ES2863234T3 - Composición de tinta de inyección curable por haz de electrones - Google Patents

Composición de tinta de inyección curable por haz de electrones Download PDF

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Abstract

Una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones, que comprende en 100 partes en masa de la misma los siguientes componentes a a c: a. 10 a 70 partes en masa de un compuesto polimerizable monofuncional que tiene un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tiene un grupo hidroxilo; b. 10 a 75 partes en masa de un compuesto polimerizable bifuncional y un compuesto polimerizable trifuncional; y c. 0,1 a 10 partes en masa de una resina no reactiva, en donde la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones no comprende nada de un compuesto organofosforado, un iniciador de polimerización y un sensibilizador, y tiene una viscosidad de 30 mPa·s o menos a una temperatura de 25 °C.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de tinta de inyección curable por haz de electrones
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una composición de tinta de inyección para materiales de empacado, en particular, una composición de tinta de inyección para empacado de alimentos.
Descripción de la técnica relacionada
Hasta ahora se conocen las siguientes: composiciones de tinta de inyección que incluyen cada una un iniciador de polimerización y que pueden curarse mediante irradiación con haz de electrones, como se describe en las patentes japonesas abiertas al público núms. 2013-208807, 2013-209518, 2013-209519 y 2013- 227448; una tinta de inyección curable por haz de electrones que incluye un agente gelificante de aceite, excelente en propiedad de penetración y adaptabilidad de alimentación de papel, como se describe en la patente japonesa abierta al público núm. 2005-126509; una tinta de inyección de impresión que incluye un iniciador de fotopolimerización, que tiene una tensión superficial específica y que es curable incluso por haz de electrones, como se describe en la patente japonesa abierta al público núm. 2006-219625; composiciones de tinta de inyección curables por haz de electrones en las que, por ejemplo, se mezcla un nuevo iniciador de polimerización a base de tioxantona que contiene un grupo carbonilo tal como se introduce en el mismo, o se mezcla un compuesto organofosforado para mejorar la adhesividad a un sustrato, como se describe en las patente japonesas abiertas al público núms. 2005-54080 y 2009-221439; y una composición de tinta curable por haz de electrones que incluye un monómero u oligómero polifuncional y un monómero monofuncional, y además un iniciador de polimerización, como se describe en la publicación internacional núm. WO 2015/148094.
La patente japonesa abierta al público núm. 2014-162828 describe una composición de tinta de inyección curable por ultravioleta que incluye un (met)acrilato polifuncional, un iniciador de polimerización y un aceite vegetal, y la solicitud de patente estadounidense núm. 20150124032 describe una tinta que se usa para imprimir un sustrato de poliolefina o similar en la superficie mediante impresión por inyección de tinta y para curar mediante irradiación con haz de electrones, en donde la tinta incluye un tensioactivo de silicona (met)acrilada, un monómero polimerizable, un oligómero, un prepolímero y un iniciador de polimerización.
La patente japonesa abierta al público núm. 2015-533861 describe una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones que incluye un oligómero y un diluyente reactivo, pero sin incluir un iniciador de fotopolimerización y una resina no reactiva; sin embargo, aunque esta composición puede prevenir la aparición de migración, no está claro si esta composición mejora o no la adhesividad a un sustrato.
La patente japonesa abierta al público núm. 2007-112844 describe una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones que incluye: al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido (met)acrílico, un éster de un ácido (met)acrílico monofuncional que tiene un grupo carboxilo en su molécula, y un éster de un ácido (met)acrílico monofuncional que tiene un grupo hidroxilo en su molécula; y un compuesto polimerizable que tiene una estructura amida en su molécula; sin embargo, es necesario que esta composición incluya un iniciador de polimerización como componente esencial.
La patente de los Estados Unidos núm. 7700263 describe una composición de tinta de inyección que no tiene disolvente ni iniciador, cada una de las cuales cae en un intervalo de cantidad específico determinado mediante la aplicación de una fórmula específica, a partir de las cantidades relativas de un monómero monofuncional, un monómero bifuncional y un monómero trifuncional o superior. Sin embargo, esta composición de tinta de inyección curable por ultravioleta tiene una adhesividad insuficiente.
Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones que permita que la capa impresa tenga suficiente adhesividad a un sustrato y se suprima en migración.
