Uso de dispersiones acuosas de poliuretano en tintas de impresión y proceso de impresión correspondiente.

Uso de dispersiones acuosas que contienen al menos un poliuretano (A),

al menos un pigmento (B) y además almenos un inhibidor de polimerización (C), en cuyo caso el, al menos uno, poliuretano (A) envuelve al menosparcialmente al, al menos uno, pigmento (B) y en cuyo caso el poliuretano (A) puede obtenerse mediante reacciónde

(a) 15 a 70 % en peso de di- o polisocianato que contiene en promedio 1 a 10 grupos de alofanato y en promedio 1 aenlaces dobles C-C por molécula, y opcionalmente

(b) 0 a 60 % en peso de otro di- o polisocianato, con

(c) 5 a 50 % en peso de compuesto con al menos dos grupos capaces de reaccionar con isocianato, en cuyo casolos datos en % en peso se refieren a todo el poliuretano (A),

en tintas de impresión para procesos de impresión seleccionados del grupo de impresión en offset, impresión enrelieve, impresión flexográfica, impresión de fotograbado e impresión de huecograbado.

Uso de dispersiones acuosas de poliuretano en tintas de impresión y proceso de impresión correspondiente La presente invención se refiere al uso de dispersiones acuosas que contienen un pigmento (B) envuelto al menos parcialmente con un poliuretano (A) y contienen además al menos un inhibidor de polimerización (C) donde el 5 poliuretano (A) puede obtenerse mediante reacción de

(a) 15 a 70 % en peso de di- o polisocianato, el cual contiene en promedio 1 a 10 grupos de alofanato y en promedio 1 a 10 enlaces dobles C-C por molécula, y opcionalmente

(b) 0 a 60 % en peso de otro di- o polisocianato, con

(c) 5 a 50 % en peso de compuestos con al menos dos grupos capaces de reaccionar con isocianato,

en cuyo caso, en las tintas de impresión los datos en % en peso se refieren a todo el poliuretano (A) , con la condición de que la suma sea de 100 % en peso.

De la solicitud internacional WO 2008/098972 se conocen productos de este tipo así como su uso para aplicaciones de chorro de tinta.

Con frecuencia se plantea el problema de dispersar pigmentos en medio líquido y principalmente acuoso, con el fin de procesarse para producir, por ejemplo, líquidos de grabación y principalmente tintas líquidas o tintas de impresión. Las tintas de impresión deben ser estables durante el almacenamiento y evidenciar una dispersión homogénea de los pigmentos en la tinta. Además, las impresiones obtenidas tienen que satisfacer los requisitos de color, es decir que tienen que mostrar alto brillo y profundidad de color y presentar buena resistencia, por ejemplo resistencia al frote, resistencia a la luz, resistencia al agua y resistencia al frote en estado mojado, opcionalmente después de un tratamiento posterior como, por ejemplo, fijación y debe mostrar buen comportamiento de secado.

Con el fin de garantizar buena resistencia como, por ejemplo, resistencia al frote (resistencia al frote en estado mojado y estado seco) de sustratos impresos, las impresiones pueden fijarse mediante el llamado curado por radiación. Para esto pueden emplearse las tintas llamadas curables por radiación (véase, por ejemplo, US 5, 623, 001 y EP 0 993 495) . Las tintas por inyección a chorro que son curables por radiación contienen usualmente un material

que puede curar (o endurecerse) sometiéndolo a radiación actínica. Además, a las tintas por inyección a chorro (inkjet) que son curables por radiación puede adicionarse un fotoiniciador.

En WO 2006/089933 se divulgan dispersiones acuosas que contienen poliuretanos curables por radiación y que contienen grupos alofanato, así como el uso de las dispersiones concernidas en tintas ink-jet. Si se imprime con las tintas ink-jet divulgadas, después de la acción de la radiación actínica, se obtienen sustratos impresos con buena 30 resistencia. En muchos casos, sin embargo, no es nada deseable que el curado de las impresiones esté a cargo de la radiación actínica. Un curado homogéneo de las impresiones en sustratos no planos requiere una geometría optimizada de las ondas de radiación la cual no siempre puede garantizarse. Un curado térmico de las tintas divulgadas en WO 20061089933 es posible, sin embargo, en tales casos en los que las tintas concernidas se producen sin estabilizador (captores de radicales, inhibidores de polimerización) . Las tintas de este tipo, por lo contrario, presentan en algunos casos una capacidad de almacenamiento restringida.

El problema consistía en proporcionar tintas de impresión para procesos de impresión las cuales pudieran curar particularmente bien por acción de radiación actínica y/o térmicamente y presentaran simultáneamente una buena capacidad de almacenamiento.

