Tinta de impresión por calcografía que comprende dendrímeros.

Tinta para el proceso de impresión por calcografía por grabado en plancha de cobre,

que comprende un aglutinante, pigmento, carga y, opcionalmente, disolvente, teniendo la tinta una viscosidad en el intervalo de 3 a 60 Pa.s a 40ºC, caracterizada por que el aglutinante comprende al menos un polímero dendrítico elegido del grupo que consiste en los poliésteres hiper-ramificados, hidroxilo-funcionalizados y modificados con ácidos grasos insaturados, preferiblemente derivados de ácido 2,2-dimetilolpropiónico, y por que la tinta comprende, además, al menos una cera o una mezcla de ceras.

Tinta de impresión por calcografía que comprende dendrímeros Campo de la invención

La presente invención se refiere a tintas de impresión, más precisamente a tintas de impresión por calcografía por grabado en plancha de cobre, que comprenden polímero dendrítico de alto peso molecular como un componente aglutinante. Tintas que comprenden dicho polímero se pueden formular de manera que contengan una cantidad significativamente reducida de disolvente orgánico (componentes orgánicos volátiles, COV), al tiempo que todavía están en el intervalo de viscosidad apropiado requerido por el proceso de impresión. La tinta de calcografía impresa y curada de la presente invención tiene propiedades de resistencia química y mecánica mejoradas.

Antecedentes de la invención

La calcografía en plancha de cobre sigue siendo el proceso de impresión básico utilizado para la impresión de papel moneda. Como es conocido por la persona experta, este proceso de impresión se basa en tintas grasientas y pastosas que tienen una viscosidad en el intervalo de 5 a 4 Pa.s a 4°C y 1 s"1. Tintas de calcografía se imprimen como una capa bastante gruesa, típicamente de 2 a 1 micrómetros de espesor y, por esta razón, debe permitirse que se "sequen" o curen, es decir, se endurezcan sobre el sustrato, con posterioridad a la operación de impresión.

Para conseguir una resistencia suficiente del artículo impreso frente a disolventes, se prefiere un "secado químico", ya sea por oxipolimerización catalítica bajo la influencia del oxígeno del aire o por polimerización activada por energía (UV, haz de electrones) de un componente aglutinante, frente a un mero "secado físico" por la evaporación de un disolvente volátil de la tinta. La mayoría de las tintas de calcografía de secado por oxipolimerización utilizadas en la actualidad contienen, no obstante, una cantidad significativa de disolvente orgánico volátil, que sirve para ajustar la viscosidad de la tinta, a fin de adaptarse a los requisitos impuestos por el proceso de impresión. Componentes orgánicos volátiles (COV) son, por otro lado, objeto de regulaciones medioambientales, y el formulador de tinta tiende, en consecuencia, a mantener lo más bajo posible el uso de este tipo de sustancias.

La sensibilidad creciente de la opinión pública a las preocupaciones medioambientales, así como la capacidad de respuesta necesaria de la industria química a regulaciones medioambientales tales como REACH y GHS, han dado lugar a nuevos requisitos de formulación para tintas de calcografía. Tintas de pasta calcografía que tienen un bajo contenido en compuestos orgánicos volátiles pueden ser comercializadas como tintas de "bajo VOC"; "bajo VOC" es una etiqueta deseable desde el punto de vista medioambiental, y toda reducción en VOC representa una ventaja adicional en el mercado para la tinta.

Existe, por lo tanto, una necesidad de reducir aún más, incluso de eliminar los contenidos en compuestos orgánicos volátiles en tintas de impresión por calcografía.

El documento W25/92995 se refiere a un sistema piezocrómico reversible, adecuado para uso en tintas de impresión. Es un objeto proporcionar un sistema piezocrómico reversible de alto contraste con un corto tiempo de relajación y, además, un sistema piezocrómico reversible que pueda ser impreso sobre cualquier sustrato y/o color de fondo. En un ejemplo, se sometieron a ensayo alcoholes hiper-ramificados, entre otros un polímero dendrítico (Boltron U3) en calidad de agentes de revelado en el sistema piezocrómico reversible del documento W25/92995. Para este fin, los agentes de revelado se formularon directamente en un sistema de tinta de impresión al mezclarlos junto con formadores de color.