Resumen de la invención
Los presentes inventores realizaron un estudio diligente con el fin de lograr el objeto descrito anteriormente y, en consecuencia, han perfeccionado la presente invención al descubrir que un compuesto polimerizable monofuncional que tiene un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tiene un grupo hidroxilo y un di- o se permite incluir un compuesto polimerizable funcional superior en cantidades específicas, y preferentemente además se permite incluir una resina no reactiva, y así, se puede lograr el objeto descrito anteriormente.
Específicamente, la presente invención se refiere a lo siguiente.
1. Una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones que incluye en 100 partes en masa los siguientes componentes a a c:
a. De 10 a 70 partes en masa de un compuesto polimerizable monofuncional que tiene un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tiene un grupo hidroxilo;
b. De 10 a 75 partes en masa de un compuesto polimerizable bifuncional; y
c. De 0,1 a 10 partes en masa de una resina no reactiva,
en donde la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones no incluye ningún compuesto organofosforado, un iniciador de polimerización y un sensibilizador, y tiene una viscosidad de 30 mPas o menos. 2. La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de acuerdo con 1, que incluye además 100 partes en masa de la misma,
d. menos de 10 partes en masa de un compuesto de éter vinílico polimerizable.
3. La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de acuerdo con 1, que incluye además 100 partes en masa de la misma,
e. un pigmento y un dispersante de pigmentos.
4. La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de acuerdo con 1, en donde la resina no reactiva es al menos una seleccionada de una resina de poliéster, una resina acrílica, una resina epoxi y una resina de cetona.
De acuerdo con la presente invención, la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones puede curarse suficientemente mediante irradiación de la misma con haz de electrones, y la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones no incluye ni un iniciador de polimerización ni un promotor de polimerización, y por consiguiente incluso en un estado en el que la capa eficaz de la composición de tinta de inyección se pone en contacto con los alimentos, la composición de tinta de inyección curada no se transfiere a los alimentos, o las sustancias incluidas en la composición, por supuesto, incluido el iniciador de polimerización o el promotor de polimerización, no se transfieren a la comida para integrarse con la comida.
En consecuencia, incluso si el iniciador de polimerización o el promotor de polimerización pueden afectar al cuerpo humano o se prohíbe su entrada en el cuerpo humano a través de la boca, la presente invención logra un efecto para eliminar preocupaciones sobre, por ejemplo, la adhesión de estas sustancias al alimento.
Descripción detallada de las modalidades preferidas
A continuación, se describe la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención.
Compuestos polimerizables monofuncionales que tienen un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tienen un grupo hidroxilo
Como el compuesto polimerizable monofuncional que tiene un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tiene un grupo hidroxilo de la presente invención, se puede usar al menos uno seleccionado de los siguientes: (met)acrilato de hidroximetilo, (met)acrilato de hidroxietilo, (met)acrilato de hidroxipropilo, (met)acrilato de hidroxibutilo, mono(met)acrilato de etilenglicol, mono(met)acrilato de polietilenglicol, mono(met)acrilato de glicerina.
El compuesto polimerizable monofuncional que tiene un grupo hidroxilo se puede mezclar con la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones del grupo de la presente invención en un contenido del 10,0 al 70,0 % en masa, preferentemente del 20,0 al 65,0 % en masa. Cuando el contenido del compuesto polimerizable monofuncional que tiene un grupo hidroxilo es inferior al 10,0 % en masa en relación con la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones, se produce una migración en gran medida no preferible, se produce humo (desprendimiento de humo durante el curado), o el olor residual tiende a permanecer después del curado.
Por otro lado, cuando el contenido del compuesto polimerizable monofuncional que tiene un grupo hidroxilo excede el 70 % en masa, la pegajosidad superficial tiende a crecer de manera no preferible.
Compuestos polimerizables bifuncionales
El compuesto polimerizable bifuncional de la presente invención es un compuesto que tiene dos enlaces dobles en su molécula, y los ejemplos del compuesto que tiene dos enlaces dobles en su molécula incluyen un éter vinílico polimerizable bifuncional y un compuesto que tiene dos grupos acriloilo. Entre estos, se adopta preferentemente un éter vinílico polimerizable o un acrilato bifuncional alifático alcoxilado.
