Métodos de impresión por inyección de tinta.

Método de impresión por inyección de tinta que comprende los pasos de:

a) proyectar por chorro una tinta de inyección curable por radiación sobre una superficie polimérica, en el que el polímero de la superficie polimérica se selecciona del grupo que consta de una poliolefina, un poliéster y copolímeros de los mismos,

b) curar la tinta de inyección curable por radiación sobre la superficie polimérica, y

c) una esterilización térmica (calor),

en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene al menos un 5% en peso de un tensioactivo de silicona (met)acrilatada con respecto al peso total de la tinta de inyección curable por radiación, y en el que la viscosidad de la tinta de inyección curable por radiación es inferior a 30 mPa.s a 25°C y a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1.

Métodos de impresión por inyección de tinta DESCRIPCIÓN

Campo de la invención La presente invención hace referencia a métodos de impresión por inyección de tinta a escala industrial sobre materiales de envasado para alimentos y compuestos y líquidos farmacéuticos.

Antecedentes de la invención Los sistemas de impresión por inyección de tinta a escala industrial están sometidos a una demanda constante de velocidades de impresión más elevadas combinadas con una gran calidad de imagen. Los nuevos cabezales de impresión, diseñados para velocidades de impresión cada vez mayores, sólo funcionan con tintas de inyección de muy baja viscosidad. Se han descrito monómeros adecuados para obtener tales tintas de inyección de muy baja viscosidad en, por ejemplo, el documento EP 997508 A (AGFA) , que da a conocer monómeros curables por radiación que contienen grupos funcionales viniléter y acrilato.

Cada vez es más frecuente la sustitución de sistemas de impresión de tipo offset y flexográfica para aplicaciones de envasado por sistemas de inyección de tinta a escala industrial debido a su flexibilidad de uso, p. ej., para la impresión de datos variables, y debido a su fiabilidad mejorada, lo que permite incorporarlas a cadenas de fabricación. Las tintas de inyección curables por radiación son particularmente preferidas ya que pueden imprimirse imágenes de gran calidad sobre receptores de tinta no absorbentes, tales como p. ej. sustratos basados en poliolefinas como las películas de polietileno o de polipropileno, los cuales se emplean con frecuencia como material de envasado. Aunque es posible obtener una gran calidad de imagen, las tintas de inyección curables por radiación a menudo presentan problemas de adhesión a estos sustratos basados en poliolefinas.

La adhesión puede verse influida por la modificación de la composición de la tinta, p. ej., al usarse disolventes orgánicos, compuestos polimerizables, etc. específicos. El documento US 6814791 (DOMINO PRINTING SCIENCES) divulga métodos de impresión por inyección de tinta para imprimir sobre sustratos de polipropileno o de polietileno con una tinta de inyección que comprende acetato de metilo. La utilización de un disolvente bien elegido puede tener como resultado una hinchazón o disolución parcial de la superficie del receptor de tinta, lo cual da lugar a una mejor adhesión. Sin embargo, también puede causar problemas de obturación de boquillas en el cabezal de impresión debido a la evaporación del disolvente orgánico. Para la hinchazón o disolución parcial del sustrato también pueden emplearse monómeros en lugar de disolventes orgánicos. Por ejemplo, el documento EP 2195396 A (SUN CHEMICAL) da a conocer que el acrilato de tetrahidrofurfurilo, el diacrilato de 1, 6-hexanodiol y la N-vinil-caprolactama son adecuados para provocar la hinchazón de un sustrato de PVC.

Asimismo, se han asociado problemas de adhesión a la contracción de una capa de tinta después de curación por radiación. En este aspecto, las tintas catiónicas que incluyen oxetanos, epóxidos y compuestos de viniléter 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 las tintas de inyección curables por radicales libres, se cree que la presencia de grandes cantidades de compuestos polimerizables monofuncionales favorece la adhesión. Tanto el documento EP 1668084 A (SUN CHEMICALS) como el documento US 7104642 (KONICA) versan sobre la adhesión y dan a conocer tintas de inyección curables por radiación que comprenden monómeros monofuncionales en cantidades iguales o superiores a un 65% en masa.

Otro enfoque para mejorar la adhesión es la modificación de la química superficial del receptor de tinta, ya sea mediante un tratamiento previo, tal como un tratamiento de llama, plasma o corona, o mediante la aplicación de una capa superficial adecuada, lo que se conoce como imprimación.

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. El documento GB 2110598 A (NICC) ilustra un tratamiento de descarga de corona para la impresión por inyección de tinta.

Existe una serie de formas de aplicar una imprimación antes de aplicar por chorro las tintas de inyección. Normalmente, se aplica y seca o cura una capa superficial de la imprimación antes de aplicar por chorro la tinta de inyección, tal como sucede, por ejemplo, en los procesos de inyección de impresión por inyección de tinta de los documentos EP 1671805 A (AFGA) y US 2003021961 (3M) , pero también puede seguir siendo una capa superficial mojada y no curada, tal como sucede en el documento WO 00/30856 (XAAR) .

El fotoamarillamiento es un efecto de decoloración observado tras la curación debido a la descomposición de fotoiniciadores. Esto puede ser especialmente bien observado en las tintas cian y blanca curables por radiación que

contienen grandes cantidades de fotoiniciadores del tipo tioxantona, que después de la impresión y el curado resultan en un color cian verdoso, respectivamente, de un color blanco amarillento.

