Tintas en emulsión estables para impresión offset que contienen estabilizador de emulsión con tolerancia al agua.

Método de estabilización de una tinta de impresión en emulsión que comprende agua como fase dispersa,

comprendiendo el método las etapas de:

(i) seleccionar un estabilizador de emulsión basándose en un índice de tolerancia al agua de más de 1,0 e igual a o menos de 11,0; y

(ii) usar el estabilizador de emulsión para estabilizar el agua,

en el que el índice de tolerancia al agua es el peso de agua en gramos que se vierte gota a gota en una disolución de 0,5 g de emulsionante en 10 ml de THF cuando la disolución se vuelve turbia.

Tintas en emulsión estables para impresión offset que contienen estabilizador de emulsión con tolerancia al agua CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un método de estabilización de una tinta de impresión en emulsión que contiene un estabilizador de emulsión que tiene un índice de tolerancia al agua de entre más de aproximadamente 1, e igual o menos de aproximadamente 11,.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Históricamente, las tintas litográficas de secado por calor para impresión offset de bobina contienen entre el 3% y el 45% de compuestos orgánicos volátiles (COV). Además de ser perjudiciales para el medio ambiente, los COV también son inflamables y peligrosos para los impresores que operan la prensa. Por tanto, es deseable reducir el contenido en COV en tintas litográf icas de secado por calor para impresión offset de bobina tanto como sea posible. Los intentos iniciales en la resolución de este problema implicaron el uso de reacciones químicas que se desencadenaban en un horno de prensa. Sin embargo, tales sistemas de tinta curada en horno no tenían estabilidad de almacenamiento.

Por tanto, una tinta para impresión offset de bobina de secado por calor contendrá normalmente los siguientes componentes principales (a) una resina de tinta de alto peso molecular para dispersar el pigmento y también para proporcionar la resistencia y el brillo que la tinta requiere en el secado, (b) disolventes para proporcionar fluidez a la tinta antes de que se coloque sobre la banda y se seque en un horno, (c) pigmento y (d) otros componentes minoritarios tales como gelificantes, que proporcionan estructura a la tinta, plastificantes (disolventes no volátiles), ceras, espesantes y antioxidantes. Las tintas de secado por calor convencionales se fijan o secan mediante la evaporación del aceite de la tinta con calentamiento de 25 a 32F, y, hasta cierto grado, mediante penetración del aceite de la tinta en el interior del papel, dejando atrás una película polimérica dura.

Los documentos EP 73115 y EP 96911 describen sistemas de tinta litográfica para impresión offset de bobina de bajo contenido en COV de secado por calor rápido que comprenden resina sólida, resinas alquídicas de aceite de secado, aceite de secado espesado, aceite vegetal, ácidos grasos, poliéster insaturado multifuncional, agentes reductores y sales de metales de transición de ácidos orgánicos y también pueden incluir una disolución de mojado acuosa que contiene peróxidos que promueven la polimerización por radicales libres de la tinta.

El documento WO 96/34922, la patente estadounidense n.e 5,431,721 y la patente estadounidense n.2 5,545,741, 1996 describen respectivamente tintas litográf icas que emplean disolventes no volátiles, pero que se fijan mediante penetración del disolvente no volátil en la pulpa en suspensión.

La patente estadounidense n.2 7,18,453 describe tintas de secado por calor para impresión offset de bobina de bajo contenido en COV que contienen un polímero de látex. Debido a su incompatibilidad inherente, el brillo de la película impresa se reduce drásticamente y se produce acumulación a alta velocidad.

El documento WO 25/113694 describe una composición en emulsión que comprende agua, un destilado de hidrocarburo que tiene un punto de ebullición de 215 a 2352C y un surfactante que tiene un valor del equilibrio hidrófilo-lipófilo de 1 o menos. Sin embargo, el surfactante descrito en el documento WO 25/113694 es monomérico y la estabilidad de la composición emulsionada no es muy buena.

La patente estadounidense n.2 5,417,749 describe una tinta de impresión útil para procedimientos de impresión "sin agua" que comprende una microemulsión de agua en aceite en la que el agua está presente en una cantidad de aproximadamente el 5 al 2% en peso, basándose en el peso de la tinta. La fase acuosa contiene aproximadamente del ,5 al 3% en peso, basándose en el peso de la tinta, de un surfactante soluble en agua que no disminuirá la tensión superficial (medida a temperatura ambiental) de la tinta.

En resumen, las tintas para impresión offset tradicionales tienen altos niveles de contenido orgánico volátil (COV). La adición de agua a la tinta durante la fabricación es una manera de reducir el nivel de COV. Sin embargo, los intentos anteriores para emulsionar el agua y reducir el contenido en COV se han visto dificultados por una mala estabilidad de la tinta emulsionada. Por consiguiente, existe un deseo de desarrollar una mejor tecnología para estabilizar agua preemulsionada en tintas para impresión offset y de secado por calor para impresión offset de bobina de bajo contenido en COV que tengan buena estabilidad de almacenamiento y alta velocidad de secado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un método de estabilización de una tinta de impresión en emulsión que comprende agua como fase dispersa, comprendiendo el método las etapas de:

i. seleccionar un estabilizador de emulsión basándose en un índice de tolerancia al agua de entre más de aproximadamente 1, e igual o menos de aproximadamente 11,; y

ii. usar el estabilizador de emulsión para estabilizar el agua.