De conformidad con esto, se encontró el uso definido al inicio de las dispersiones acuosas. El uso de la invención se refiere a tales tintas de impresión como las que se emplean en procesos de impresión seleccionados del grupo consistente en impresión offset, impresión en relieve, impresión flexográfica, impresión de grabado y huecograbado (denominadas allí "tintas" en la mayoría de los casos) .

En esta solicitud el término "tinta" se usa exclusivamente para líquidos de tinta para plumas con punta de fibra, delineadores finos, plumas con punta de fieltro, plumas fuentes, marcadores, resaltadores, plumas de tipo bolígrafo 45 con tinta líquida, almohadillas para sellos, cintas entintadas y ante todo líquido ink-jet (inyección a chorro de tienta) .

Por lo contrario, el término "tinta de impresión" se usa en esta solicitud como denominación colectiva de preparaciones que contienen colorantes de diversa consistencia que se aplican exclusivamente por medio de una placa de impresión sobre un material para imprimir y se fijan allí como una película de tinta (impresión) (definición de CEPE) .

Por poliuretanos, en el contexto de la presente invención, deben entenderse no solo aquellos polímeros que están enlazados por grupos uretano, sino en un sentido más general los que pueden obtenerse mediante reacción de di- o polisocianatos con compuestos que contienen átomos de hidrógeno activos. En el sentido de la presente invención, poliuretanos también pueden contener, además de grupos uretano, grupos urea, alofanato, biuret, carbodiimida, amida, éster, éter, uretonimina, uretdiona, isocianurato u oxazolidina. Como referencia general puede mencionarse, por ejemplo: Kunststoffhandbuch (Manual de plásticos) / Saechtling, edición 26, editorial Carl-Hanser-Verlag, Múnich 1995, página 491 y siguientes. En el sentido de la presente invención, los poliuretanos contienen principalmente grupos alofanato.

En una modalidad de la presente invención el poliuretano (A) no es un poliuretano hiper-ramificado. Los poliuretanos hiper-ramificados son conocidos como tales y se describen, por ejemplo, en J.M.S. - Rev. Macromol. Chem. Phys. 1997, C37 (3) , 555.

Las dispersiones acuosas de la invención contienen un pigmento (B) envuelto al menos parcialmente con un poliuretano (A) .

En tal caso, en lo sucesivo por "pigmento envuelto al menos parcialmente con al menos un poliuretano" se entiende tal pigmento en forma de partículas cuya superficie externa está cubierta total o parcialmente por poliuretano (A) . Las mezclas de pigmento en forma de partículas en las que cierto porcentaje de las partículas de pigmento no está envuelto con poliuretano (A) y en las que la superficie externa de las demás partículas de pigmento están cubiertas parcial o totalmente con poliuretano (A) , entran en la definición de "pigmento envuelto al menos parcialmente con un poliuretano (A) ".

En este caso, el poliuretano (A) puede ser uno o varios poliuretanos (A) . Cuando se trata de varios poliuretanos, los datos numéricos en relación con el poliuretano (A) se refieren siempre a la totalidad de los poliuretanos (A) .

En una modalidad de la presente invención, en un pigmento envuelto al menos parcialmente con al menos un poliuretano (A) , al menos 10%, preferiblemente al menos 20% y particularmente preferible al menos 30% de la superficie externa está cubierta con poliuretano (A) .

el grado de la envoltura puede determinarse, por ejemplo, mediante la medición del potencial zeta, mediante métodos microscópicos tales como, por ejemplo, microscopía óptica o métodos de microscopía electrónica (TEM, crio-TEM, SEM) y muy especialmente con la ayuda de técnica de preparación de fractura por congelación, espectroscopia NMR o espectroscopia fotoelectrónica en pigmento seco envuelto al menos parcialmente.

Pigmentos (V) a envolverse al menos parcialmente se obtienen en el contexto de la presente invención envolviendo al menos parcialmente colorantes orgánicos o inorgánicos prácticamente insolubles en agua según la definición de DIN 55944. Para preparar dispersiones acuosas según la invención se parte de pigmentos orgánicos, en cuyo caso también se abarca negro de humo. Además, en igual medida se prefieren pigmentos blancos, principalmente dióxido de titanio. A continuación se mencionan ejemplos de pigmentos (B) particularmente bien adecuados.

