curable de acuerdo con la presente
invención incluyen: quinonas, benzofenona y benzofenonas
sustituidas, hidroxil alquil fenil acetofenonas, dialcoxi
acetofenonas,
\alpha-halogeno-acetofenonas, aril
cetonas (tales como 1-hidroxiciclohexil fenil
cetona),
2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona,
2-bencil-2-dimetilamino-(4-morfolinofenil)
butan-1-ona, tioxantonas (tales como
isopropiltioxantona), bencil dimetil cetal, óxido de
bis(2,6-dimetilbenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina,
derivados de óxido de trimetilbenzoil fosfina tales como óxido de
2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, metil tio fenil
morfolino cetonas tales como
2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropan-1-ona,
morfolino fenil amino cetonas,
2,2-dimetoxi-1,2-difeniletan-1-ona
o
5,7-diyodo-3-butoxi-6-fluorona,
fluoruro de difeniliodonio y hexafluofosfato de trifenilsulfonio,
éteres de benzoína, peróxidos, biimidazoles, bencil dimetil cetal,
aminocetonas, benzoil ciclohexanol, oxisulfonil cetonas, sulfonilo
cetonas, ésteres de benzoil oxima, alcanforquinonas, cetocumarins, y
cetona de Michler.
Estos foto-iniciadores están
fácilmente disponibles en el mercado, aunque en ocasiones en una
mezcla con uno o más foto-iniciadores distintos:
Irgacure® 184, Irgacure® 500, Irgacure® 907, Irgacure® 369,
Irgacure® 651, Irgacure® 819, Irgacure® 1000, Irgacure® 1300,
Irgacure® 1700, Irgacure® 1800, Irgacure® 1870, Darocur® 1173,
Darocur® 4265 y Darocur® ITX disponible en CIBA SPECIALTY CHEMICALS,
Lucerin TPO disponible en BASF AG, Esacure® KK, Esacure® KT046,
Esacure® KT055, Esacure® KIP150, Esacure® KT37 y Esacure® EDB
disponible en LAMBERTI, H-Nu®470 y
H-Nu® 470X disponible en SPECTRA GROUP Ltd.,
Genocure® EHA y Genocure® EPD disponible en RAHN.
Los foto-iniciadores
particularmente preferidos son Irgacure® 819, Irgacure® 1300 e
Irgacure® 1800 disponibles en CIBA SPECIALTY CHEMICALS.
Los inhibidores de polimerización adecuados
incluyen antioxidantes de tipo fenol, estabilizadores de luz de tipo
amina con impedimentos estéricos, antioxidantes de tipos fósforo,
monometil éter de hidroquinona usado habitualmente en monómeros de
(met)acrilato, y pueden usarse también hidroquinona, metil
hidroquinona, t-butilcatecol, pirogalol. De estos,
un compuesto de fenol que tiene un doble enlace en las moléculas
derivadas de ácido acrílico se prefiere particularmente debido a que
tiene un efecto de retención de la polimerización incluso cuando se
calienta en un entorno cerrado sin oxígeno. Los inhibidores
adecuados son, por ejemplo, Sumilizer® GA-80,
Sumilizer® GM y Sumilizer® GS producidos por Sumitomo Chemical Co.,
Ltd.
Como la adición excesiva de estos inhibidores de
polimerización disminuirá la sensibilidad del líquido eyectable
curable al curado, se prefiere determinar la cantidad capaz de
prevenir la polimerización antes de la mezcla. La cantidad de un
inhibidor de polimerización generalmente es de 200 a 20.000 ppm del
peso del líquido eyectable curable total.
Las combinaciones adecuadas de compuestos que
reducen la inhibición de polimerización con oxigeno con inhibidores
de polimerización por radicales son:
2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfoIinofenil)-butano-1
y
1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona;
1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona
y benzofenona;
2-metil-1[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropano-1-ona
o
2-metil-1[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropano-1-ona
y dietiltuioxantona o isopropiltioxantona; y derivados de
benzofenona y acrilato que tienen un grupo amino terciario, y la
adición de aminas terciarias. Un compuesto de amina se emplea
habitualmente para reducir la inhibición de la polimerización por
oxígeno o para aumentar la sensibilidad. Sin embargo, cuando se usa
un compuesto de amina junto con un compuesto con alto valor de
ácido, la estabilidad durante el almacenamiento a alta temperatura
tiende a disminuir. Por lo tanto, específicamente, el uso de un
compuesto de amina con un compuesto con alto valor de ácido en la
impresión con chorro de tinta debería evitarse.
Pueden usarse aditivos sinérgicos para mejorar
la calidad de curado y disminuir la influencia de la inhibición de
oxigeno. Dichos aditivos incluyen, aunque sin limitación, ACTILANE®
800 y ACTILANE® 725 disponibles en AKZO NOBEL, Ebecryl® P115 y
Ebecryl® 350 disponibles en UCB CHEMICALS y CD 1012, Craynor CN 386
(acrilato modificado con amina) y Craynor CN 501 (triacrilato de
trimetilolpropano etoxilado modificado con amina) disponibles en
CRAY VALLEY.
El contenido del aditivo sinérgico está en el
intervalo del 0 al 50% en peso, preferiblemente en el intervalo de 5
al 35% en peso basado en el peso total del líquido eyectable
curable.
Los plastificantes se usan normalmente para
mejorar la plasticidad o para reducir la dureza de los adhesivos,
compuestos de sellado y composiciones de recubrimiento. Los
plastificantes son, generalmente, sustancias orgánicas líquidas o
sólidas inertes, de baja presión de vapor.
Los plastificantes adecuados incluyen aceites y
resinas naturales modificados y no modificados y resinas, alquil,
alquenil, arilalquil o arilalquenil ésteres de ácidos, tales como
ácidos alcanoicos, ácidos arilcarboxílicos o ácido fosfórico;
oligómeros o resinas sintéticos tales como oligoestireno,
copolímeros oligoméricos de estireno-butadieno,
copolímeros oligoméricos de
alfa-metilestireno-p-metilestireno,
oligobutadienos líquidos, o copolímeros oligoméricos líquidos de
acrilonitrilo-butadieno; y también politerpenos,
poliacrilatos, poliésteres o poliuretanos, polietileno, gomas de
etileno-propileno-dieno,
\alpha-metiloligo(óxido de etileno), aceites de
hidrocarburo alifático, por ejemplo, aceites nafténicos y
parafínicos; polidienos líquidos y poliisopreno líquido.
Los ejemplos de plastificantes particularmente
adecuados son aceites minerales parafínicos; ésteres de ácidos
dicarboxílicos tales como adipato de dioctilo o tereftalato de
dioctilo; plastificantes nafténicos o polibutadienos que tienen un
peso molar de entre 500 y 5000 g/mol.
Los plastificantes más particularmente
preferidos son Hordaflex® LC50 disponible en HOECHST, Santicizer®
278 disponible en MONSANTO, TMPME disponible en PERSTORP AB, y
Plasthall 4141 disponible en C. P. Hall Co.