El documento US 24/2487 está dirigido a tintas de impresión líquidas para la impresión flexográfica y/o de grabado. Comprenden al menos un disolvente o una mezcla de diferentes disolventes, al menos un colorante, uno o más aglutinantes y, opcionalmente, aditivos adicionales, en donde al menos uno de los aglutinantes es un polímero hiper-ramificado que tiene grupos funcionales

Sumario de la invención

La presente invención, que describe una composición de tinta de calcografía mejorada de acuerdo con las reivindicaciones independientes, aborda el problema de reducir el contenido de componentes orgánicos volátiles (COV) tales como disolventes y diluyentes orgánicos, mientras que, al mismo tiempo, conserva las cualidades

deseables de la tinta tales como el rendimiento de impresión, la capacidad de limpieza con agua, y las resistencias mecánicas y químicas de la película de tinta impresa y secada resultante.

Tintas para el proceso de impresión por calcografía por grabado en plancha de cobre se han descrito en el documento EP 34 163 B1. Este documento ya aborda la necesidad de reducir el uso de componentes orgánicos volátiles (VOC) en las tintas y en el proceso de impresión, con el fin de hacer frente a las regulaciones medioambientales, de salud y de seguridad, cada vez más importantes, establecidas por legislaciones nacionales e internacionales. Las tintas de acuerdo con el documento EP 34 163 B1 comprenden un aglutinante hidrófilo que permite la sustitución de parte del disolvente por agua, reduciendo así los VOC. La presente invención describe una forma alternativa para alcanzar el mismo objetivo.

De acuerdo con la presente invención, la viscosidad del aglutinante de tinta de calcografía se reduce al basarse en polímeros dendríticas (dendrímeros) como un componente obligatorio del aglutinante de tinta. Los dendrímeros son polímeros de alto peso molecular, cuyas moléculas tienen una forma compacta, a modo de esfera, en lugar de en forma de una cadena molecular extendida. Polímeros de este tipo tienen una baja relación de viscosidad/peso molecular tal como es conocido por la persona experta. Tintas correspondientes pueden formularse sin que comprendan cantidades significativas de disolventes. Después de la impresión de la tinta de acuerdo con la presente invención, las unidades moleculares a modo de esfera se pueden reticular a través de un mecanismo de secado químico, a fin de formar, en relativamente pocas etapas de reticulación, agregados extendidos, aumentando rápidamente con ello la viscosidad de la tinta impresa a valores muy elevados, sin provocar una contracción mecánica apreciable.

De acuerdo con la presente invención, el polímero dendrítico se elige del grupo que consiste en los poliésteres hiper- ramificados, hidroxilo-funcionalizados y modificados con ácidos grasos insaturados, preferiblemente derivados de ácido 2,2-dimetilolpropiónico.

De acuerdo con la presente invención, el aglutinante de tinta preferid comprende una parte de moléculas a modo de cadena y una parte del polímero dendrítico (dendrímero). Se encontró, sorprendentemente, que tales aglutinantes de polímero mixto muestran incluso mejores comportamientos de resistencia en la tinta impresa que el aglutinante estándar que comprende exclusivamente moléculas a modo de cadena.

En aún otro aspecto, la presente invención permite la formulación de tintas dispersables en agua, que son adecuadas para su uso en agua limpie prensas de impresión por calcografía de limpieza con agua. Tales tintas dispersables en agua se obtienen mediante el uso de un aglutinante que comprende componentes poliméricos hidrófilos, es decir polímeros que tienen una cierta cantidad de funcionalidades químicas polares.

La invención comprende asimismo un método para producir la tinta, el uso de la tinta para la impresión de documentos de seguridad, y documentos de seguridad que portan la tinta.

Descripción detallada

La presente invención tiene por objeto una composición de tinta de calcografía que tenga una cantidad reducida de disolventes orgánicos, al tiempo que preservar o mejorar el rendimiento de impresión y secado de la tinta, en particular, la viscosidad, así como las resistencias mecánicas y químicas de la película de tinta impresa y secada.