Ejemplos de éter vinílico polimerizable incluyen: éter divinílico de trietilenglicol, éter divinílico de tetraetilenglicol, éter divinílico de dipropilenglicol, éter divinílico de tripropilenglicol, éter divinílico de ciclohexano-1,4-dimetilol, éter divinílico de 1,4-butanodiol, éter divinílico de 1,6-hexanodiol, éter trivinílico de trimetilolpropano, éter tetravinílico de pentaeritritol, éter hexavinílico de dipentaeritritol y éter divinílico de diciclopentadienodimetilol.
Además, como el compuesto que tiene dos grupos acriloilo, tal como un acrilato bifuncional alifático alcoxilado, se pueden usar los siguientes compuestos: di(met)acrilato de bisfenol A etoxilado, di(met)acrilato de bisfenol A propoxilado, di(met)acrilato de bisfenol A etoxilado propoxilado, di(met)acrilato de glicerina, di(met)acrilato de etilenglicol, di(met)acrilato de dietilenglicol, di(met)acrilato de trietilenglicol, di(met)acrilato de tetraetilenglicol, di(met)acrilato de propilenglicol, di(met)acrilato de polipropileno, di(met)acrilato de polipropilenglicol etoxilado, di(met)acrilato de propilenglicol etoxilado, diacrilato de triciclodecano dimetanol, di(met)acrilato de 1,3-butanodiol, di(met)acrilato de 1,4-butanodiol, di(met)acrilato de 1,9-nonanodiol, di(met)acrilato de glicerina, di(met)acrilato de neopentilglicol, di(met)acrilato de neopentilglicol modificado con poliolefina, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato de bisfenol A modificado con óxido de etileno, di(met)acrilato de pentaeritritol, di(met)acrilato de trimetilolpropano, di(met)acrilato de glicerina, di(met)acrilato modificado con óxido de trimetilolpropano propileno, di(met)acrilato modificado con óxido de etileno trimetilolpropano y pentaeritritol.
Además, es posible usar los (met)acrilatos de uretano obtenidos mediante la adición de un (met)acrilato que contiene un grupo hidroxilo al terminal de los prepolímeros de uretano obtenidos al permitir los componentes anteriores o los compuestos de poliol tales como poliéster poliol y poliéter poliol para reaccionar con los diisocianatos tales como diisocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno, diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, bis(4-isocianatociclohexil)metano, bis(4-isocianatofenil)metano, 1,2 diisocianato de xilileno hidrogenado, diisocianato de xilileno 1,4-hidrogenado, diisocianato de tetrametilxileno hidrogenado, diisocianato de norbornano, diisocianato de trileno y diisocianato de xilileno.
Compuestos polimerizables trifuncionales o superiores
El compuesto polimerizable trifuncional o superior de la presente invención es un compuesto que tiene al menos tres dobles enlaces polimerizables en la molécula del mismo, y específicamente, por ejemplo, se pueden adoptar los siguientes compuestos: compuestos de tri(met)acrilato tales como tri(met)acrilato de glicerina, tri(met)acrilato modificado con óxido de trimetilolpropano propileno y tri(met)acrilato modificado con óxido de etileno trimetilolpropano; tri(met)acrilato de pentaeritritol; tetra(met)acrilato de pentaeritritol; (met)acrilatos de dipentaeritritol; acrilatos de polipentaeritritol tales como (met)acrilatos de tripentaeritritol y (met)acrilato de tetrapentaeritritol; (met)acrilatos de eritritol tales como triacrilato de ácido isoyanúrico etoxilado; tris(acriloxietil)isocianurato modificado con £-caprolactona; tri(met)acrilato de trimetilolpropano; tetra(met)acrilato de ditrimetilolpropano; tetra(met)acrilato de pentaeritritol etoxilado; y oligómero de acrilato hexafuncional modificado con silicio.
La cantidad total usada del compuesto polimerizable bifuncional y el compuesto polimerizable trifuncional en relación con la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención es la siguiente: estos compuestos se pueden mezclar en un contenido total de 10,0 a 75,0 % en masa, y se mezclan preferentemente en un contenido total de 20,0 a 50,0 % en masa. Cuando la cantidad total usada del compuesto polimerizable bifuncional y el compuesto polimerizable trifuncional es inferior al 10,0 % en masa, la pegajosidad superficial tiende a crecer y cuando la cantidad total usada del compuesto polimerizable bifuncional y el compuesto polimerizable trifuncional supera el 75,0 % en masa, la adhesividad tiende a degradarse.