También es posible usar una mezcla de diferentes
plastificantes.
La cantidad de plastificante presente en el
líquido eyectable curable la elige el trabajador especializado y
está presente preferiblemente en una concentración de al menos el 5%
en peso, particularmente preferiblemente al menos el 10% en peso,
aún más preferiblemente al menos el 15% en peso, basado cada uno en
el peso total del líquido eyectable curable.
Los plastificantes preferidos son líquidos que
tienen pesos moleculares de menos de 5000 aunque tienen pesos
moleculares de hasta 30000.
El elastómero puede ser un aglutinante o una
mezcla de varios aglutinantes. El aglutinante elastomérico es un
copolímero elastomérico de un monómero de tipo dieno conjugado y un
monómero de polieno que tiene al menos dos dobles enlaces no
conjugados, o un copolímero elastomérico de un monómero de tipo
dieno conjugado, un monómero de polieno que tiene al menos dos
dobles enlaces no conjugados y un monómero de vinilo copolimerizable
con estos monómeros. El monómero que constituye el esqueleto de
estos copolímeros elastoméricos incluye, por ejemplo, monómeros de
tipo dieno conjugado tales como 1,3-butadieno,
isopreno, 2,3-dimetilbutadieno,
1,3-pentadieno y cloropreno; y monómeros de vinilo,
tales como monómeros de vinilo aromáticos tales como estireno y
alfa-metilestireno, monómeros de nitrilo insaturado
tales como acrilonitrilo, metacrilonitrilo y
alfa-cloroacrilonitrilo. Los monómeros de vinilo no
se limitan a estos ejemplos específicos y pueden ser cualquiera de
los monómeros de tipo dieno conjugado y monómeros de vinilo
copolimerizable con monómeros de polieno mostrados a
continuación.
Los polímeros elastoméricos más preferidos son
polialcadienos, copolímeros y copolímeros de bloque de
vinilaromático/alcadieno y copolímeros de
alcadieno-acrilonitrilo, copolímeros de
etileno-propileno, copolímeros de
etileno-propileno-alcadieno,
copolímeros de etileno-(ácido acrílico), copolímeros de
alcadieno-(ácido acrílico), copolímeros de
alcadieno-acrilato-(ácido acrílico) y copolímeros de
etileno-(ácido (met) acrílico)-(met)acrilato.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención puede contener, al menos, un tensioactivo. El
tensioactivo o tensioactivos pueden ser aniónicos, catiónicos, no
iónicos o zwitteriónicos y normalmente se añaden en una cantidad
total por debajo del 20% en peso basado en el peso del líquido
eyectable curable total y particularmente en un total por debajo del
10% en peso basado en el peso del líquido eyectable curable
total.
Un compuesto fluorado o de silicona puede usarse
como un tensioactivo, sin embargo, un inconveniente potencial es el
corrido después de la formación de la imagen debido a que el
tensioactivo no se reticula. Por lo tanto, se prefiere usar un
monómero copolimerizable que tenga efectos superficiales activos,
por ejemplo, acrilatos modificados con silicona, metacrilatos
modificados con silicona, acrilatos fluorados y metacrilatos
fluorados.
Los colorantes pueden ser tintes o pigmentos o
una combinación de los mismos. Pueden usarse pigmentos orgánicos y/o
inorgánicos.
Los tintes adecuados para el líquido eyectable
curable de acuerdo con la presente invención incluyen tintes
directos, tintes ácidos, tintes básicos y tintes reactivos.
Los pigmentos adecuados para el líquido
eyectable curable de acuerdo con la presente invención incluyen como
pigmentos rojo o magenta: Pigmento Rojo 3, 5, 19, 22, 31, 38, 43,
48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 48: 5, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 57: 2, 58:
4, 63: 1, 81,81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 88, 104, 108, 112, 122,
123, 144, 146, 149, 166, 168, 169, 170, 177, 178, 179, 184, 185,
208, 216, 226, 257, Pigmento Violeta 3, 19, 23, 29, 30, 37, 50, y
88; como pigmentos azul o cian: Pigmento Azul 1,15, 15: 1, 15:2,
15:3, 15:4, 15:6, 16, 17-1, 22, 27, 28, 29, 36, y
60; como pigmentos verdes: Pigmento verde 7, 26, 36, y 50; como
pigmentos amarillos: Pigmento Amarillo 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 35,
37, 55, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 128, 137, 138,
139, 153, 154, 155, 157, 166, 167, 168, 177, 180, 185, y 193; como
pigmento blanco: Pigmento Blanco 6, 18, y 21.
Adicionalmente, el pigmento puede elegirse entre
aquellos descritos por HERBST, W, et al. Industrial Organic
Pigments, Production, Properties, Applications. 2ª edición. VCH,
1997.
Los materiales de pigmento negro adecuados
incluyen negros de humo tales como Carbon Black MA8® de MITSUBISHI
CHEMICAL), Regal® 400R, Mogul® L, Elftex® 320 de CABOT Co., o Carbon
Black FW18, Special Black 250, Special Black 350, Special Black 550,
Printex®25, Printex® 35, Printex® 55, Printex® 90, Printex® 150T de
DEGUSSA. Ejemplos adicionales de pigmentos adecuados se describen en
el documento US 5538548 (BROTHER).
El pigmento está presente en el intervalo del
0,01 al 10% en peso, preferiblemente en el intervalo del 0,1 al 5%
en peso basado en el peso total líquido eyectable curable.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención, preferiblemente no contiene un componente
evaporable aunque en ocasiones puede ser ventajoso incorporar una
cantidad extremadamente pequeña de un disolvente para mejorar la
adhesión a la superficie receptora de tinta después del curado por
UV. En este caso, el disolvente añadido puede ser cualquier cantidad
en el intervalo de 0,1 al 10,0% en peso y preferiblemente 0,1 al
5,0% en peso, basado cada uno en el peso total del líquido eyectable
curable.
Los disolventes orgánicos adecuados incluyen
alcohol, hidrocarburos aromáticos, cetonas, ésteres, hidrocarburos
alifáticos, ácidos grasos superiores, carbitoles, cellosolves,
ésteres de ácido graso superior. Los alcoholes adecuados incluyen,
metanol, etanol, propanol y 1-butanol,
1-pentanol, 2-pentanol,
t-butanol. Los hidrocarburos aromáticos adecuados
incluyen tolueno y xileno. Las cetonas adecuadas incluyen metil etil
cetona, metil isobutil cetona, 2,4-pentanodiona y
hexafluoroacetona. Pueden usarse también glicol, glicol éteres,
N-metilpirrolidona,
N,N-dimetilacetamida,
N,N-dimetilformamida. Un disolvente orgánico
preferido es acetato de etilo.
Cuando se usa un disolvente en el líquido
eyectable curable de acuerdo con la presente invención, puede
añadirse un humectante para evitar la obturación de la boquilla,
debido a su capacidad para ralentizar la velocidad de evaporación
del líquido eyectable curable.