La viscosidad del componente aglutinante (barniz) está relacionada, por un lado, con el peso molecular medio del polímero - cuanto mayor sea su peso molecular medio, más viscoso será el polímero - y, por otra parte, con factores químicos y geométricos de las moléculas de polímero. Los factores químicos comprenden las funcionalidades que están presentes sobre o en la cadena del polímero; la presencia de grupos polares tales como grupos carbonilo o carboxilo, así como de enlaces hidrógeno, aumenta en general la viscosidad del polímero a un peso molecular dado. Los factores geométricos comprenden la forma de las moléculas de polímero; a un peso molecular dado, una forma molecular a modo de esfera... [Seguir leyendo]

1. Tinta para el proceso de impresión por calcografía por grabado en plancha de cobre, que comprende un aglutinante, pigmento, carga y, opcionalmente, disolvente, teniendo la tinta una viscosidad en el Intervalo de 3 a 6 Pa.s a 4°C, caracterizada por que el aglutinante comprende al menos un polímero dendrítico elegido del grupo que consiste en los poliésteres hiper-ramificados, hidroxilo-funcionalizados y modificados con ácidos grasos ¡nsaturados, preferiblemente derivados de ácido 2,2-dimetllolpropiónico, y por que la tinta comprende, además, al menos una cera o una mezcla de ceras.

2. Tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho poliéster hlper-ramlflcado, hidroxllo-funclonallzado y modificado con ácidos grasos insaturados tiene un peso molecular en el intervalo entre 2.5 y 1. g/mol.

3. Tinta de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde dicho poliéster hiper-ramificado, modificado con ácidos grasos insaturados está presente en una cantidad que oscila entre 1% y 5% en peso.

4. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende, además, al menos un polímero dendrítico elegido del grupo de los poliésteres hiper-ramificados, hidroxilo-funcionalizados y modificados con ácidos grasos saturados, preferiblemente derivados de ácido 2,2-dimetilolpropiónico.

5. Tinta de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicho poliéster hiper-ramificado, hidroxilo-funcionalizado y modificado con ácidos grasos saturados tiene un peso molecular en el intervalo entre 1. y 1. g/mol, preferiblemente en el intervalo entre 2.5 y 5. g/mol.

6. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 5, en donde dicho poliéster hiper-ramificado, hidroxilo- funcionalizado y modificado con ácidos grasos saturados está presente en una cantidad que oscila entre 1% y 1% en peso.

7. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende, además, un agente sicativo para iniciar el secado mediante oxipolimerización de la tinta.

8. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende, además, al menos un polímero dendrítico elegido del grupo de los derivados de poliésteres hiper-ramificados, hidroxilo-funcionalizados, preferiblemente ácido 2,2-dimetilolpropiónico, con funcionalidad química reactiva, curable por energía.

9. Tinta de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la funcionalidad química reactiva, curable por energía comprende una funcionalidad química seleccionada del grupo que consiste en los acrilatos, los metacrilatos, los éteres de vinilo, los epóxidos y los oxetanos.

1. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 9, en donde dicho poliéster hiper-ramificado, hidroxilo- funcionalizado y curable por energía tiene un peso molecular en el intervalo entre 1. y 1. g/mol, preferiblemente en el intervalo entre 2.5 y 5. g/mol.

11. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 1, en donde dicho poliéster hiper-ramificado, hidroxilo- funcionalizado y curable por energía está presente en una cantidad que oscila entre 1% y 1% en peso.

12. Tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende, además, un fotoiniciador.

13. Uso de una tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, para la impresión de documentos de seguridad, en particular papel moneda.

14. Documento de seguridad, en particular billete de banco, que porta una tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.

15. Método para producir una tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo el método las etapas de

añadir a la tinta al menos al menos un derivado de un polímero dendrítico, elegido del grupo que consiste en los poliésteres hiper-ramificados, hidroxilo-funcionalizados y modificados con ácidos grasos insaturados, preferiblemente derivados de ácido 2,2-dimetilolpropiónico; y de

- añadir a la tinta al menos una cera o una mezcla de ceras.

16. Método para producir una tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo el método las etapas de

- cocer un poliéster hiper-ramificado, hidroxilo-funcionalizado y modificados con ácidos grasos

saturados con una resina fenólica o un éster de colofonia fenólico modificado; y de

- añadirlo a la tinta.