En este caso, es preferible mezclar un éter vinílico polimerizable, y el contenido del mismo es preferentemente inferior al 10 % en masa.
Compuestos polimerizables monofuncionales
Como el compuesto polimerizable monofuncional en la presente invención, se pueden usar los siguientes compuestos: acrilato de 4-t-butilciclohexilo (TMCHA), metacrilato de 4-t-butilciclohexilo, acrilato de 3,3,5-trimetilciclohexilo, (met)acrilato de 4-ciclohexilciclohexilo, (met)acrilato de 3-ciclohexilciclohexilo, (met)acrilato de 3-t-butilciclohexilo, (met)acrilato de 4-isopropilciclohexilo, (met)acrilato de 4-n-propilciclohexilo, (met)acrilato de 3-etilciclohexilo, (met)acrilato de 2-metilciclohexilo, (met)acrilato de 3,3,5-trimetilciclohexilo, (met)acrilato de isobornilciclohexilo, (met)acrilato de 4-t-butilciclohexiletilo, (met)acrilato de 4-ciclohexilciclohexiletilo, (met)acrilato de 3-ciclohexil ciclohexil etilo, (met)acrilato de 2-metilciclohexil etilo y (met)acrilato de 3,3,5-trimetil ciclohexil etilo.
Resinas no reactivas
En la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención, para mejorar la adhesividad, se usa una resina no reactiva que no tiene doble enlace y que exhibe reactividad cuando se irradia con haz de electrones en un contenido de 0,1 a 10 % en masa en 100 partes en masa de la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones.
Cuando el contenido de resina no reactiva usada en 100 partes en masa de la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones es menor del 0,1 % en masa, la adhesividad tiende a ser insuficiente; por otro lado, cuando el contenido de la resina no reactiva usada excede el 10 % en masa, tienden a ocurrir, de manera no preferible, desventajas tales como aumento de la viscosidad y rotura de la línea reglada.
Ejemplos específicos de resina no reactiva pueden incluir: resina de cetona, cloruro de polivinilo, éster de ácido poli(met)acrílico, resina epoxi, resina de poliuretano, derivados de celulosa (tales como etilcelulosa, acetato de celulosa y nitrocelulosa), copolímero de cloruro de vinilo-acetato de vinilo, resina de poliamida, resina de acetal de polivinilo, resina de diaril ftalato, copolímero de butadieno-acrilonitrilo, resina acrílica, resina de estireno-acrílico, resina a base de estireno-ácido maleico, resina a base de colofonia, resina a base de éster de colofonia, resina a base de etileno-acetato de vinilo, resina de petróleo, resina a base de cumarona-indeno, resina a base de terpeno-fenol, resina fenólica, resina de uretano, resina de melamina, resina de urea, resina epoxi, resinas de celulosa, resina a base de cloruro de vinilo-acetato, resina de xileno, resina alquídica, resina de hidrocarburo alifático, resina de butiral, resina de silicio, resina de ácido maleico y resina de ácido fumárico; entre estos, se prefieren la resina de poliéster, la resina acrílica, la resina epoxi y la resina de cetona.
Compuestos organofosforados, iniciadores de polimerización y sensibilizadores
En la presente invención, no se usa sustancialmente ningún compuesto organofosforado, un iniciador de polimerización y un sensibilizador. En particular, en el caso donde el iniciador de polimerización o el sensibilizador permanezca en la superficie impresa, cuando una gran cantidad del promotor de polimerización o el sensibilizador se incorpore al cuerpo humano, existe la posibilidad de que se ejerzan efectos adversos en el cuerpo humano. En consecuencia, es preferible que estos compuestos no se incluyan. En particular, cuando la composición de tinta se usa para empacar alimentos, se requiere que estos compuestos no se usen.
En la presente invención, se adopta una composición específica y, en consecuencia, sin usar estos compuestos, es posible obtener una composición excelente como una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones. Pigmentos
En la presente invención, como un pigmento a mezclar con la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones, se pueden adoptar pigmentos colorantes conocidos hasta ahora.
Como tal un pigmento colorante, se pueden añadir uno o más pigmentos opcionales tales como negro de carbón, óxido de titanio y óxido de hierro.
Dispersantes de pigmentos
En la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención, cuando se usa un pigmento como un colorante, es preferible incluir un dispersante de pigmento para mejorar la dispersabilidad del pigmento y mejorar la estabilidad de almacenamiento de la composición de tinta.