Los humectantes adecuados incluyen triacetina,
N-metil-2-pirrolidona,
glicerol, urea, tiourea, etilen urea, alquil urea, alquil tiourea,
dialquil urea y dialquil tiourea, dioles, incluyendo etanodioles,
propanodioles, propanodioles, butanodioles, pentanodioles, y
hexanodioles; glicoles, incluyendo propilenglicol,
polipropilenglicol, etilenglicol, polietilenglicol, dietilenglicol,
tetraetilenglicol, y mezclas y derivados de los mismos,
prefiriéndose particularmente un polietilenglicol. Se añade
preferiblemente un humectante a la formulación de líquido eyectable
curable en una cantidad del 0,01 al 20% en peso de la formulación,
más preferiblemente del 0,1 al 10% en peso de la formulación.
Los biocidas adecuados para el líquido eyectable
curable de acuerdo con la presente invención incluyen
deshidroacetato sódico, 2-fenoxietanol, benzoato
sódico, piridination-1-óxido sódico,
p-hidroxibenzoato de etilo y
1,2-bencisotiazolin-3-ona
y sales de los mismos. Un biocida preferido para el líquido
eyectable curable de la presente invención es Proxel®GXL disponible
en ZENECA COLOURS.
Se añade preferiblemente un biocida en una
cantidad del 0,001 al 3% en peso, más preferiblemente del 0,01 al
1,00% en peso, basado cada uno en el líquido eyectable curable.
Una dispersión de colorante para usar en el
líquido eyectable curable de acuerdo con la presente invención puede
prepararse mezclando, moliendo y dispersando colorante y resina. Los
aparatos de mezcla pueden incluir una amasadora de presión, una
amasadora abierta, una mezcladora planetaria, un disolvedor y una
mezcladora universal Dalton. Los aparatos de molienda y dispersión
adecuados son un molino coloidal, un dispersador de alta velocidad,
dobles rodillos, un molino de perlas, un acondicionador de pintura y
rodillos triples.
En el proceso de mezcla, molienda y dispersión,
cada proceso se realiza con refrigeración para evitar la acumulación
de calor, tanto como sea posible en condiciones de luz en las que la
luz UV se ha excluido sustancialmente.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención se eyecta sobre una superficie receptora de
tinta. El receptor de tinta comprende un soporte flexible y,
normalmente, al menos una capa fotopolimerizable que puede estar
parcial o totalmente polimerizada.
El soporte puede ser cualquier material flexible
que se use convencionalmente con elementos fotosensible usados para
preparar planchas de impresión flexográficas. Para buenos resultados
de impresión, se requiere un soporte dimensionalmente estable.
Preferiblemente el soporte es transparente a la
radiación actínica para acomodar la exposición al "destello de
retorno" a través del soporte. Los ejemplos de materiales de
soporte adecuados incluyen películas poliméricas tales como aquellas
formadas por polímeros de adición y polímeros de condensación
lineales, espumas y tejidos transparentes. En ciertas condiciones de
uso final, pueden usarse también metales como acero, aluminio, cobre
y níquel como soporte, aunque un soporte metálico no es transparente
a la radiación. El soporte puede estar en forma de lámina o en forma
cilíndrica tal como un manguito. El manguito puede estar formado por
una sola capa o múltiples capas de material flexible como se
describe por ejemplo en el documento US 20020046668 A (ROSSINI). Se
prefieren los manguitos flexibles hechos de películas poliméricas,
puesto que típicamente son transparentes a la radiación ultravioleta
y, de esta manera, acomodan la exposición al destello de retorno
para construir un fondo en el elemento de impresión cilíndrico. Los
manguitos de múltiples capas pueden incluir una capa o cinta
adhesiva entre las capas de material flexible. Se prefiere un
manguito de múltiples capas como se describe en el documento US
5.301.610 (DU PONT). El manguito puede hacerse también de materiales
de bloqueo a la radiación actínica, no transparentes tales como
níquel o epoxi vítreo. El soporte típicamente tiene un espesor de
0,002 a 0,050 pulgadas (0,0051 a 0,127 cm). Un espesor preferido
para la forma de lámina es de 0,003 a 0,016 pulgadas (0,0076 a 0,040
cm). El manguito típicamente tiene un espesor de pared de 10 a 80
mils (0,025 a 0,203 cm) o mayor. El espesor de pared preferido para
la forma del cilindro es de 10 a 40 mils (0,025 a 0,10 cm).
Los soportes poliméricos preferidos para usar
con el líquido eyectable curable de acuerdo con la presente
invención son propionato acetato de celulosa, butirato acetato de
celulosa, poliésteres tales como polietilentereftalato (PET) y
polietileno naftalato (PEN); poliestireno orientado (OPS), nylon
orientado (ONY), polipropileno (PP), polipropileno orientado (OPP),
cloruro de polivinilo (PVC) y diversas poliamidas, policarbonatos,
poliimidas, poliolefinas, poli(vinilacetales), poliéteres y
polisulfonamidas, poliésteres blancos opacos y mezclas de extrusión
de polietilentereftalato y polipropileno. Las resinas acrílicas,
resinas de fenol, vidrio y metales pueden usarse también como un
receptor de tinta. Otros soportes adecuados pueden encontrarse en
Modern Approaches to Wettability: Theory and Applications. Edited by
SCHRADER, Malcolm E., et al. Nueva York: Plenum Press, 1992.
ISBN 0306439859.
La capa fotopolimerizable se aplica a un soporte
dimensionalmente estable con o sin una capa de adhesión.
La capa fotopolimerizable consiste en una
composición fotopolimerizable que se endurece por exposición a luz
actínica. Esto puede realizarse por fotorreticulación de polímeros,
por fotopolimerización de monómeros y/u oligómeros o por ambos
métodos.
Las capas fotopolimerizables preferidas
contienen al menos un aglutinante polimérico que puede lavarse en el
revelador, al menos un compuesto polimerizable por radicales libres,
etilénicamente insaturado, al menos un
foto-iniciador o un sistema
foto-iniciador y opcionalmente aditivos adicionales.
La composición de dichas capas se conoce en principio y se describe,
por ejemplo, en los documentos US 3.960.572 (ASAHI), US 3.951.657
(UPJOHN), US 4.323.637 (DU PONT) y US 4.427.759 (DU PONT).
El al menos un aglutinante polimérico es
preferiblemente un elastómero. Los elastómeros adecuados se han
descrito anteriormente para el "Líquido eyectable curable".
Las mezclas fotopolimerizables comprenden
adicionalmente al menos un compuesto polimerizable por radicales
libres, etilénicamente insaturado, es decir, un monómero o un
oligómero. Los monómeros y oligómeros adecuados se han descrito
anteriormente para el "Líquido eyectable curable".
Los foto-iniciadores adecuados
para la fotopolimerización se han descrito anteriormente para el
"Líquido eyectable curable".
La composición fotopolimerizable generalmente
contiene del 45 al 95% en peso del aglutinante basado en la suma de
todos los constituyentes. Preferiblemente, se emplea del 70 al 95%
en peso del aglutinante. La cantidad de compuestos polimerizables es
del 4,9 al 45% en peso, preferiblemente entre el 4,5 y el 30% en
peso. La cantidad de foto-iniciador es del 0,1 a 5%
en peso.
