Un líquido curable por medio de radicales libres para la impresión por medio de inyección de tinta de materiales para embalajes de alimentos que comprenden uno o más fotoiniciadores seleccionados del grupo que consiste en iniciadores di- o multifuncionales no poliméricos,

iniciadores oligoméricos, iniciadores poliméricos e iniciadores polimerizables; donde la composición polimerizable de dicho líquido consiste esencialmente en: a) de 25-100 % en p. de uno o más compuestos polimerizables A que tienen al menos un grupo acrilato G1 y al menos un segundo grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado G2 seleccionado del grupo que consiste en un grupo viniléter, un grupo aliléter y un grupo éster alílico; b) de 0 - 55 % en p. de uno o más compuestos polimerizables B seleccionado del grupo que consiste en acrilatos monofuncionales y acrilatos difuncionales; y c) de 0 - 55 % en p. de uno o más compuestos polimerizables C seleccionados del grupo que consiste en acrilatos trifuncionales, acrilatos tetrafuncionales, acrilatos pentafuncionales y acrilatos hexafuncionales, con la condición de que si el porcentaje en peso de compuestos B > 24 % en p., en ese caso el porcentaje en peso de compuestos C > 1 % en p.; y donde todos los porcentajes en peso de A, B y C se basaron en el peso total de la composición polimerizable

Campo Técnico

La presente invención se refiere a tintas curables, más concretamente tintas para inyección de tinta curables y su uso en métodos de impresión por medio de inyección de tinta para aplicaciones a juguetes y embalajes de alimentos.

Técnica Anterior

En la impresión por medio de inyección de tinta, gotas diminutas de líquido de tinta se proyectan directamente sobre una superficie receptora de la tinta sin contacto físico entre el dispositivo impresor y el receptor de la tinta. El dispositivo impresor almacena los datos de impresión electrónicamente y controla un mecanismo para eyectar las gotas con aspecto de imagen. La impresión se completa moviendo un cabezal impresor a lo largo del receptor de la tinta o viceversa o ambos.

Cuando se eyecta la tinta por medio de inyección de tinta sobre un receptor de la tinta, la tinta por lo general incluye un vehículo líquido y uno o más sólidos, tales como tintes, pigmentos y polímeros. Las composiciones de tinta se pueden dividir a grosso modo en:

 con una base acuosa, implicando el mecanismo de secado absorción, penetración y evaporación;  con una base de disolvente, implicando el secado principalmente evaporación;  con una base oleosa, implicando el secado absorción y penetración;  fusión en caliente o cambio de fase, donde la tinta es líquida a la temperatura de eyección pero sólida a la

temperatura ambiente y donde el secado es remplazado por solidificación; y  curable por medio de UV, donde el secado es remplazado por polimerización.

Debe quedar claro que los tres primeros tipos de composiciones de tinta son más adecuados para un receptor de tinta absorbente, mientras que las tintas de fusión en caliente y las tintas curables mediante UV también se pueden imprimir sobre receptores de tintas no absorbentes. Debido a los requerimientos térmicos poseídos por las tintas de fusión en caliente sobre los sustratos, especialmente las tintas curadas mediante radiación se han ganado el interés de la industria en las aplicaciones de impresión por medio de inyección de tinta.

Los residuos migrables en las capas de tinta curadas por medio de inyección de tinta en juguetes o embalajes de comestibles pueden representar un riesgo para la salud y por consiguiente se deben mantener en un mínimo absoluto. En general, las tintas curables por medio de UV contienen colorantes, monómeros, fotoiniciadores y sinergistas de la polimerización. Las medidas conocidas para reducir las sustancias extraíbles del sistema fotoiniciador de las capas de tinta curadas incluyen el uso de fotoiniciadores poliméricos o copolimerizables y sinergistas en lugar de los compuestos de bajo peso molecular usuales.

Por ejemplo, el documento US 2006014848 (AGFA) describe tintas para inyección de tinta curables por medio de radiación que comprenden un co-iniciador polimérico que comprende un núcleo polimérico dendrítico con al menos un grupo funcional co-iniciador como grupo terminal. Las aminas alifáticas y las aminas aromáticas están incluidas como grupos funcionales co-iniciadores adecuados. La arquitectura polimérica dendrítica permite obtener sustancias extraíbles y al mismo tiempo minimizar el aumento de viscosidad de la tinta.

