Tintas Intaglio con secante de vanadio.

Tinta de impresión de curado de manera oxidativa para el procedimiento de impresión Intaglio de plancha de cobre grabada,

que comprende:

a. al menos un material curable de manera oxidativa, preferiblemente una resina alquídica;

b. al menos un tensioactivo macromolecular aniónico;

c. al menos un componente de cera;

d. pigmento y/o carga a una viscosidad total de la composición de tinta de al menos 3 Pa s a 40°C y una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1;

caracterizada por que

la tinta comprende además una sal de vanadio, preferiblemente del ión vanadilo (VO2+), como el agente secante que induce oxipolimerización primario

Tintas Intaglio con secante de vanadio Campo de la invención La invención es en el campo de tintas de impresión. Se refiere a una tinta de impresión a base de aceite, de curado oxidativo, en particular para el procedimiento de impresión con plancha de cobre grabada (Intaglio) , que comprende vanadio como agente secante, usado junto con un tensioactivo macromolecular aniónico.

Antecedentes de la invención Se usan tintas de impresión de curado oxidativo para imprimir documentos que deben durar durante largo tiempo y resistir condiciones ambientales adversas, tal como es el caso para billetes y documentos de identidad. El curado oxidativo es útil en particular en procedimientos de impresión tales como el intaglio de plancha de cobre y en el procedimiento de impresión offset, que cuenta con tintas a base de aceite, pastosas, de alta viscosidad (3 Pa*s o más) .

El procedimiento de impresión intaglio de plancha de cobre, que se emplea tradicionalmente para impresión de billetes, se realiza con la mayor frecuencia con tintas a base de resinas alquídicas, de secado oxidativo. Los grupos alquídicos en las mismas se eligen de los ácidos grasos insaturados, procedentes de aceite de linaza, aceite de tung, resina de lejías celulósicas, así como de otros aceites secantes que tienen un índice de yodo de al menos 100, como conoce el experto ("Dr y ing Oils": Römpp Lexikon "Lacke und Druckfarben", 1.998, pág. 583; Ullmanns EncyclopÃdie der Technischen Chemie, 4ª edición, Vol. 23, pág. 425 y siguiente) .

Dichas tintas deben contener un agente secante (secante) , que es un catalizador de oxipolimerización. Después de exposición de la tinta impresa al aire, el secante reacciona con oxígeno del aire, formando radicales libres. Estos radicales, a su vez, inician reacciones de reticulación implicando la proximidad de las posiciones insaturadas (dobles enlaces carbono-carbono) de los grupos alquídicos.

Dicho agente secante (secante) se elige tradicionalmente del grupo de jabones de metal, que comprende las sales de ácidos grasos de cadena larga con un metal polivalente, tal como cobalto, manganeso, calcio, circonio y cerio. Las sales de dicho tipo son solubles en aceite y compatibles así con las tintas a base de aceite en que se usan.

El agente secante debe comprender un componente secante primario, que es un ión de metal capaz de existir, en las condiciones de la aplicación, en más de un estado de oxidación. Los iones de los elementos químicos con los números 23 a 29, así como los de otros ciertos elementos químicos, son potencialmente útiles como componentes secantes primarios. Los jabones de manganeso muestran una acción de secado lenta, mientras los jabones de cobalto son conocidos como secantes rápidos. Las mixturas de ambos se usan comúnmente para obtener realización de secado mejorada.

Los jabones de calcio y/o circonio, así como de cerio se añaden con frecuencia como agentes secantes conjuntos (componentes secantes secundarios) , para acelerar incluso más el procedimiento de secado (véase DIN ISO 4619 "Trockenstoffe für Beschichtungsstoffe") .

Los compuestos de metal de carboxilatos, fosfonatos y sulfonatos que contienen óxido de alquileno, como agentes de secado reductores del tiempo de secado para pinturas de secado de manera oxidativa, se describieron en la patente alemana DE 4 236 697 A1 (Henkel KGaA) . Se reivindicaron cobalto, manganeso, hierro, plomo, vanadio, cerio, circonio, calcio, estroncio, bario, bismuto, cinc y estaño como el componente de metal del agente de secado.

Los jabones de metales tales como plomo y cinc se han usado con frecuencia en el pasado como componentes del agente de secado. La creciente consciencia acerca de los problemas medioambientales ha conducido, sin embargo, a una prohibición de estos metales de aplicaciones en bienes de consumo. El cobalto también se podía prohibir en el futuro de tales aplicaciones por las mismas razones.