La composición fotopolimerizable puede
comprender adicionalmente al menos un plastificante. También es
posible usar una mezcla de diferentes plastificantes. Los
plastificantes adecuados se han descrito anteriormente para el
"Líquido eyectable curable". La cantidad de plastificante
presente está generalmente por debajo del 40% en peso basado en la
suma de todos los constituyentes de la composición
fotopolimerizable.
La composición fotopolimerizable puede incluir
adicionalmente otros aditivos tales como inhibidores de la
polimerización iniciada por calor, tintes, pigmentos, aditivos
fotocrómicos, antioxidantes, antiozonantes y adyuvantes de
extrusión, por ejemplo, copolímeros de
\alpha-metilestireno-viniltolueno.
La cantidad de aditivos es preferiblemente menor del 20% en peso
basado en la suma de todos los constituyentes de la composición
fotopolimerizable y se elige ventajosamente de manera que la
cantidad global de plastificante y aditivos no supere el 50% en peso
basado en la suma de todos los constituyentes.
El espesor de la capa fotopolimerizable lo elige
el trabajador especializado de acuerdo con los requisitos de la
aplicación deseada. Generalmente, el espesor varía de 0,05 a 7
mm.
En la preparación de planchas de impresión
flexográficas convencionales, una primera etapa es una etapa de
contra-exposición o de destello de retorno. Esta es
una exposición de la mantilla a radiación actínica a través del
soporte. Se usa para crear una capa de material polimerizado o un
fondo elastomérico sobre el lado del soporte de la capa
fotopolimerizable y sensibilizar la capa fotopolimerizable. El fondo
elastomérico proporciona una adhesión mejorada entre la capa
fotopolimerizable y el soporte, ayuda a resaltar la resolución de
puntos y también a establecer la profundidad del relieve de la
plancha. La exposición al destello de retorno puede tener lugar
antes, después o durante la etapa de eyección del líquido eyectable
curable. Se prefiere que tenga lugar antes o después de eyectar el
líquido eyectable curable para evitar la obturación de las
boquillas.
A diferencia de las planchas de impresión
flexográficas convencionales, el fondo elastomérico en la presente
invención puede comprender la capa o capas fotopolimerizables
completas. Sin embargo, para mejorar la adhesión del líquido
eyectable curable sobre una capa fotopolimerizable, puede ser
ventajoso realizar únicamente un curado parcial de la capa
fotopolimerizable.
La capa o capas fotopolimerizables adecuadas
sobre un soporte incluyen los precursores de plancha de impresión
flexográfica convencionales tales como Cyrel® PLS, Cyrel® HiQ
disponibles en DU PONT y FAH-114 disponible en
BASF.
Los materiales adecuados para usar como fondo
elastomérico incluyen uretanos microcelulares con una estructura de
celda abierta por ejemplo, PORON® y R/bak® disponibles en ROGERS
Corp.; goma natural (poliisopreno) por ejemplo, una plancha de goma
ERIKS Luna Para disponible en ERIKS; mezclas de gomas naturales y de
estireno-butadieno, por ejemplo, planchas de goma
ERIKS Norma y ERIKS Blanca; goma de cloropreno, por ejemplo, una
plancha de goma ERIKS Neoprene®; EPDM o gomas modificadas con dieno
de etileno-propileno, por ejemplo una plancha de
goma ERIKS EPDM®; NBR o copolímeros que comprenden butadieno y
acrilonitrilo por ejemplo, una plancha de goma ERIKS Superba y
Neo-benzid; planchas de polímero de fluorocarbono,
por ejemplo, ERIKS Viton® disponibles todas en ERIKS.
Un soporte puede estar unido o no al fondo
elastomérico. Una capa adhesiva puede estar presente en el fondo
elastomérico.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención se aplica sobre una superficie receptora de tinta
con un medio para eyectar, crear una imagen impresa no curada.
Posteriormente, esta imagen impresa se cura mediante un medio de
curado para producir una matriz negativa de impresión flexográfica.
La matriz negativa de impresión flexográfica puede tener cualquier
forma, por ejemplo, una forma de lámina tal como una plancha de
impresión o una forma cilíndrica tal como un manguito.
La capa del líquido eyectable después del curado
tiene un alargamiento a rotura de al menos el 5%, particularmente
preferiblemente al menos el 25%.
La capa del líquido eyectable curable después
del curado tiene un módulo de almacenamiento E' menor de 200 mPa a
30 Hz, preferiblemente particularmente menor de 50 mPa a 30 Hz.
La capa de líquido eyectable curable después del
curado tiene una contracción volumétrica menor del 10%,
particularmente preferiblemente menor del 8%.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención se eyecta por medios que comprenden un cabezal de
impresión que eyecta pequeñas gotas del líquido eyectable curable de
una manera controlada a través de las boquillas sobre una superficie
receptora de tinta que se está en movimiento respecto al cabezal o
cabezales de impresión. El líquido eyectable curable eyectado o
lanzado a chorro forma una imagen sobre la superficie receptora de
tinta.
Un cabezal de impresión preferido para eyectar
el líquido eyectable curable de acuerdo con la presente invención,
es un cabezal piezoeléctrico. La impresión piezoeléctrica por chorro
de tinta está basada en el movimiento de un transductor cerámico
piezoeléctrico cuando se aplica una tensión al mismo. La aplicación
de la tensión cambia la forma del transductor cerámico
piezoeléctrico en el cabezal de impresión creando un hueco, que
después se llena con el líquido eyectable curable. Cuando se retira
la tensión, el cerámico se expande a su forma original, eyectando
una gota de líquido eyectable curable desde el cabezal de
impresión.
El medio para eyectar un líquido eyectable
curable de acuerdo con la presente invención, sin embargo, no se
restringe al cabezal de impresión de chorro de tinta piezoeléctrica.
Pueden usarse otros cabezales de impresión de chorro de tinta para
la eyección de líquido eyectable curable e incluyen diversos tipos
tales como tipos continuos y tipos de gota térmicos, electrostáticos
y acústicos, según se requiera.
El líquido eyectable curable de acuerdo con la
presente invención eyectado sobre una superficie receptora de tinta
se cura preferiblemente por radiación o exposición a chorro de
electrones. Un medio preferido de curado por radiación es luz
ultravioleta.
Para la etapa de destello de retorno, el tiempo
de exposición de la radiación actínica puede variar de unos pocos
segundos a minutos dependiendo de la intensidad y la distribución de
energía espectral de la radiación, su distancia desde la capa
fotopolimerizable, la resolución de imagen deseada y la naturaleza y
cantidad de la composición fotopolimerizable. Las temperaturas de
exposición son preferiblemente temperatura ambiente o ligeramente
mayor, es decir, aproximadamente de 20 a 35ºC. La exposición es de
una duración suficiente para reticular las áreas expuestas bajo el
soporte o a la capa contra-expuesta.