Los colorantes utilizados en las tintas para inyección de tinta curables pueden ser tintes, pero son por lo general pigmentos coloreados que junto con un dispersante polimérico anclado a la superficie del pigmento son por lo común muy difíciles de extraer. El problema restante para las sustancias extraíbles incluye los monómeros. El uso de oligómeros polimerizables o polímeros entrecruzables en lugar de monómeros de bajo peso molecular solo es posible hasta una cierta cantidad en la tinta debido a limitaciones de la impresión por medio de inyección de tinta que requieren que las tintas posean una baja viscosidad a la temperatura de eyección.

En general, las tintas para la inyección de tinta curables se curan por medio de radiación. El curado térmico y el curado con haz de electrones de las tintas para inyección de tinta son alternativas para el más preferido curado por medio de radiación, más concretamente curado mediante radiación UV. El mecanismo de polimerización es por lo común la polimerización mediante radicales libres o la polimerización catiónica. Se cree por lo general que las tintas para inyección de tinta catiónicas serían más adecuadas para aplicaciones en embalajes para alimentos. Las tintas catiónicas para inyección de tinta tienden a polimerizarse más lentamente que las tintas para inyección de tinta polimerizables mediante radicales libres pero en un mayor grado. Esto significa que las tintas para inyección de tinta de radicales libres se polimerizan mucho más rápido pero la capa de la imagen curada contiene más sustancias extraíbles, es decir monómeros que no han reaccionado.

El documento US 6803112 (SUN CHEMICAL) describe un método para la producción de un embalaje de película con bajo contenido de sustancias extraíbles a partir de una composición acuosa curable mediante radiación actínica que contiene un compuesto soluble en agua que tiene al menos un grupo polimerizable mediante radiación, α,βetilénicamente insaturado, un grupo polimerizable por medio de radiación y agua como componentes esenciales llevado a cabo mediante la aplicación de una composición acuosa a una superficie que después es irradiada en una sola etapa con radiación actínica en presencia del agua, formando de ese modo una película curada donde menos de 50 ppb (partes por mil millones) del compuesto soluble en agua o sus componentes residuales son extraíbles por medio de un simulante alimenticio.

La volatilidad de algunos de estos monómeros en las tintas para inyección de tinta curables también contribuye a olores desagradables de la materia impresa. Para las aplicaciones de no impresión, estos olores desagradables han sido camuflados por medio de la adición de desodorantes. Por ejemplo, el documento US 2005287476 (KONICA MINOLTA) describe composiciones fotocurables que comprenden un compuesto fotopolimerizable, un fotoiniciador y un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un desodorante, un perfume y un antioxidante. Asimismo el documento EP 1721943 A (FUJI) describe el uso de fragancias en una tinta curable.

El documento US 2003/199655 A1 (NIPPON SHOKUBAI) describe una composición diluyente de reactivo para una composición de tinta para inyección de tinta curable que contiene un éster met(acrílico) que contiene un grupo vinil éter.

El documento WO2006/08599 A (HEXION) describe tintas para inyección de tinta curables por medio de radiación, no acuosas que muestran estabilidad a una alta velocidad de cizalla y contienen acrilato de 2-(viniletoxi)etilo.

Por lo tanto, sería deseable tener tintas para inyección de tinta curables que combinen lo mejor de ambas categorías, es decir la alta velocidad de curado de las tintas para inyección de tinta de radicales libres y el curado completo de las tintas para inyección de tinta curables catiónicas. Además, continúa existiendo la necesidad de tintas para inyección de tinta curables por medio de radiación que no ocasionen mal olor sin la adición de desodorantes o perfumes.

Descripción de la invención

Objetos de la invención

Un objeto de la invención es proporcionar tintas para inyección de tinta que muestren un curado completo mejorado y una alta velocidad de curado, haciéndolas más adecuadas para las aplicaciones en embalajes para alimentos.

Otro objeto de la invención es proporcionar tintas para inyección de tinta que muestren una buena estabilidad.

Otro objeto de la invención es proporcionar una materia impresa que no muestre o casi no muestre olores desagradables sin la utilización de desodorantes para enmascarar el olor desagradable.

Este y otros objetos de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción de más adelante.

