FLUIDOS Y TINTAS DE INYECCIÓN CURABLES POR RADIACIÓN MEJORADAS PARA EL FOTOAMARILLAMIENTO.

Fluidos y tintas de inyección curables por radiación mejoradas para el fotoamarillamiento. Campo técnico Esta invención se refiere a los fluidos y tintas de inyección curables por radiación que presenten un grado menor de fotoamarillamiento y mejora de las propiedades de adhesión. Estado de la técnica En la impresión por inyección de tinta, pequeñas gotas de fluido de tinta se proyectan directamente sobre una superficie receptora de tinta sin contacto físico entre el dispositivo de impresión y el receptor de tinta. El dispositivo de impresión almacena los datos de impresión electrónicamente y los controla un mecanismo para la eyección de las gotas a modo de imagen. La impresión se logra moviendo un cabezal de impresión a lo largo del receptor de tinta o viceversa, o ambas cosas. Cuando se expulsa la tinta de inyección por chorro sobre un receptor de tinta, la tinta suele incluir un vehículo líquido y uno o más sólidos, tales como tintes o pigmentos y polímeros. Las composiciones de tinta se pueden dividir aproximadamente en: basadas en agua, el mecanismo de secado que implica la absorción, penetración y evaporación; basadas en disolvente, el secado implica esencialmente la evaporación; basadas en aceite, el secado implica la absorción y penetración; fusión en caliente o cambio de fases, en las que la tinta es líquida a la temperatura de eyección pero sólida a temperatura ambiente y en la que el secado se reemplaza por solidificación; y curables por UV, en las que el secado se reemplaza por polimerización. Debe estar claro que los primeros tres 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 por UV puede imprimirse también sobre receptores de tinta no absorbentes. Debido a los requisitos térmicos que plantean las tintas de fusión en caliente en los sustratos, especialmente las tintas curables por radiación, se han ganado el interés de la industria en aplicaciones de impresión por inyección de tinta. El comportamiento y la interacción de una tinta curable por UV en un receptor de tinta sustancialmente no absorbente resultó ser bastante complicado en comparación con tintas al agua en receptores de tinta absorbentes. En particular, una difusión óptima y controlada de la tinta en el receptor de tinta demostró ser problemática y se observaron problemas de adhesión en el uso de diferentes tipos de receptores de tinta no absorbentes. Una manera de abordar estos problemas consiste en desarrollar y utilizar diferentes conjuntos de tinta para diferentes tipos de sustratos, pero esto no es la solución preferida ya que el cambio de las tintas en la impresora y el cabezal de impresión es laborioso y realmente no es una solución viable para un entorno de impresión industrial. La adhesión puede estar influenciada por el uso de diferentes compuestos polimerizables, agentes tensioactivos, aglutinantes y / o disolventes orgánicos. US 6814791 (DOMINO PRINTING SCIENCES) describe los métodos de impresión por inyección de tinta en los que la composición de tinta que comprende acetato de metilo como disolvente se imprime sobre sustratos de propileno y etileno. El uso de un disolvente adecuado normalmente resulta en el hinchamiento o disolución parcial de la superficie del sustrato que lleva a una mejor adhesión, pero también puede causar problemas de taponamiento de los inyectores en el cabezal de impresión, debido a la evaporación del disolvente. Se sabe que la adhesión de las tintas curables por radiación también se puede promover en los sustratos de cloruro de polivinilo, cuando se utilizan uno o más monómeros que son adecuados para el hinchamiento del sustrato de PVC y que se seleccionan del grupo formado por acrilato de tetrahidrofurfurilo, diacrilato de 1,6-hexanodiol y caprolactama de N-vinilo. Sin embargo, la adhesión a los sustratos de policarbonato se promueve cuando se utilizan uno o más monómeros que son adecuados para el hinchamiento del sustrato de policarbonato y que se seleccionan del grupo que consiste en acrilato de 2-fenoxiletilo, acrilato de 2-(2-etoxietoxi)etilo y diacrilato de polietilenglicol. Como una consecuencia es preciso realizar una mezcla óptima de monómeros adecuados para hinchar tanto los sustratos de cloruro de polivinilo como los sustratos de policarbonato. A menudo tal compromiso, mediante el cual se obtiene una adhesión aceptable en varios receptores de tinta, haciendo una mezcla compleja de ingredientes, tiene un efecto negativo sobre la estabilidad de la dispersión de una tinta de inyección