Las fuentes de radiación actínica incluyen las
regiones de longitud de onda ultravioleta y visible. La
adecuabilidad de una fuente de radiación actínica particular está
gobernada por la fotosensibilidad del iniciador y los monómeros
usados en la preparación de las planchas de impresión flexográficas.
La fotosensibilidad preferida de la mayoría de las planchas de
impresión flexográficas comunes está en el área de UV y UV profundo
del espectro, puesto que permiten una mejor estabilidad a la luz
ambiente. Los ejemplos de fuentes visible y UV adecuadas incluyen
arcos de carbono, arcos de mercurio-vapor, lámparas
fluorescentes, unidades incandescentes de electrones, unidades de
chorro de electrones, láseres y lámparas de inundación fotográfica.
Las fuentes más adecuadas de radiación UV son las lámparas de vapor
de mercurio, particularmente las lámparas solares. Los ejemplos de
fuentes de radiación convencional en la industria incluyen la
lámpara fluorescente Sylvania 350 Blacklight (FR48T12/350
VL/VHO/180, 115 w) y la serie de lámparas fluorescentes de vapor de
mercurio a baja presión de Philips UV-A "TL".
Típicamente un arco de vapor de mercurio o una lámpara solar pueden
usarse a una distancia de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 60
pulgadas (aproximadamente 3,8 a aproximadamente 153 cm) de la capa
fotopolimerizable. Estas fuentes de radiación generalmente emiten
una radiación UV de onda larga entre 310-400 nm. Las
planchas de impresión flexográficas sensibles a estas fuentes UV
particulares usan iniciadores que absorben entre
310-400 nm.
Los medios de curado para el líquido eyectable
curable de acuerdo con la presente invención pueden disponerse en
combinación con el cabezal de impresión de la impresora de chorro de
tinta, desplazándose con el misma de manera que las imágenes
impresas sobre la superficie del receptor de tinta se exponen a la
radiación de curado muy poco tiempo después de haberlas impreso
sobre la superficie receptora de tinta. En dicha disposición, puede
ser difícil proporcionar una fuente de radiación compacta y pequeña
conectada a y que se desplaza con el cabezal de impresión. Por lo
tanto, puede emplearse una fuente de radiación fija estática, por
ejemplo una fuente de radicación UV para curado, conectada a la
fuente de radiación mediante un medio conductor de radiación
flexible tal como un haz de fibra óptica o un tubo flexible
internamente reflectante.
Como alternativa, la radiación de curado puede
suministrarse desde una fuente fija al cabezal de radiación mediante
un dispositivo de espejos que incluye un espejo sobre el cabezal de
radiación.
Una fuente de radiación dispuesta para que no se
mueva con el cabezal de impresión, puede ser también una fuente de
radiación alargada que se extiende transversalmente a través de la
superficie receptora de tinta para curarla y adyacente a la
trayectoria transversal del cabezal de impresión de manera que las
filas posteriores de imágenes formadas
mediante el cabezal de impresión se hacen pasar paso a paso o continuamente por debajo de la fuente de radiación.
mediante el cabezal de impresión se hacen pasar paso a paso o continuamente por debajo de la fuente de radiación.
En la práctica, puede ser deseable proporcionar
una pluralidad de cabezales de impresión en proximidad cercana
relativa en una estación de impresión para conseguir una alta
velocidad de impresión. En ese caso, cada uno tiene su propia fuente
de radiación especializada.
Puede emplearse cualquier fuente de luz
ultravioleta como una fuente de radiación, tal como una lámpara de
mercurio de alta o baja presión, un tubo catódico frío, una luz
negra, un LED ultravioleta, un láser ultravioleta y una luz
intermitente. De éstos, la fuente preferida es una que presente una
contribución relativamente grande de longitud de onda UV, que tenga
una longitud de onda dominante de 300-400 nm.
Específicamente, se prefiere una fuente de luz UV-A
debido a la dispersión de luz reducida en la misma que da como
resultado un curado interior más eficaz.
La radiación UV generalmente se clasifica como
UV-A, UV-B y UV-C de
la siguiente manera:
- UV-A:
- de 400 nm a 320 nm
- UV-B:
- de 320 nm a 290 nm
- UV-C:
- de 290 nm a 100 nm.
Adicionalmente, es posible curar la imagen
impresa usando dos fuentes de luz de diferentes longitudes de onda o
iluminancia. Por ejemplo, la primera fuente de UV puede
seleccionarse para que sea rica en UV-C, en
particular en el intervalo de 240 nm-200 nm. La
segunda fuente de UV puede ser rica entonces en
UV-A, por ejemplo, una lámpara dopada con galio o
una lámpara diferente alta tanto en UV-A como
UV-B. Se ha encontrado, por lo tanto, que el uso de
dos fuentes de UV tiene ventajas, por ejemplo, una velocidad de
curado más rápida.
Para facilitar el curado, la impresora de chorro
de tinta a menudo incluye una o más unidades de agotamiento de
oxígeno. Las unidades de agotamiento de oxígeno ponen una capa de
nitrógeno u otro gas relativamente inerte (por ejemplo, CO_{2})
con una posición ajustable y una concentración de gas inerte
ajustable para reducir la concentración de oxígeno en el entorno de
curado. Los niveles de oxígeno residuales normalmente se mantienen
tan bajos como 200 ppm, aunque generalmente en el intervalo de 200
ppm a 1200 ppm.
La presente invención se describirá ahora en
detalle a modo de ejemplos a continuación en este documento.
Todos los materiales usados en los siguientes
ejemplos estaban fácilmente disponibles en Aldrich Chemical Co.
(Belgium) a menos que se especifique otra cosa.
Se usaron los siguientes materiales:
Actilane® 411 es un acrilato de
trimetilolpropano formal cíclico disponible en AKZO.
Craynor® CN 501 es un triacrilato de
trimetilolpropano etoxilado modificado con amina disponible en Cray
Valley.
DPGDA® es un diacrilato de dipropilenglicol
disponible en UCB.
Ebecryl® 11 es un diacrilato de polietilenglicol
disponible en UCB.
Ebecryl® 168 es un metacrilato modificado con
ácido disponibles en UCB.
Ebecryl® 350 es un diacrilato de silicona
disponible en UCB.
Ebecryl® 770 es un acrilato de poliéster con
funcionalidad ácido diluido con HEMA al 40% disponible en UCB.
Ebecryl® 1360 es un hexaacrilato de polisiloxano
disponible en UCB.
Sartomer® 506D es un acrilato de isobornilo
disponible en CRAY VALLEY.
Irgacure® 500, Irgacure® 819 e Irgacure® 907 son
foto-iniciadores disponibles en CIBA SPECIALTY
CHEMICALS.
PVS225 es una mezcla 40/60 de Craynor® NC 501 y
DPGDA® que contiene un 10% en peso de metilhidroquinona.
MHQ es DPGDA® que contiene el 5% en peso de
metilhidroquinona.
\vskip1.000000\baselineskip
Las calidades Kraton® y las calidades Cariflex®
están disponibles en SHELL Co.