Compendio de la invención

Se encontró que las tintas para inyección de tinta mostraban un curado completo mejorado y una alta velocidad de curado, así como una adherencia mejorada y una reducción de los olores desagradables por medio del uso de una composición específica que comprende una cantidad suficiente de monómeros específicos. Se encontraron cantidades de sustancias extraíbles muy bajas después del curado completo, que abrieron la perspectiva para las aplicaciones... [Seguir leyendo]

1. Un líquido curable por medio de radicales libres para la impresión por medio de inyección de tinta de materiales para embalajes de alimentos que comprenden uno o más fotoiniciadores seleccionados del grupo que consiste en

5 iniciadores di- o multifuncionales no poliméricos, iniciadores oligoméricos, iniciadores poliméricos e iniciadores polimerizables; donde la composición polimerizable de dicho líquido consiste esencialmente en:

a) de 25-100 % en p. de uno o más compuestos polimerizables A que tienen al menos un grupo acrilato G1 y

10 al menos un segundo grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado G2 seleccionado del grupo que consiste en un grupo viniléter, un grupo aliléter y un grupo éster alílico; b) de 0 - 55 % en p. de uno o más compuestos polimerizables B seleccionado del grupo que consiste en acrilatos monofuncionales y acrilatos difuncionales; y c) de 0 - 55 % en p. de uno o más compuestos polimerizables C seleccionados del grupo que consiste en

15 acrilatos trifuncionales, acrilatos tetrafuncionales, acrilatos pentafuncionales y acrilatos hexafuncionales, con la condición de que si el porcentaje en peso de compuestos B > 24 % en p., en ese caso el porcentaje en peso de compuestos C > 1 % en p.;

y donde todos los porcentajes en peso de A, B y C se basaron en el peso total de la composición polimerizable. 20

2. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con la reivindicación 1, donde el compuesto A está representado por medio de la Fórmula (I):

**(Ver fórmula)**

donde

25 G1 representa un grupo acrilato; G2 representa un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado G2 seleccionado del grupo que consiste en un grupo viniléter, un grupo aliléter y un grupo éster alílico; GX y GY se seleccionan independientemente del grupo que consiste en G1 y G2;

30 n y m son números enteros seleccionados independientemente que tienen un valor de 0 o 1; y L representa un grupo conector (n+m+2)-valente que comprende al menos un átomo de carbono.

3. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con la reivindicación 2, donde los números enteros n y

m tienen ambos un valor igual a 0. 35

4. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el peso molecular de compuesto A es menor de 800 Daltons.

5. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, 40 donde el grupo funcional polimerizable G2 es un grupo viniléter.

6. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la composición polimerizable comprende de 60 a 90 % en p. de uno o más compuestos polimerizables A y de 10 a 40 % en p. de uno o más compuestos polimerizables C.

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7. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el líquido comprende un fotoiniciador polimerizable.

8. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, 50 donde el líquido comprende un co-iniciador polimerizable y/o un inhibidor polimerizable.

9. El líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con la reivindicación 8, donde el inhibidor polimerizable es un inhibidor de la polimerización fenólico polimerizable de acuerdo con la formula (II): donde

**(Ver fórmula)**

R representa un hidrógeno o un grupo metilo; X representa O o NR1; m representa 0 o 1; n representa un número entero de 1 a 5;

o representa un número entero de 1 a 6; A representa un radical fenólico sustituido o no sustituido; L representa un grupo conector (n+o)-valente que comprende a lo sumo 20 átomos de carbono; R1 representa un grupo seleccionado del grupo que consiste en hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo sustituido o no sustituido, un grupo alquinilo sustituido o no sustituido, un grupo aralquilo sustituido o no sustituido, un grupo alcarilo sustituido o no sustituido, un grupo arilo sustituido o no sustituido y un grupo heteroarilo sustituido o no sustituido.

10. Una tinta curable por medio de radicales libres para la impresión por medio de inyección de tinta que comprende un colorante y el líquido curable por medio de radicales libres de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. La tinta curable por medio de radicales libres de acuerdo con la reivindicación 10, donde el colorante es un pigmento.

12. Un material de embalaje para aplicaciones alimentarias que tiene una capa curada de tinta curable por medio de radicales libres de acuerdo con las reivindicaciones 10 u 11.

13. Un método de impresión por medio de inyección de tinta que comprende la etapa de aplicación de una capa del líquido o la tinta curables como se ha definido por medio de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 sobre un sustrato.

14. Un método de impresión por medio de inyección de tinta de acuerdo con la reivindicación 13, donde la capa se aplica por medio de una técnica de impresión seleccionada del grupo que consiste en la impresión por medio de inyección de tinta, la impresión flexográfica, impresión indirecta por transferencia y serigrafía; o por medio de una técnica de revestimiento seleccionada del grupo que consiste en recubrimiento por inmersión, recubrimiento con cuchilla, recubrimiento por extrusión, recubrimiento giratorio, recubrimiento de tolva deslizante y recubrimiento de cortina.

15. El uso del líquido o la tinta curables por medio de radicales libres como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para la reducción de las sustancias extraíbles de una capa de imagen o para la reducción de olores desagradables de la materia impresa.