Métodos de impresión por inyección de tinta con tintas de inyección curables por radiación.

Método de impresión por inyección de tinta que comprende las etapas de:

a) proporcionar una primera composición curable por radiación que es curable por polimerización catiónica,

b) aplicar una capa de la primera composición curable por radiación sobre un sustrato,

c) curar dicha capa por polimerización catiónica,

d) aplicar por chorro sobre la capa curada una segunda composición curable por un tipo de polimerización distinto al de la primera composición, pero seleccionado del grupo que consta de la polimerización por radicales libres y la polimerización catiónica, y e) curar la segunda composición aplicada por chorro por polimerización por radicales libres,

caracterizado porque la primera composición comprende un compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met)acrilato, en el que el compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met)acrilato está presente en la primera composición curable en una cantidad de al menos un 25% en peso con respecto al peso total de la primera composición curable.

Métodos de impresión por inyección de tinta con tintas de inyección curables por radiación.

Campo de la invención 5

La presente invención hace referencia a conjuntos de tintas de inyección curables por radiación y su uso en métodos de impresión por inyección de tinta.

Antecedentes de la invención 10

En la impresión por inyección de tinta, gotas minúsculas de líquido de tinta se proyectan directamente sobre una superficie receptora de tinta sin que haya contacto físico entre el dispositivo de impresión y el receptor de tinta. El dispositivo de impresión almacena los datos de impresión electrónicamente y controla un mecanismo para eyectar las gotas a modo de imagen. La impresión se consigue moviendo un cabezal de impresión a través del receptor de 15 tinta o viceversa o ambos.

Cuando se expulsa la tinta de inyección sobre un receptor de tinta, la tinta incluye típicamente un vehículo líquido y uno o más sólidos, tales como tintes o pigmentos y polímeros. Las composiciones de tinta pueden dividirse aproximadamente en: 20

basadas en agua, el mecanismo de secado 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 (`hot melt") o cambio de fases, en las que la tinta es líquida a la temperatura de eyección pero 25 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 medio receptor absorbente, mientras que las tintas de fusión en caliente y las tintas curables por UV pueden imprimirse también 30 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 35 absorbente resultó ser bastante complicado en comparación con tintas acuosas 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 tintas para 40 diferentes tipos de sustratos, pero esto no es una 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. En el documento US 6 814 791 (DOMINO PRINTING SCIENCES) se 45 divulgan 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. En el documento WO 2005/047405 (VUTEK) se divulgan otros disolventes, 50 tales como acetato de 2-butoxietilo.

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 55 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 diacrilato de neopentilglicol propoxilado, 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. 60 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 65

radiación. En este aspecto, las tintas catiónicas han sido consideradas superiores en comparación con las tintas polimerizables por radicales libres. En el documento EP-A 1 705 229 (FUJI) se divulgan tintas de inyección catiónicamente polimerizables con una buena adhesión y estabilidad en el almacenamiento.

En el documento US 2004166253 (KONICA MINOLTA) se divulgan monómeros específicos para tintas catiónicas 5 que presentan una adhesión mejorada, en el que la tinta de inyección curable comprende un compuesto epoxi que comprende un grupo epoxi alicíclico y un grupo éster de ácido graso epoxidado.

En el documento US 6 310 115 (AGFA) se divulgan composiciones de tinta de inyección curables por radiación que comprenden monómeros curables por radiación que contienen funciones de viniléter y acrilato, que se pueden curar, 10 tanto por polimerización catiónica y polimerización por radicales libres.

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. 15

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. 20

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-A 1 671 805 A (AGFA) y US 2003 021 961 (3M) , pero también puede ser una capa superficial húmeda, sin curar como en WO 00/30856 (XAAR) . 25

Sin embargo, no hay disponible una única composición de una capa superficial adecuada para todos los distintos sustratos. En el documento WO 2006/111707 (SUN CHEMICAL) se divulga un proceso de impresión por inyección de tinta en el que:

30 i) se aplica una imprimación a un material de sustrato, ii) se imprime tinta por inyección de tinta sobre el sustrato imprimado, iii) se evalúa una característica relativa a la calidad de impresión, iv) se ajusta la composición de la imprimación dependiendo de la característica relativa a la calidad de impresión evaluada, y 35 v) se aplica la composición de imprimación ajustada al material del sustrato y se imprime tinta por inyección de tinta sobre el material de sustrato imprimado para producir un producto impreso. Aunque puede que con este enfoque sea posible resolver todos los problemas de adhesión, el método de ensayo y ajuste de la capa superficial sigue siendo un método que lleva mucho tiempo y realmente no es una solución viable para un entorno de impresión industrial.