Las calidades Hycar®, las calidades Estane® y
las calidades Hydrin® están todas disponibles en GOODRICH.
Las calidades Breon® están disponibles en
BRITISH-GEON Ltd.
\vskip1.000000\baselineskip
Hordaflex®. LC50 está disponible en HOECHST.
Santicizer® 278 está disponible en MONSANTO.
TMPME es monoalil éter de trimetilolpropano
disponible en PERSTORP AB.
\vskip1.000000\baselineskip
El tinte amarillo es
2-(4-{butil-[4-(2-metoxi-etoxi)-fenil]-amino}-benciliden)-malononitrilo
disponible en AGFA.
El tinte magenta es
2-ciano-3-(4-dibutilamino-fenil)-but-2-endinitrilo
disponible en AGFA.
\vskip1.000000\baselineskip
Perenol®S es una solución al 50% en peso de
Perenol® S Konz. (disponible en COGNIS) en acetato de etilo.
Mersolat® H es una mezcla de sulfonatos de
alcano secundarios de BAYER.
\vskip1.000000\baselineskip
Kieselsol® 100 F es una dispersión al 30% de
SiO_{2} en agua de BAYER.
AGFA PET es una película de PET de 100 \mum
disponible en AGFA, recubierta con una capa protectora fabricada por
aplicación de una solución, que consiste en 246 ml de un látex al
32% basado en un copolímero del 88% en peso de cloruro de
vinilideno, 10% en peso de acrilato de metilo y 2% en peso de ácido
itacónico, 48 ml de Kieselsol® 100 F-30 y 10 ml de
una solución al 4,85% en peso en agua de Mersolat® H y 696 ml de
agua desmineralizada mediante recubrimiento con cuchillo de aire a
un PET orientado uniaxialmente (130 m^{2}/l) secado a 150ºC de
temperatura del aire y estirado en una dirección transversal (factor
3,6).
Lumirror X43 es una película de PET de 125
\mum disponible en TORAY INDUSTRIES.
\vskip1.000000\baselineskip
La solubilidad de un elastómero en una tinta
para chorro de tinta curable por UV se ensayó mezclando el
elastómero y la tinta para chorro de tinta curable por UV. Se
consideró que un elastómero era insoluble en una tinta para chorro
de tinta curable por UV si no era posible preparar una tinta
homogénea transparente que contenía el 16% en peso del elastómero
basado en el peso de tinta total.
El período de validez de un líquido eyectable
curable se ensayó manteniendo el líquido eyectable curable en un
recipiente de vidrio a 20ºC en condiciones de luz en las que la luz
UV se había excluido sustancialmente y evaluando dos semanas después
la homogeneidad del líquido eyectable curable.
La posibilidad de eyectar el líquido eyectable
curable se evaluó usando un cabezal de impresión UPH 110 de AGFA a
60ºC en un papel Professional Glossy de EPSON.
La viscosidad de los líquidos eyectables
curables se midió con un viscosímetro DV-II +
Digital programable de BROOKFIELD usando una geometría de cono/placa
Wells-Brookfield a 60ºC y una tasa de cizalla de 100
s^{-1}, a menos que se especifique otra cosa.
Las muestras recubiertas se doblaron sobre un
ángulo de 90º después del curado y la resistencia al agrietamiento
se evaluó de acuerdo con el criterio descrito a continuación.
Criterio:
- \quad
- 1 = flexibilidad excelente, sin grietas en absoluto
- \quad
- 2 = flexibilidad moderada, sólo grietas minoritarias (visibles usando un microscopio)
- \quad
- 3 = flexibilidad mala, grandes grietas (visibles a simple vista)
- \quad
- 4 = flexibilidad inaceptable, muy frágil y extremadamente quebradizo, capas vítreas.
La densidad óptica máxima se midió usando un
densitómetro MacBeth RD918SB con un filtro complementario al color
de la tinta de impresión usada.
\global\parskip0.930000\baselineskip
Las muestras impresas se examinaron en modo
reflexión con una lupa de aumento 6x bajo una fuente de luz TL. Las
muestras se clasificaron por su apariencia veteada de acuerdo con la
siguiente escala:
- Grado = 12:
- veteado extremadamente grande
- Grado = 11:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 12
- Grado = 10:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 11
- Grado = 9:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 10
- Grado = 8:
- perceptiblemente mejor que el Grado = 9
- Grado = 7:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 8
- Grado = 6:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 7
- Grado = 5:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 6
- Grado = 4:
- perceptiblemente mejor que el de Grado = 5
- Grado = 3:
- perceptiblemente mejor que el Grado = 4
- Grado = 2:
- perceptiblemente mejor que el Grado = 3 veteado apenas perceptible
- Grado = 1:
- perceptiblemente mejor que el Grado = 2 sin veteado perceptible
El alargamiento a rotura se midió usando una
máquina de ensayo de tracción Instron Series IX Automática de
INSTRON sobre muestras con un espesor de 0,4 mm y un tamaño de 100
mm x 20 mm.
El módulo de almacenamiento E' se determinó a 30
Hz usando un DAM2980 de TA Instruments en modo tensión a una
temperatura constante de 30ºC con un barrido de frecuencia de 100 Hz
a 0,1 Hz y una amplitud de oscilación de 15 \mum.
La medición de la densidad del líquido eyectable
curable antes y después del curado permitió una evaluación de la
contracción debido a la polimerización usando la fórmula:
Este ejemplo ilustra los problemas para
incorporar un elastómero en líquidos eyectable curables.
Se ensayó un gran número de elastómeros respecto
a su solubilidad en una tinta para chorro de tinta curable por UV
típica TINTA-1. Por simplicidad, no se añadió un
colorante a la TINTA-1 cuya composición se da en la
Tabla 1.
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La solubilidad de los elastómeros de la Tabla 2
se ensayó en la tinta para chorro de tinta curable por UV
TINTA-1 por adición en una cantidad del 16% en peso
del elastómero basado en el peso total de la tinta.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de la Tabla 2 queda claro que ninguno
de los elastómeros es directamente soluble en la composición curable
por radiación.
\newpage
Por lo tanto, se ensayó un método indirecto para
incorporar el elastómero en la tinta para chorro de tinta curable
por UV TINTA-1, que comprendía las etapas de:
- \bullet
- Seleccionar un disolvente orgánico adecuado
- \bullet
- Disolver el elastómero en el disolvente seleccionado
- \bullet
- Mezclar la solución de elastómero con la tinta para chorro de tinta curable por UV TINTA-1
- \bullet
- Evaporar el disolvente con un evaporador rotatorio a 60ºC.
Los líquidos eyectables curables se prepararon
con el método indirecto usando las soluciones de elastómero de la
Tabla 3 para que contuvieran un 16% en peso del elastómero.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de la Tabla 3 queda claro que no es
posible preparar un líquido eyectable curable estable con los
elastómeros mostrados. Otros experimentos mostraron que un cambio en
la composición del monómero del líquido eyectable curable tampoco
daba como resultado líquidos eyectables curables estables. La
viscosidad de los líquidos eyectables curables que contenían los
elastómeros de la Tabla 3 tampoco tenían una eyectabilidad mucho
mayor. Por ejemplo, el líquido eyectable curable que contenía un 16%
en peso de Cariflex® TR226 tenía una viscosidad por encima de 100
mPa.s a 60ºC mientras que la TINTA-1 que no contenía
elastómero tenía una viscosidad de 10 mPa.s a 60ºC.