El índice de tolerancia al agua es el peso de agua en gramos que se vierte gota a gota en una disolución de ,5 g de emulsionante en 1 mi de THF cuando la disolución se vuelve turbia.

Preferiblemente, la tinta es una tinta de impresión de secado por calor en emulsión. Opcionalmente, la tinta de impresión de secado por calor en emulsión comprende:

(a) un contenido en COV de menos de aproximadamente el 35% en peso;

(b) agua desde aproximadamente el 5 hasta el 5% en peso de la tinta; y no contiene un polímero de látex.

Preferiblemente, la tinta de impresión de secado por calor en emulsión también tiene una viscosidad de entre 3 y 3 Pa.s (poise).

Otros objetos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Se ha descubierto sorprendentemente que la incorporación de agua mediante microemulsiones permite una reducción de COV de hasta un 5%. La microemulsión se consiguió sorprendentemente con un estabilizador de emulsión novedoso que tiene un índice de tolerancia al agua de entre más de aproximadamente 1, e igual o menos de aproximadamente 11,.

Esta nueva clase de estabilizador de emulsión promueve la estabilidad de la emulsión de agua en aceite para tintas preemulsionadas, en particular tintas de secado por calor y para impresión offset. Preferiblemente, los estabilizadores de emulsión se preparan haciendo reaccionar aceites insaturados y/o aceites insaturados polimerizados/espesados con anhídrido maleico (preferiblemente al 4-5% en peso), y se hacen reaccionar posteriormente, de manera parcial o total, con una amina o un alcohol para formar una amida o un áster, respectivamente.

Preferiblemente, el aceite insaturado y/o aceite insaturado polimerizado/espesado se selecciona del grupo que consiste en aceite de linaza, aceite de linaza polimerizado, aceite de soja, áster de ácido graso de soja, éster de ácido graso de ricino deshidratado. Más preferiblemente, el aceite insaturado es aceite de linaza polimerizado.

Preferiblemente, la amina se selecciona del grupo que consiste en etanolamina, dietilamina, isobutilamina, octilamina, morfolina, bencilamina y anilina. También preferiblemente, el alcohol es alcohol tridecílico.

Preferiblemente, la tinta de impresión en emulsión estabilizada de la presente invención comprende agua a más del 2% en peso, más preferiblemente desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 5% en peso, de nuevo más preferiblemente desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 2% en peso, y lo más preferiblemente desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 15% en peso de la tinta, por ejemplo, desde aproximadamente el 1 hasta el 15% en peso de la tinta.

También preferiblemente, una tinta de impresión que contiene el estabilizador de emulsión de la presente invención es una tinta litográfica de impresión en microemulsión de agua en aceite que tiene una viscosidad de entre aproximadamente 3 y aproximadamente 3 Pa.s (poise) y un contenido en COV de menos de aproximadamente el 35% en peso, más preferiblemente menos de aproximadamente el 2% en peso. La cantidad de estabilizador de emulsión presente en la tinta de impresión es preferiblemente de menos de aproximadamente el 5% en peso, más preferiblemente desde aproximadamente el 1 hasta el 3% en peso. También preferiblemente, la tinta de impresión de la presente invención no contiene un polímero de látex.

El estabilizador de emulsión... [Seguir leyendo]

Método de estabilización de una tinta de impresión en emulsión que comprende agua como fase dispersa, comprendiendo el método las etapas de:

(i) seleccionar un estabilizador de emulsión basándose en un índice de tolerancia al agua de más de 1, e igual a o menos de 11,; y

(ii) usar el estabilizador de emulsión para estabilizar el agua,

en el que el índice de tolerancia al agua es el peso de agua en gramos que se vierte gota a gota en una disolución de ,5 g de emulsionante en 1 mi de THF cuando la disolución se vuelve turbia.

Método según la reivindicación 1, en el que la tinta es una tinta de secado por calor en emulsión.

Método según la reivindicación 2, en el que la tinta comprende un contenido en componentes orgánicos volátiles (COV) de menos del 35% en peso; la tinta comprende agua desde el 5 hasta el 5% en peso de la tinta; y en el que dicha tinta no comprende un polímero de látex.

Método según la reivindicación 3, en el que la tinta tiene una viscosidad de entre 3 y 3 Pa.s (poise).

Método según la reivindicación 1, en el que la tinta es una tinta litográfica de impresión en microemulsión de agua en aceite que tiene una viscosidad de entre 3 y 3 Pa.s (poise) y un componente orgánico volátil de menos del 35% en peso.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fase acuosa es desde aproximadamente el 5 hasta el 5% en peso de la tinta.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fase acuosa es desde aproximadamente el 5 hasta el 2% en peso de la tinta.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fase acuosa es desde aproximadamente el 1 hasta el 15% en peso de la tinta.

Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho estabilizador de emulsión se prepara haciendo reaccionar un aceite insaturado y/o aceite insaturado polimerizado/espesado con anhídrido maleico seguido por una reacción adicional parcial o completa con una amina para formar una amida o con un alcohol para formar un éster.

Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la cantidad de estabilizador de emulsión presente en la tinta es menos del 5% en peso, preferiblemente desde el 1 hasta el 3% en peso.

Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la tinta comprende además un polímero soluble en agua.