pigmentada. Asimismo, se han asociado problemas de adhesión a la contracción de una capa de tinta después de curación por radiación. En este aspecto, las tintas catiónicas han sido consideradas superiores en comparación con las tintas 2   polimerizables por radicales libres. La EP 1705229 A (FUJI) describe las tintas de inyección por chorro catiónicamente polimerizables con una buena adhesión y estabilidad en el almacenamiento. La patente US 6310115 (AGFA) da a conocer composiciones de tinta de inyección curables por radiación que comprenden monómeros curables por radiación que contienen las funciones de viniléter y acrilato, que se pueden curar, tanto por la polimerización catiónica y la polimerización por radicales libres. En tintas de inyección por radicales libres, se cree que grandes cantidades de acrilatos monofuncionales son ventajosas para la adhesión. Tanto la EP 1668084 A (Sun Chemical) y US 7104642 (KONICA MINOLTA) abordan la adhesión y describen las tintas de inyección curables por radiación de tinta que comprenden compuestos monofuncionales de acrilato en cantidades de 65% en peso o más. En lugar de adaptar las tintas de inyección utilizadas, se ha convertido en el enfoque general la modificación de la química de la superficie del receptor de tinta, ya sea por un pre-tratamiento como el plasma o el tratamiento por corona o mediante la aplicación de una capa superficial adecuada, la denominada imprimación. El tratamiento de descarga de corona y el tratamiento de plasma aumentan el costo, la complejidad y el mantenimiento de los equipos utilizados para procesar los sustratos. Los sustratos pueden contener impurezas o irregularidades importantes que pueden interferir con el tratamiento del sustrato, y por lo tanto, no resultan en la difusión y adhesión uniformes de la tinta. La otra posibilidad es la aplicación de una imprimación antes de la inyección de la tinta de inyección. En general, la capa de la superficie está cubierta y secada o curada antes de la inyección de la tinta de inyección como, por ejemplo, en el proceso de impresión con tinta de inyección en el documento EP 1671805 A (AGFA) y US 2003021961 (3M), pero también puede ser una capa superficial húmeda, sin curar como en WO 00/30856 (XAAR). El fotoamarillamiento es un efecto de decoloración observado tras la curación debido a la descomposición de los fotoiniciadores. Esto puede ser especialmente observado también en las tintas cian y blanca curables por radiación que contienen grandes cantidades de fotoiniciadores tipo isopropilotioxantona, que después de la impresión y el curado resultan en un color cian verdoso, respectivamente, de un color blanco amarillento. EP 0036075 (MERCK) y DE 3126433 (MERCK) describen el uso de mezclas específicas de fotoiniciadores en la fotopolimerización de compuestos etilénicamente insaturados para obtener polímeros que sólo experimentan niveles extremadamente bajos de amarillamiento. Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de tintas de inyección curables por radiación y fluidos que se adhieran bien a múltiples sustratos y que no presenten ninguna o sólo un leve fotoamarillamiento a la vez que mantengan una buena velocidad de curación. Descripción de la invención Objeto de la invención Es objeto de la presente invención proporcionar fluidos y tintas de inyección curables por radiación que presenten una buena adhesión sobre una pluralidad de soportes y un mínimo de fotoamarillamiento. Estos y otros objetos de la invención serán evidentes a partir de la descripción expuesta abajo. Resumen de la invención Sorprendentemente se hallaron buenas propiedades de fotoamarillamiento y de adhesión mediante el uso de un fotoiniciador que comprende un grupo amino terciario en combinación con una composición curable por radiación que contiene un acrilato de viniléter y un acrilato polifuncional tal y como se define en la reivindicación 1. La velocidad de curado y otras características relevantes en la impresión por inyección de tinta se mantuvieron a pesar de que la isopropiltioxantona o derivados como fotoiniciador estaban ausentes, o al menos reducidos considerablemente en la concentración. Los objetos de la presente invención se realizan con un fluido de inyección... [Seguir leyendo]