En consecuencia hay un fuerte interés en desarrollar sistemas secantes sin cobalto, que puedan sustituir los secantes que contienen cobalto usados tradicionalmente en tintas de impresión y composiciones de recubrimiento. Ninguno de los sistemas secantes sin cobalto descritos en la técnica ha alcanzado, sin embargo, la realización de los secantes que contienen cobalto convencionales en tintas de impresión.

La patente europea EP-A-1 394 230 (Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) describe un secante sin cobalto para tintas de impresión de secado por oxipolimerización, que se basa en una mixtura de jabones de ácidos grasos de manganeso y cerio. La patente internacional WO-A-06/03831 del mismo solicitante describe una composición de recubrimiento en la que parte del secante es reemplazada por una enzima lipoxidasa. La patente internacional WO-A-03/093384 (ATO B. V., Países Bajos) describe sistemas secantes a base de manganeso y/o hierro, cuya acción se acelera por la adición de una biomolécula reductora, tal como ácido ascórbico o sus derivados.

Un potencial sustituto para el cobalto en composiciones secantes es el vanadio. Este elemento es omnipresente y 2

relativamente abundante en la corteza terrestre (136 ppm; 19º elemento más abundante después de circonio, carbono y azufre y antes de cloro, cromo y níquel) y así no es probable que plantee un problema si se usa en bienes de consumo. Este no es el caso del cobalto, que es por una parte un elemento traza esencial (29 ppm; 30º elemento más abundante) , pero cuya concentración bio-disponible debería estar comprendida, por otra parte, dentro de los límites conocidos, siendo cualquier exceso de este elemento tóxico para la vida. El manganeso, por otra parte, es abundante y omnipresente en la corteza terrestre (1.060 ppm; 12º elemento más abundante) , de manera que se puede usar sin limitaciones medioambientales.

Se han usado compuestos de vanadio como catalizadores de oxidación y se describen como agentes secantes para composiciones de recubrimiento. F. H. Rhodes et al., The Journal of Industrial and Engineering Chemistr y , Vol. 14, No. 3, pág. 222-4 (1.922) y R. Swehten, Farben-Zeitung, 32, pág. 1.138-9 (1.927) , fueron los primeros en indicar el uso de resinatos y linolatos de vanadilo para este fin. Los resultados indicados fueron cuestionados, sin embargo, por F. Hebler, Farben-Zeitung, 32, pág. 2.077-8 (1.927) , que muestran que los compuestos de vanadio indicados fueron claros realizadores de bajo rendimiento, comparado con los agentes de secado de cobalto y manganeso normales. Esta afirmación se confirma por la ausencia histórica, hasta ahora, de vanadio en agentes secantes comerciales.

En los últimos años, el interés en secantes de vanadio surge de nuevo y los ensayos comparativos realizados por R.

W. Hein, Double Liaison Physique, Chimie et Economie des Peintures et Adhésifs, Nº 492-493, pág. 31-2, mostraron que los jabones de vanadio se podían usar por supuesto como agentes secantes para resinas alquídicas emulsionables; las velocidades de secado comparativas indicadas fueron como sigue: Co/Mn: 5 horas; V: 12 horas; V/Mn: 8 horas; V/Co: 4 horas. Se indicó que el secado dependía además de la presencia de aceleradores del secado, tales como bipiridina, que se usó en todos los ensayos.

Recientemente, se describieron compuestos de vanadio especiales en la Patente de EE.UU. 6.063.841 (Link et al.; Borchers GmbH) como agentes secantes para lacas que contienen agua, de secado de manera oxidativa. Los preferidos de dichos agentes de secado son disoluciones acuosas de sales solubles en agua del ión vanadilo (VO2+) , por ej., carboxilatos de vanadilo, en particular oxalato de vanadilo o fosfatos de vanadilo.

Aunque dichos agentes de secado se dirigen a aplicaciones en formulaciones de tinta a base de agua y no muestran ningún efecto secante en tintas de impresión a base de aceite comunes, se ha encontrado ahora sorprendentemente que las sales de vanadilo (VO2+) pueden reemplazar de manera ventajosa sin embargo en ciertas condiciones los secantes de cobalto en ciertos tipos de tintas de imprenta a base de aceite y que el sistema secante sin cobalto resultante incluso supera en ciertos aspectos a los secantes a base de cobalto y manganeso clásicos.