Como el dispersante de pigmentos, cualquier dispersante de pigmentos conocido hasta ahora que se haya usado hasta ahora en el campo de la composición de tinta puede usarse sin estar particularmente limitado; sin embargo, entre estos, se prefieren los dispersantes poliméricos.
Los ejemplos del dispersante polimérico incluyen: un dispersante a base de carbodiimida, un dispersante a base de amina de poliéster, un dispersante a base de amina de ácido graso, un dispersante a base de poliacrilato modificado, un dispersante a base de poliuretano modificado, un dispersante no iónico polimérico de cadena polimérica, y un tensioactivo iónico polimérico. Estos dispersantes de pigmentos se pueden usar cada uno solo o como mezclas de dos o más de los mismos.
El contenido del dispersante de pigmentos es normalmente preferentemente de 1 a 200 partes en masa y más preferentemente de 1 a 60 partes en masa en relación con 100 partes en masa de los pigmentos completos en la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones. Cuando el contenido del dispersante de pigmento es inferior a 1 parte en masa, existe una posibilidad adversa de que se degraden la dispersabilidad del pigmento y la estabilidad al almacenamiento de la composición de tinta; por otra parte, aunque el dispersante de pigmento puede incluirse en un contenido superior a 200 partes en masa, en ocasiones no se encuentra la diferencia de efecto. Disolventes orgánicos
Se puede mezclar un disolvente orgánico con la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención; sin embargo, es perfectamente deseable no permitir que se incluya ningún disolvente orgánico desde el punto de vista medioambiental. Los ejemplos de disolvente orgánico incluyen: un disolvente orgánico a base de éster, un disolvente orgánico a base de éter, un disolvente orgánico a base de éter-éster, un disolvente orgánico a base de cetona, un disolvente orgánico a base de hidrocarburos aromáticos y un disolvente orgánico que contiene nitrógeno. Se requiere que el tipo y la cantidad de mezcla del disolvente orgánico sean tales que la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones mantenga una viscosidad apropiada y el disolvente pueda evaporarse casi fácilmente después de la impresión.
Los ejemplos específicos del disolvente preferido pueden incluir: etanol, propanol, butanol, acetato de etilo, acetato de butilo, hexano, cloroformo, tolueno, xileno y benceno; además, disolventes orgánicos a base de éter tales como éter monometílico de etilenglicol, éter monoetílico de etilenglicol, éter monoisopropílico de etilenglicol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monometílico de propilenglicol, éter monoetílico de propilenglicol, éter monobutílico de propilenglicol, éter dietílico de dietilenglicol, éter dimetílico de dietilenglicol y éter metílico de dietilenglicol; disolventes orgánicos a base de éter-éster tales como acetato de éter monometílico de etilenglicol, acetato de éter monoetílico de propilenglicol, acetato de éter monobutílico de etilenglicol, acetato de éter monometílico de propilenglicol y acetato de éter monoetílico de propilenglicol; disolventes orgánicos a base de cetona tales como metil isobutil cetona, ciclohexanona, 2-heptanona y 8-butirolactona; disolventes orgánicos a base de éster tales como 2-hidroxipropionato de metilo, 2-hidroxipropionato de etilo, 2-hidroxi-2-metilpropionato de etilo, propionato de 3-metil-3-metoxibutilo, 3-metoxipropionato de metilo, 3-metoxipropionato de etilo, 3-etoxipropionato de metilo, 3-etoxipropionato de etilo, etoxiacetato de etilo, hidroxiacetato de etilo y formiato de n-amilo; y disolventes orgánicos que contienen nitrógeno tales como N-metilpirrolidona, N,N-dimetilformamida y N,N-dimetilacetamida. Estos pueden usarse cada uno solo o como mezclas de dos o más de ellos.
Aditivos
En la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención, si es necesario, se pueden usar apropiadamente varios aditivos tales como otro compuesto fotopolimerizable, un inhibidor de polimerización térmica, un absorbente ultravioleta y un antioxidante.
Producción de composición de tinta de inyección curable por haz de electrones
La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención, compuesta por los materiales constituyentes descritos anteriormente, se puede producir mediante, por ejemplo, el siguiente método de producción.