La propiedades de impresión de los líquidos
eyectables curables que contenían un elastómero se ensayaron
recubriendo estos fluidos a un espesor de 300 \mum sobre una
plancha FAH-114 pre-curada y
procesada de BASF. Las muestras recubiertas RECUB-1
a RECUB-5 con una composición de acuerdo con la
Tabla 4 se curaron cinco veces en un transportador modelo
DRSE-120 de FUSION UV SYSTEMS Ltd. equipado con un
bulbo-D a 20 m/min. Los surcos grabados
mecánicamente con diversas profundidades de relieve, de 0,2 a 0,7
mm, se aplicaron entonces para simular una plancha de impresión
flexográfica procesada y con imágenes formadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Las planchas de impresión flexográficas
obtenidas se compararon con dos planchas de impresión flexográficas
comerciales BASF FAH114 (REF-1) y DU PONT
Cyrel®PLS-67 (REF-2) en una prensa
de etiquetas Serie Allied 300 de ALLIED GEAR AND MACHINE Co. El
rodillo anilox de esta prensa flexo era un rodillo de grabado láser
Ultracell (220 l/cm - 3,95 ml/m^{3}). La tinta de impresión, usada
a una velocidad de impresión de 40 m/min era Hydrokett 2000
disponible en AKZO-NOBEL. Los dos sustratos usados
para imprimir eran un papel recubierto por colado de 120 g/m^{2}
SPX80/GLAR63P10 disponible en AR CONVERT y un papel libre de madera
no recubierto.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de la Tabla 5 queda claro que las
muestras RECUB-1 a RECUB-5
presentaban un depósito inadecuado de la tinta de impresión ya que
la Dmáx era demasiado baja y el grado de veteado era demasiado alto
comparado con las planchas comerciales REF-1 y
REF-2. A parir del ensayo de torsión quedó claro que
la capacidad de plegado y la flexibilidad de las muestras
RECUB-1 a RECUB-5 eran
insatisfactorias. La incorporación de un plastificante no mejoró los
resultados de impresión. Debe quedar claro que los líquidos
eyectables curables RECUB-1 a
RECUB-5 no contenían un monómero monofuncional.
Este ejemplo ilustra la necesidad de un
plastificante en el líquido eyectable para fabricar una plancha de
impresión flexográfica de alta calidad con un líquido eyectable que
contenía un monómero monofuncional, un monómero y/u oligómero
polifuncional y un foto-iniciador.
\vskip1.000000\baselineskip
Las tintas Crystal UFE se describen en SUN
CHEMICALS como tintas curables por UV con flexibilidad potenciada.
En el documento EP 1428666 A (AGFA), la tinta negra curable por UV,
Crystal UFE® 7577, se usó para fabricar una plancha de impresión
flexográfica. En este ejemplo, se usó una tinta cian similar,
Crystal UFE®5562, para preparar los líquidos eyectables curables
comparativos COMP-1 y COMP-2 de
acuerdo con la Tabla 6. El líquido eyectable curable comparativo
COMP-3 y el líquido eyectable curable de la
invención INV-1 se prepararon también de acuerdo con
la Tabla 6.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los líquidos eyectables curables comparativos
COMP-1 a COMP-3 y el líquido
eyectable curable de la invención INV-1 se
recubrieron en una película Lumirror X43 PET usando un recubridor de
barra y una barra de alambre de 30 \mum. Cada capa recubierta se
curó usando un transportador Fusion DRSE-120
equipado con una lámpara Fusion VPS/1600 (bulbo-D),
que transportaba las muestras bajo la lámpara UV en una cinta
transportadora a una velocidad de 20 m/min. Este procedimiento se
repitió hasta que se obtuvo una plancha de impresión con una capa
curada de un espesor de 400 \mum. Las muestras recubiertas se
evaluaron para alargamiento a rotura, módulo de almacenamiento y
contracción volumétrica.
Para el ensayo de torsión, los líquidos
eyectables curables comparativos COMP-1 a
COMP-3 y el líquido eyectable curable de la
invención INV-1 se recubrieron y curaron a un
espesor de 290 \mum en una plancha de impresión Du Pont Cyrel® PLS
totalmente curada y procesada de manera convencional.
\newpage
Los resultados se muestran en la Tabla 7.
La Tabla 7 muestra que únicamente el líquido
eyectable curable de la invención INV-1 produce una
plancha de impresión flexográfica con una baja contracción
volumétrica y una alta flexibilidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo ilustra el efecto de los
foto-iniciadores usados en el líquido eyectable
curable sobre las propiedades de la plancha de impresión
flexográfica.
Se prepararon tres líquidos eyectables curables
de acuerdo con la presente invención con una composición como la que
se muestra en la Tabla 8.
Los líquidos eyectables curables de la invención
INV-2 a INV-4 se recubrieron en un
PET de AGFA a un espesor de 250 \mum y las muestras recubiertas se
curaron cinco veces en un transportador modelo
DRSE-120 de FUSION UV SYSTEMS Ltd. equipado con un
bulbo-D a 20 m/min. Las muestras recubiertas se
evaluaron para alargamiento a rotura, módulo de almacenamiento y
torsión y se compararon con una plancha de impresión flexográfica
Cyrel® HIQ curada y procesada de DU PONT. Los resultados se muestran
en la Tabla 9.
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A partir de la Tabla 9 queda claro que el
foto-iniciador seleccionado para curar el líquido
eyectable curable influye claramente en el alargamiento a rotura y
en el módulo de almacenamiento, como puede ser el caso también para
los monómeros y oligómeros seleccionados.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo ilustra el efecto de la cantidad de
plastificante usado en el líquido eyectable curable sobre la
contracción volumétrica.
Los líquidos eyectables curables comparativos
COMP-4 y COMP-5 y los líquidos
eyectables curables de la invención INV-5 e
INV-6 se prepararon de acuerdo con la Tabla 10.
\vskip1.000000\baselineskip
Los líquidos eyectables curables comparativos
COMP-4 y COMP-5 y los líquidos
eyectables curables de la invención INV-5 e
INV-6 se recubrieron en una película de PET Lumirror
X43 usando un recubridor de barra y una barra de alambre de 30
\mum. Cada capa recubierta se curó usando un transportador Fusion
DRSE-120, equipado con una lámpara Fusion VPS/1600
(bulbo-D) que transportó las muestras bajo la
lámpara UV sobre una cinta transportadora a una velocidad de 20
m/min. Este procedimiento se repitió hasta que se obtuvo una plancha
de impresión con una capa curada a un espesor de 400 \mum. Las
muestras recubiertas se evaluaron para contracción volumétrica.
La Tabla 11 muestra que la contracción
volumétrica puede reducirse aumentando la cantidad de plastificante.