Sumario de la invención Se ha encontrado que las sales de vanadio, preferiblemente vanadio tetravalente, en forma del ión vanadilo (VO2+) , se pueden usar como un agente secante eficaz para el curado oxidativo de una clase particular de tintas de impresión a base de aceite, que se usan, entre otros, para el procedimiento de impresión intaglio con plancha de cobre.

Se encontró que las tintas de impresión a base de aceite se pueden secar con éxito con sales de vanadio, preferiblemente sales de vanadilo, si estas... [Seguir leyendo]

1. Tinta de impresión de curado de manera oxidativa para el procedimiento de impresión Intaglio de plancha de cobre grabada, que comprende:

a. al menos un material curable de manera oxidativa, preferiblemente una resina alquídica;

b. al menos un tensioactivo macromolecular aniónico;

c. al menos un componente de cera;

d. pigmento y/o carga a una viscosidad total de la composición de tinta de al menos 3 Pa s a 40º C y una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1;

caracterizada por que la tinta comprende además una sal de vanadio, preferiblemente del ión vanadilo (VO2+) , como el agente secante que induce oxipolimerización primario.

2. Tinta de impresión según la reivindicación 1, caracterizada por que la tinta comprende adicionalmente al menos una sal de un segundo catión secante primario seleccionado del grupo que consiste en los cationes de manganeso, hierro, cobre y cerio, preferiblemente el catión manganeso (II) .

3. Tinta de impresión según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada por que la tinta comprende adicionalmente al menos un catión secante conjunto seleccionado del grupo que consiste en cationes calcio, circonio, estroncio, bario, bismuto, cinc y estaño, preferiblemente el catión calcio o el circonio.

4. Tinta de impresión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la tinta comprende adicionalmente al menos un acelerador del secado.

5. Compuesto secante para uso en una tinta de impresión de curado de manera oxidativa, que comprende al menos un tensioactivo macromolecular aniónico y una sal de vanadio, preferiblemente del ión vanadilo (VO2+) , como el agente secante que induce oxipolimerización primario.

6. Compuesto secante según la reivindicación 5, caracterizado por que el compuesto comprende adicionalmente al menos una sal de un segundo catión secante primario seleccionado del grupo que consiste en los cationes de manganeso, hierro, cobre y cerio, preferiblemente el catión manganeso (II) .

7. Compuesto secante según una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado por que el compuesto comprende adicionalmente al menos una sal de un catión secante conjunto seleccionado del grupo que consiste en cationes calcio, circonio, estroncio, bario, bismuto, cinc y estaño, preferiblemente el catión calcio o el circonio.

8. Compuesto secante según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que el compuesto comprende adicionalmente al menos un acelerador del secado.

9. Procedimiento para producir una tinta de impresión de curado de manera oxidativa para el procedimiento de impresión intaglio de plancha de cobre grabada, que comprende la etapa de añadir junto una sal de vanadio, preferiblemente del ión vanadilo (VO2+) , como el agente secante que induce oxipolimerización primario, al menos un material curable de manera oxidativa, al menos un tensioactivo macromolecular aniónico, al menos un componente de cera y pigmento y/o carga a una viscosidad total de la composición de tinta al menos 3 Pa s a 40º C y una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1 .

10. Procedimiento para producir un compuesto secante, que comprende la etapa de añadir una sal de vanadio, preferiblemente del ión vanadilo (VO2+) , como el agente secante que induce oxipolimerización, a al menos un tensioactivo macromolecular aniónico.

11. Procedimiento para producir una tinta de impresión de curado de manera oxidativa, que comprende la etapa de añadir un compuesto secante según una de las reivindicaciones 5 a 8 a al menos un material curable de manera oxidativa, preferiblemente una resina alquídica.

12. Uso de un compuesto secante según una de las reivindicaciones 5 a 8 en una tinta de impresión de curado de manera oxidativa, preferiblemente una tinta de impresión intaglio de plancha de cobre grabada.

13. Uso de una tinta de impresión de curado de manera oxidativa según una de las reivindicaciones 1 a 4, para imprimir documentos de seguridad, en particular para la impresión de billetes.