1. Un fluido de inyección de tinta curable por radiación incluyendo una composición curable por radiación que comprende al menos un 25% en peso de un acrilato de viniléter y al menos 15% en peso de un compuesto polimerizable que comprende al menos tres grupos acrilato, y un fotoiniciador que comprende un grupo amino terciario y de 0 a 3% en peso de isopropiltioxantona, todos basados sobre el peso total de la composición curable por radiación, y donde los otros monómeros y oligomeros en el fluido de inyección de tinta curable por radiación consiste en compuestos polimerizables capaces de polimerización por radicales libres seleccionados del grupo que comprende monómeros y oligómeros de acrilato monofuncionales y difuncionales, N-vinilamidas, acrilamidas, metacrilato de metoxipolietilenglicol, metacrilato de metoxitrietilenglicol, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de fenoxietilo, metacrilato de ciclohexilo, dimetacrilato de tetraetilenglicol y dimetacrilato de polietilenglicol. 2. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según la reivindicación 1, donde el acrilato de viniléter es un monómero curable por radiación representado por la Fórmula (I): Fórmula (I) donde: R 1 representa hidrógeno o un grupo alquilo sustituido o no sustituido, L representa un grupo de unión que comprende al menos un átomo de carbono, X representa O, S o NR 2 donde R 2 tiene el mismo significado que R 1 , cuando X = NR 2 , L y R 2 pueden formar juntos un sistema de anillos, y n y m representan independientemente un valor de 1 a 5. 3. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según la reivindicación 2, donde R 1 representa hidrógeno, X representa O y n representa un valor de 1. 4. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según la reivindicación 3, donde el monómero curable por radiación representado por Fórmula (I) es: . 5. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el compuesto polimerizable que comprende tres o más grupos de acrilato es triacrilato de trimetilolpropano. 6. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende un compuesto polimerizable que comprende 4, 5 ó 6 grupos de acrilato. 7. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el fotoiniciador que comprende un grupo amino terciario es un fotoiniciador con al menos un grupo morfolino. 8. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el fotoiniciador que comprende un grupo amino terciario es un fotoiniciador con al menos un grupo aminoalquilfenona. 9. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el fotoiniciador que comprende un grupo amino terciario tiene una estructura de acuerdo con la Fórmula (II):   X O Y 31 R2 R1 Fórmula (II), donde: X se selecciona del grupo formado por un hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo aralquilo, un grupo alcarilo, un grupo arilo, un grupo heteroarilo, OR 5 , SR 6 y NR 7 R 8 , Y se selecciona del grupo formado por un hidroxilo y NR 3 R 4 , con la salvedad de que al menos uno de X e Y comprende un grupo amino terciario, R 1 , R 2 , R 3 y R 4 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo aralquilo, un grupo alcarilo, un grupo arilo y un grupo heteroarilo, R 5 , R 6 , R 7 y R 8 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo aralquilo, un grupo alcarilo, un grupo arilo y un grupo heteroarilo, R 1 y R 2 , R 3 y R 4 y R 7 y R 8 pueden representar los átomos necesarios para formar un anillo de 5 hasta 8 miembros opcionalmente sustituido, y cada uno de los grupos alquilo, los grupos alquenilo, los grupos alquinilo, los grupos aralquilo, los grupos alcarilo, los grupos arilo y los grupos heteroarilo para X, Y, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 y R 8 pueden independientemente ser un grupo sustituido o no sustituido. 10. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según la reivindicación 9, donde R 1 , R 2 , R 3 y R 4 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo aralquilo y un grupo alcarilo. 11. El fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde el acrilato de viniléter está presente en una cantidad de al menos 40% en peso basado sobre el peso total de la composición curable por radiación usada en el fluido de inyección de tinta curable por radiación. 12. Una tinta de inyección curable por radiación que comprende el fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y un dispersión de pigmento que comprende un pigmento y un dispersante polimérico. 13. La tinta de inyección curable por radiación según la reivindicación 12 que comprende un pigmento ß de - ftalocianina de cobre. 14. La tinta de inyección curable por radiación según la reivindicación 12 que comprende un pigmento blanco, preferiblemente el dióxido de titanio. 15. Un método de impresion por inyección de tinta que comprende la aplicación del fluido de inyección de tinta curable por radiación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en un sustrato.