Los líquidos eyectables curables de la invención
INV-5 e INV-6 y producen una plancha
de impresión flexográfica con una baja contracción volumétrica y una
alta flexibilidad.
Este ejemplo ilustra la ventaja de un compuesto
curable por radiación con al menos un grupo ácido en el líquido
eyectable curable.
Los líquidos eyectables curables de la invención
INV-8 a INV-11 se prepararon de
acuerdo con la Tabla 12 e incluían Ebecryl® 168 y/o Ebecryl® 770
como un monómero con funcionalidad ácido. Los líquidos eyectables
curables de la invención INV-7 se prepararon de
acuerdo con la Tabla 12 y no incluían un monómero con funcionalidad
ácido. El líquido eyectable curable comparativo
COMP-6 incluía un monómero con funcionalidad ácido
pero no contenía al menos el 5% en peso de un monómero u oligómero
polifuncional basado en el peso total del líquido eyectable
curable.
Este ejemplo ilustra también la necesidad de una
mezcla de al menos un monómero monofuncional y al menos un monómero
u oligómero polifuncional para fabricar una plancha de impresión
flexográfica de alta calidad con un líquido eyectable curable que
contiene un plastificante y un foto-iniciador.
Las propiedades de impresión de los líquidos
eyectables curables de la invención INV-7 a
INV-11 y el líquido eyectable curable comparativo
COMP-6 se ensayaron recubriendo estos fluidos a un
espesor de 290 \mum sobre una plancha Cyrel® HIQ
pre-curada y procesada de DU PONT. Las muestras
recubiertas de acuerdo con la Tabla 13 se curaron cinco veces en un
transportador modelo DRSE-120 de FUSION UV SYSTEMS
Ltd. equipado con un bulbo-D a 20 m/min. Los surcos
grabados mecánicamente con diversas profundidades de relieve, de 0,2
a 0,6 mm, se aplicaron después para simular una plancha de impresión
flexográfica con imagen formada y procesada.
Las planchas de impresión flexográfica obtenidas
se compararon con una plancha DU PONT Cyrel® HIQ en una prensa de
etiquetas de la Serie ALLIED 300 de ALLIED GEAR AND MACHINE Co. El
rodillo anilox de esta prensa flexo era un rodillo de grabado láser
Ultracell (220 l/cm - 3,95 ml/m^{3}). La tinta de impresión usada
a una velocidad de impresión de 40 m/min era Aqua Base Plus ET Blue
ET-51405 disponible en ROYAL DUTCH PRINTING INK
FACTORIES VAN SON. El sustrato usado para la impresión con esta
tinta de impresión al agua era Raflagloss, un papel técnico
brillante, recubierto fuera de la máquina para etiquetas de alta
calidad con impresión multicolor y acabado de alto brillo de
RAFLATAC EUROP.
A partir de la Tabla 13 queda claro que las
planchas de impresión flexográficas obtenidas usando los líquidos
eyectables de la invención INV-8 a
INV-11, que contienen un monómero funcional ácido,
produjeron imágenes con una Dmáx superior y un veteado inferior
comparado con la plancha de impresión flexográfica convencional Du
Pont Cyrel® HIQ y la plancha de impresión flexográfica obtenida
usando el líquido eyectable curable de la invención
INV-7 que no contenía un monómero con funcionalidad
ácido.
Debe quedar claro a partir de los ejemplos
anteriores que las diferentes propiedades de una plancha de
impresión flexográfica pueden alterarse a un nivel deseado
controlando el tipo y concentración de monómeros, oligómeros,
foto-iniciadores y plastificantes.
Habiendo descrito en detalle las realizaciones
preferidas de la presente invención, resultará evidente ahora para
los especialistas en el técnica que pueden hacerse numerosas
modificaciones a la misma sin alejarse del alcance de la invención
como se define en las siguientes reivindicaciones.
Claims (12)
1. Un líquido eyectable curable, para fabricar
una matriz negativa de impresión flexográfica, que tienen una
viscosidad a una tasa de cizalla de 100 s^{-1} y a una temperatura
entre 15 y 70ºC menor de 50 mPa.s que comprende:
- -
- al menos un foto-iniciador;
- -
- al menos un monómero monofuncional;
- -
- al menos un 5% en peso de un monómero u oligómero polifuncional;
- -
- al menos un 5% en peso de un plastificante, basados ambos en el peso total del líquido eyectable curable, y
en el que el monómeros u oligómero polifuncional
es un monómero u oligómero de acrilato de cadena lineal.
2. El líquido eyectable curable de acuerdo con
la reivindicación 1, en el que dicho líquido eyectable curable es un
líquido eyectable curable por UV.
3. El líquido eyectable curable de acuerdo con
la reivindicación 1 o 2, en el que dicho líquido eyectable curable
tiene una viscosidad a una tasa de cizalla de 100 s^{-1} y a una
temperatura entre 15 y 70ºC de no más de 15 mPa.s.
4. El líquido eyectable curable de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos uno
de dichos monómeros y oligómeros es un compuesto curable por
radiación con al menos un grupo funcional ácido.
5. El líquido eyectable curable de acuerdo con
la reivindicación 4, en el que dicho al menos un grupo funcional
ácido se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo con
funcionalidad ácido carboxílico y un grupo con funcionalidad ácido
fosfórico.
6. El líquido eyectable curable de acuerdo con
la reivindicación 4 ó 5, en el que dicho compuesto curable por
radiación con al menos un grupo funcional ácido se selecciona entre
el grupo que consiste en un monómero de acrilato con funcionalidad
ácido, un monómero de (met)acrilato con funcionalidad ácido,
un oligómero de acrilato con funcionalidad ácido y un oligómero de
(met)acrilato con funcionalidad ácido.
7. El líquido eyectable curable de acuerdo con
la reivindicación 6, en el que dicho compuesto curable por radiación
con al menos un grupo funcional ácido se selecciona entre el grupo
que consiste en 2-(metracriloil)etil ftalato,
2-(acriloil)etil ftalato, 2-(metacriloiloxi)etil
succinato, 2-(acriloxi)etil succinato, metracrilato fosfato
de etilenglicol y 2-carboxietil acrilato.
8. El líquido eyectable curable de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho monómero y
oligómero polifuncional es un diacrilato de polietilenglicol o un
diacrilato de uretano.
9. El líquido eyectable curable de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho líquido
eyectable curable comprende al menos un colorante.
10. El líquido eyectable curable de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho líquido
eyectable curable comprende al menos un tensioactivo.
11. Un método para fabricar una matriz negativa
de impresión flexográfica que comprende las etapas de:
- (a)
- proporcionar una superficie receptora de tinta
- (b)
- eyectar el líquido eyectable curable como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 sobre la superficie receptora de tinta; y
- (c)
- curar el líquido eyectable curable eyectado sobre la superficie receptora de tinta por radiación UV o exposición a un chorro de electrones.
12. El método de acuerdo con la reivindicación
11 en el que la matriz negativa de impresión flexográfica tiene una
forma cilíndrica.
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