Pigmentos orgánicos:

- Pigmentos monoazo: C.I. Pigment Brown (índice de color pigmento marrón) 25; C.I. Pigment Orange (índice de color pigmento naranja) 5, 13, 36 y 67; C.I. Pigment Red (índice de color pigmento rojo) 1, 2, 3, 5, 8, 9, 12, 17, 22, 23, 31, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:3, 57:1, 63, 112, 146, 170, 184, 210, 245 y 251; C.I. Pigment Yellow (índice de color pigmento amarillo) 1, 3, 73, 74, 65, 97, 151 y 183;

- Pigmentos diazo: C.I. Pigment Orange (índice de color pigmento naranja) 16, 34 y 44; C.I. Pigment Red (índice de color pigmento rojo) 144, 166, 214 y 242; C.I. Pigment... [Seguir leyendo]

1. Uso de dispersiones acuosas que contienen al menos un poliuretano (A) , al menos un pigmento (B) y además al menos un inhibidor de polimerización (C) , en cuyo caso el, al menos uno, poliuretano (A) envuelve al menos parcialmente al, al menos uno, pigmento (B) y en cuyo caso el poliuretano (A) puede obtenerse mediante reacción de

(a) 15 a 70 % en peso de di-o polisocianato que contiene en promedio 1 a 10 grupos de alofanato y en promedio 1 a 10 enlaces dobles C-C por molécula, y opcionalmente

(b) 0 a 60 % en peso de otro di- o polisocianato, con

(c) 5 a 50 % en peso de compuesto con al menos dos grupos capaces de reaccionar con isocianato, en cuyo caso 10 los datos en % en peso se refieren a todo el poliuretano (A) ,

en tintas de impresión para procesos de impresión seleccionados del grupo de impresión en offset, impresión en relieve, impresión flexográfica, impresión de fotograbado e impresión de huecograbado.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque el di- o polisocianato (a) se prepara haciendo reaccionar al menos un di - o polisocianato (a1) con al menos un compuesto de la fórmula general I

Donde las variables se definen como sigue:

R1, R2 son iguales o diferentes e independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno y alquilo de C1-C10,

X1 se selecciona de oxígeno y N-R3,

A1 se selecciona de alquileno de C1-C20, sin sustituir o mono- o polisustituido con alquilo de C1-C4, fenilo o O-alquilo

de C1-C4, en cuyo caso en el alquileno de C1-C20 uno o varios grupo CH2 no adyacentes pueden estar remplazados por oxígeno;

X2 se selecciona de hidroxilo y NH-R3,

R3 es igual o diferente y se selecciona de hidrógeno, alquilo de C1-C10 y fenilo.

3. Uso según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque al menos un compuesto con al menos dos grupos (c)

capaces de reaccionar con isocianato se selecciona de ácidos 1, 1, 1-trimetilol-alquil (C1-C4) -carboxílicos, ácido cítrico, ácidos 2, 2-dimetilol-alquil (C1-C4) carboxílicos, ácidos 2, 2-dimetilol-alquil (C1-C4) sulfónicos, poli-alquilen (C2-C3) glicoles en promedio con 3 a 300 unidades de óxido de alquileno de C2-C3 por molécula, poliaminas hidrofílicas con grupos COOM o SO3M, donde M se selecciona de iones de metal alcalino e iones de amonio, poliesterdioles que pueden prepararse mediante policondensación de al menos un diol alifático o cicloalifático con al menos un ácido dicarboxílico alifático, aromático o cicloalifático.

4. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además al menos un poliuretano (D) que puede obtenerse mediante reacción de di- o polisocianato (b) con el compuesto que tiene al menos dos grupos (c) capaces de reaccionar con isocianato.

5. Uso según la reivindicación 4, caracterizado porque el pigmento (B) está parcialmente envuelto con poliuretano 35 (D) .

6. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el poliuretano (A) tiene una temperatura de transición vítrea Tg de máximo 60°C.

7. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene al menos un fotoiniciador (E) .

8. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la dispersión acuosa es curada en ausencia de un fotoiniciador (E) mediante radiación por electrones.

9. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el poliuretano (A) se prepara mediante reacción de

(a) 15 a 70 % en peso de di-o polisocianato que contiene en promedio 1 a 10 grupos de alofanato y en promedio 1 a 10 enlaces dobles C-C por molécula, y opcionalmente

(b) 0 a 60 % en peso de otro di- o polisocianato, con

(c) 5 a 50 % en peso de compuesto que tiene al menos dos grupos capaces de reaccionar con isocianato y

(d) opcionalmente al menos un compuesto de la fórmula general I,

donde los datos en % en peso se refieren a todo el poliuretano (A) .

10. Método para imprimir sustratos, caracterizado porque se imprime un sustrato con una tinta de impresión tal como se describe en la reivindicación 1 con un proceso de impresión seleccionado del grupo que se compone de impresión en offset, impresión en relieve, impresión flexográfica, impresión de fotograbado e impresión de huecograbado.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque el sustrato se selecciona del grupo que se compone de papel, cartón, cartulina, láminas que contienen poliéster, láminas que contienen polietileno, y láminas que contienen polipropileno, vidrio.

12. Método según una de las reivindicaciones 10 a 11, caracterizado porque el curado de las tintas de impresión que no contienen fotoiniciador se realiza mediante radiación de electrones en equipos de destellos electrónicos con una 20 energía de 70 a 300 keV.