Los materiales que constituyen la tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención se colocan en un recipiente de mezcla, y los materiales se mezclan y someten a un tratamiento de dispersión para producir la tinta de inyección curable por haz de electrones; o alternativamente, se produce una mezcla preparada que incluye un pigmento, luego una composición preparada al mezclar los componentes distintos de la mezcla preparada, y la mezcla preparada y la composición preparada se someten a un tratamiento de mezcla-dispersión.
Método de impresión
La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención puede imprimirse mediante el uso de una impresora conocida hasta ahora. Como sustrato de impresión en este caso, es posible adoptar un material opcional como una hoja de papel, una hoja de resina, una placa de metal o una placa de madera.
Las condiciones de impresión pueden ser las condiciones de acuerdo con la impresora que use una tinta de inyección.
La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de la presente invención permite imprimir letras y patrones; sin embargo, la composición de tinta de inyección en cuestión permite que se forme una capa de sobreimpresión sobre una última capa impresa ya formada o una capa de patrón impreso ya formada.
Ejemplos
A continuación, la presente invención se describe con más detalle con referencia a los Ejemplos; sin embargo, la presente invención no se limita únicamente a estos ejemplos. A menos que se especifique lo contrario, "%" significa "% en masa" y "partes" significa "partes en masa".
Composiciones de tinta de inyección de tinta curable por haz de electrones
Una mezcla preparada al mezclar un pigmento (Pigment Black 7) y un pigmento dispersante (Solsperse 24000GR, fabricado por Lubrizol Corp.) y un compuesto fotopolimerizable para tener la composición de mezcla (% en masa) que se muestra en la Tabla 1 se dispersó mediante el uso de un molino Figer (como medio, se usaron perlas de circonio de 0,5 mm de diámetro), y así se obtuvo una tinta base concentrada. Se mezclaron un iniciador de fotopolimerización y un tensioactivo con la tinta base concentrada obtenida para tener la composición de mezcla (% en masa) mostrada en la Tabla 1, y así se obtuvo una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones para cada uno de los Ejemplos 1 a 5 y Ejemplos Comparativos 1 a 7.
Viscosidad
La viscosidad de cada una de las composiciones de tinta de inyección curables por haz de electrones obtenidas en los Ejemplos 1 a 5 y los Ejemplos Comparativos 1 a 7 se midió mediante el uso de un viscosímetro (Brookfield DVE) en las condiciones de una temperatura de 25 °C y una velocidad de rotación de 50 rpm. La viscosidad se evaluó sobre la base de los siguientes estándares. Los resultados así obtenidos se muestran en la Tabla 1.
o: El caso donde la viscosidad es menos de 30 mPas.
X: El caso donde la viscosidad es de 30 mPa s o más.
En particular, en los Ejemplos, los valores de viscosidad caen dentro de un intervalo de 21 a 25 mPas.
Evaluación del rendimiento de las composiciones de tinta
Cada una de las composiciones de tinta de inyección curable por haz de electrones obtenidas en los Ejemplos 1 a 5 y en los Ejemplos Comparativos 1 a 7 se aplicó a un cartón de leche (tablero de cartón diario de l2 puntos polirecubierto suministrado por el cliente) con un recubridor de barras #4. A continuación, la composición aplicada se curó mediante el uso de un aparato de irradiación con EB (aparato de irradiación con EB, fabricado por AEB, Inc.) a 30 kGy.
Adhesividad
La adhesividad de cada película de recubrimiento curada (sustrato = papel de cartón de leche) se evaluó sobre la base de los siguientes estándares en términos del grado de desprendimiento de la tinta con una cinta de celofán.
o: El caso donde la película de recubrimiento no se despega.
X: Caso donde la película de recubrimiento se despega.
Método para evaluar la migración
Sobre la superficie impresa de cada material impreso obtenido por impresión sólida en un área de 100 cm2, se colocaron gota a gota 10 mL de una mezcla de disolvente de agua: etanol = 5:95; y la totalidad de cada material impreso se colocó en un recipiente de vidrio sellado para evitar la evaporación del disolvente mixto y se dejó reposar a 40 °C durante 3 días. Posteriormente, se calculó y evaluó la cantidad total de elución (límite de migración global: OML), contenida en el disolvente mixto agua-etanol, del material impreso. La medida de la cantidad de elución total se realizó al medir la masa del componente residual obtenido al evaporar el disolvente mixto agua-etanol después de dejarlo reposar durante 3 días. La migración se evaluó sobre la base de los siguientes estándares. El resultado de la evaluación de 10 ppb o menos está libre de problemas prácticos.
o: El caso donde la cantidad de elución es menos a 10 ppb.