Los residuos migrables en las capas de tinta de inyección curadas aplicadas sobre los envases de alimentos o productos farmacéuticos pueden representar un riesgo para la salud, por lo que deberían utilizarse en cantidades lo más pequeñas posibles, i.e., dentro de los límites establecidos por las legislaciones aplicables tales como la Ordenanza Suiza SR 817.023.21 sobre objetos y materiales.

En general, las tintas curables por radiación UV contienen colorantes, monómeros, fotoiniciadores y sinergistas de polimerización. Un manera conocida de reducir los residuos migrables y extraíbles del sistema fotoiniciador en las capas de tinta curadas es emplear compuestos de difusión con impedimento, tales como fotoiniciadores y coiniciadores poliméricos o polimerizables, en vez de los compuestos de bajo peso molecular habituales. Por ejemplo, el documento US 2006014852 (AGFA) divulga tintas de inyección curables por radiación que comprenden un polímero fotorreactivo que comprende un núcleo de polímero dendrítico con grupos funcionales iniciadores y coiniciadores como grupo terminal. La arquitectura polimérica dendrítica permite obtener bajas cantidades de residuos migrables y extraíbles y minimizar al mismo tiempo el aumento de viscosidad de la tinta. Los colorantes utilizados en las tintas de inyección curables pueden ser tintes, pero por lo general son pigmentos de color que, junto con un dispersante polimérico unido a la superficie del pigmento, son muy difíciles de extraer. Es posible preparar composiciones y monómeros específicos para minimizar la presencia de monómeros migrables y extraíbles después de curar una capa de tinta de inyección, tal como se ilustra en el documento EP 2053103 A (AGFA) .

Pueden emplearse pequeñas concentraciones de aditivos tales como tensioactivos e inhibidores de polimerización, por lo que el riesgo de exceder los límites de migración es más bajo, pero también pueden diseñarse para que su contribución a los compuestos migrables y extraíbles sea mínima. Por ejemplo, el documento EP 2053101 A (AGFA) divulga varias tintas de inyección que tienen concentraciones de un tensioactivo de silicona acrilatada de un 0, 03% en peso con respecto al peso total de la tinta. Además, los documentos WO 2004/031308 A (GARLITO) y EP 2412768 (FUJI) dan a conocer tintas de inyección curables por radiación que contienen pequeñas cantidades de tensioactivos basados en silicona.

Además de todas las restricciones anteriores, puede que un proceso de impresión por inyección de tinta en línea también tenga que incorporar pasos de tratamiento específicos, tales como p. ej. la esterilización con vapor de agua, para eliminar microorganismos de los alimentos o líquidos farmacéuticos que ya estén presentes en el envase. Se ha observado que es sencillo limpiar una tinta de inyección curable por radiación UV del estado de la técnica de una bolsa de polipropileno para terapia intravenosa (IV) tras haberse esterilizado con vapor de agua. Tras la esterilización con vapor de agua, se puede realizar una impresión por inyección de tinta, pero esto aumenta la complejidad de la cadena de fabricación, ya que cada bolsa para terapia IV tendría que ser etiquetada luego con un número... [Seguir leyendo]

1. Método de impresión por inyección de tinta que comprende los pasos de: a) proyectar por chorro una tinta de inyección curable por radiación sobre una superficie polimérica, en el que el polímero de la superficie polimérica se selecciona del grupo que consta de una poliolefina, un poliéster y copolímeros de los mismos, b) curar la tinta de inyección curable por radiación sobre la superficie polimérica, y c) una esterilización térmica (calor) , en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene al menos un 5% en peso de un tensioactivo de silicona (met) acrilatada con respecto al peso total de la tinta de inyección curable por radiación, y en el que la viscosidad de la tinta de inyección curable por radiación es inferior a 30 mPa.s a 25°C y a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1 .

2. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 1, en el que la superficie polimérica es la superficie exterior de un envase (21) que contenga una sustancia para consumo humano o animal o administración a seres humanos o animales.

3. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 2 que comprende el paso c) de tratar el envase

(21) que contiene la sustancia mediante una esterilización térmica (calor) con el fin de matar los microorganismos presentes sobre la superficie interior de un envase (21) .

4. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el polímero de la superficie polimérica se selecciona del grupo que consta de tereftalato de polietileno, de polietileno, de polipropileno y de copolímeros de los mismos.

5. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que a la superficie polimérica se le aplica un tratamiento de corona o un tratamiento de plasma antes del paso de proyección por chorro a) .

6. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la tinta de inyección curable por radiación sobre la superficie polimérica se cura por radiación UV.

7. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 6, en el que la radiación UV es emitida por uno

o más diodos emisores de luz o láseres.

8. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la esterilización térmica (calor) es una esterilización por calor húmedo.

9. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene un acrilato de viniléter.

10. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene un pigmento negro y al menos un pigmento seleccionado del grupo que consta de un pigmento azul, un pigmento cian, un pigmento magenta y un pigmento rojo.

11. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene un fotoiniciador de tioxantona polimerizable o polimérico.

12. Método de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 11, en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene además un fotoiniciador de polimerización basado en óxido de acilfosfina.

13. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la tinta de inyección curable por radiación contiene un coiniciador polimerizable o polimérico basado en amina terciaria.

14. Método de impresión por inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la tinta de inyección curable por radiación aplicada por chorro se usa para garantizar la trazabilidad de un envase (21) que comprende una sustancia para consumo humano o animal o administración a seres humanos o animales.