Por lo tanto, sigue habiendo necesidad de tener tintas de inyección curables por radiación que se adhieran bien a múltiples sustratos. Sería deseable tener un método sencillo y rápido para mejorar la adhesión.

Divulgación de la invención 45

Objetos de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método de impresión por inyección de tinta rápido y sencillo que presenta una buena adhesión a múltiples sustratos.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de tintas de inyección para obtener una adhesión mejorada a múltiples sustratos.

1. Método de impresión por inyección de tinta que comprende las etapas de:

a) proporcionar una primera composición curable por radiación que es curable por polimerización catiónica, b) aplicar una capa de la primera composición curable por radiación sobre un sustrato, 5

c) curar dicha capa por polimerización catiónica, d) aplicar por chorro sobre la capa curada una segunda composición curable por un tipo de polimerización distinto al de la primera composición, pero seleccionado del grupo que consta de la polimerización por radicales libres y la polimerización catiónica, y e) curar la segunda composición aplicada por chorro por polimerización por radicales libres, 10

caracterizado porque la primera composición comprende un compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met) acrilato, en el que el compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met) acrilato está presente en la primera composición curable en una cantidad de al menos un 25% en peso con respecto al peso total de la primera composición curable.

2. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 1, en el que el compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met) acrilato es un monómero curable por radiación representado por la Fórmula (I) :

Fórmula (I) 20

en la que R1 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo opcionalmente sustituido, L representa un grupo de enlace que comprende al menos un átomo de carbono, X representa O, S o NR2 en el que R2 tiene el mismo significado que R1, 25 cuando X = NR2, L y R2 pueden formar conjuntamente un sistema cíclico, y n y m representan independientemente un valor de 1 a 5.

3. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 2, en el que R1 representa un átomo de hidrógeno, X representa O y n representa un valor de 1. 30

4. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 1, en el que el compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met) acrilato es

. 35

5. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la primera composición curable por radiación es una composición blanca que contiene, preferiblemente, dióxido de titanio.

6. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la primera composición curable por radiación se prepara in-situ en o cerca de la impresora de inyección de tinta añadiendo uno o más fotoiniciadores a una composición que contiene un compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met) acrilato.

7. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la primera composición curable por radiación se aplica mediante une técnica de impresión que se selecciona, preferiblemente, del grupo que consta de la impresión offset, la flexografía, la impresión en huecograbado, la serigrafía y la impresión por inyección de tinta.

8. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la primera composición curable por radiación se aplica por chorro sobre el sustrato.

9. Conjunto de tintas de inyección que comprende al menos una primera composición curable que es curable por polimerización catiónica y al menos una segunda composición curable por un tipo de polimerización distinto al de la primera composición, pero seleccionado del grupo que consta de la polimerización por radicales libres y la polimerización catiónica, y

e) curar la segunda composición aplicada por chorro por polimerización por radicales libres, 5

caracterizado porque la primera composición curable comprende un compuesto catiónicamente polimerizable que comprende al menos un grupo (met) acrilato en una cantidad de al menos un 25% en peso con respecto al peso total de la primera composición curable.

10. Conjunto de tintas de inyección según la reivindicación 9, en el que el compuesto catiónicamente polimerizable 10 que comprende al menos un grupo (met) acrilato es un compuesto tal y como se define según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4.

11. Conjunto de tintas de inyección según la reivindicación 9 ó 10, en el que la primera composición curable por radiación es una composición incolora. 15

12. Conjunto de tintas de inyección según la reivindicación 9 ó 10, en el que la primera composición curable por radiación contiene dióxido de titanio.

13. Conjunto de tintas de inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que la segunda 20 composición curable por radiación es una tinta de inyección curable por radiación que contiene un colorante.

14. Conjunto de tintas de inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13 que comprende una primera composición curable por radiación que es curable por polimerización catiónica y una o más tintas de inyección curables por radiación que son curables por polimerización por radicales libres. 25

15. Uso de un método de impresión por inyección de tinta tal y como se define según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para mejorar la adhesión de una imagen a un sustrato.