X: El caso donde la cantidad de elución excede los 10 ppb.
Estabilidad de eyección
En una atmósfera a una temperatura de 25 °C, un aparato de impresión por inyección de tinta equipado con una boquilla de inyección de tinta para un cabezal piezoeléctrico y cada una de las composiciones de tinta de inyección curables por haz de electrones obtenidas en los Ejemplos 1 a 5 y los Ejemplos Comparativos 1 a 7 se colocaron durante 24 horas y, así, la temperatura del aparato de impresión por inyección de tinta y la temperatura de cada composición de tinta se establecieron en 25 °C. Posteriormente, en una atmósfera a una temperatura de 25 °C, mediante el uso de cada composición de tinta, se realizó una impresión continua en un cartón de leche (tablero de cartón diario de 12 puntos poli-recubierto suministrado por el cliente), y la impresión se evaluó sobre la base de los siguientes estándares.
o: El caso donde la impresión está libre de alteraciones y la composición de la tinta se puede expulsar de manera estable.
X: El caso donde la impresión sufre alteraciones o la composición de la tinta no se puede expulsar de forma estable.
Ocurrencia o no ocurrencia de olor residual o humo
Al oler el olor que posee la composición de tinta después del curado, se verificó si se generó olor residual o humo.
Figure imgf000008_0001
TMPTA modificado con EO: trimetilolpropano modificado con óxido de etileno
NPGDA modificado con PO: diacrilato de neopentilglicol modificado con propileno
Pigmento negro: Pigment Black 7
Dispersante RJA: Solsperse 24000GR, fabricado por Lubrizol Corp.
Resina SK: Contenido sólido: 40 %, diluyente: PONPGDA (SR9003, fabricado por Sartomer Company, Inc.) Mejorador de deslizamiento: SF8421EG (tensioactivo a base de silicona, fabricado por Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.)
De acuerdo con los Ejemplos Comparativos 3 a 5 sin incluir el compuesto polimerizable monofuncional que tiene un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tiene un grupo hidroxi, como el componente a en la presente invención, se generó olor residual o humo durante el curado, o la migración ocurrió durante el curado.
De acuerdo con los Ejemplos Comparativos 1, 2 y 6, que son ejemplos en los que el contenido del compuesto polimerizable bifuncional y el compuesto polimerizable trifuncional, como el componente b, excedía en 75 partes en masa, se produjo migración y, en particular, de acuerdo con el Ejemplo Comparativo 6, la viscosidad era demasiado alta y, en consecuencia, también se degradó la estabilidad de la eyección.
Además, de acuerdo con el Ejemplo Comparativo 7 que no incluye resina no reactiva, como el componente c, se degradó la adhesividad.
Por el contrario, de acuerdo con los Ejemplos 1 a 5 de acuerdo con la presente invención, la viscosidad fue apropiada, la adhesividad y la estabilidad de eyección fueron excelentes y no se generó migración, olor residual ni humo.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Una composición de tinta de inyección curable por haz de electrones, que comprende en 100 partes en masa de la misma los siguientes componentes a a c:
    a. 10 a 70 partes en masa de un compuesto polimerizable monofuncional que tiene un peso molecular promedio en peso de 100 a 400 y que tiene un grupo hidroxilo;
    b. 10 a 75 partes en masa de un compuesto polimerizable bifuncional y un compuesto polimerizable trifuncional; y
    c. 0,1 a 10 partes en masa de una resina no reactiva,
    en donde la composición de tinta de inyección curable por haz de electrones no comprende nada de un compuesto organofosforado, un iniciador de polimerización y un sensibilizador, y tiene una viscosidad de 30 mPas o menos a una temperatura de 25 °C.
    La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además en 100 partes en masa de la misma:
    d. menos de 10 partes en masa de un compuesto de éter vinílico polimerizable.
    La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además en 100 partes en masa de la misma:
    e. un pigmento y un dispersante de pigmentos.
    La composición de tinta de inyección curable por haz de electrones de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la resina no reactiva es al menos una seleccionada de una resina de poliéster, una resina acrílica, una resina epoxi y una resina de cetona.
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