ES2240809T3 - Procedimiento de huecograbado con tintas de imprenta endurecibles por radicales. - Google Patents

Procedimiento de huecograbado con tintas de imprenta endurecibles por radicales.

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Abstract

Procedimiento de rotograbado para la impresión de substratos en el que se imprime una tinta de imprenta endurecible por radiación actínica, aplicándose la tinta de imprenta mediante un cilindro de huecograbado grabado o corroído cuyos pocillos previstos para la recepción de tinta están adaptados al respectivo formato de impresión deseado, sobre un substrato a imprimir y a continuación se endurece la película de tinta de imprenta por radiación actínica con polimerización del aglutinante de la tinta de imprenta, conteniendo la tinta de imprenta 20-75% en peso, preferiblemente 30-70% en peso, de un sistema aglutinante endurecible por radiación actínica, 2-25% en peso, preferiblemente 4-15% en peso, de un éter vinílico, 0-45% en peso de un colorante, 2-15% en peso, preferiblemente 2- 10% en peso, de un fotoiniciador radicalario y 0-10% en peso de aditivos, caracterizado porque la viscosidad de la tinta de imprenta endurecible por radiación a 20ºC y un gradiente de corte de D = 100 s-1 es menorque 305 mPas y la viscosidad mediante calentamiento del cilindro impresor hasta 50ºC se reduce a un valor inferior a 100 mPas (D = 100 s-1) y la tinta de imprenta contiene como aditivo para la mejora de la adherencia sobre láminas de plástico o metal silanos en una proporción entre 0, 5 y 5% en peso, preferiblemente 1-3% en peso.

Description

Procedimiento de huecograbado con tintas de imprenta endurecibles por radicales.
La invención se refiere a un procedimiento de impresión con tintas de imprenta polimerizables por radicales para el procedimiento de rotograbado, cuya polimerización se desencadena por radiación actínica. Son fuentes de radiación actínica usuales por ejemplo lámparas UV y láser.
Si en la técnica de impresión se exigen elevadas velocidades de impresión, entonces el soporte de impresión (material de impresión, substrato) puede imprimirse en rotograbado. En este procedimiento se utiliza un cilindro impresor metálico que en la superficie presenta pocillos grabados o corroídos. Los pocillos alojan la tinta de imprenta y por rodamiento del cilindro impresor se transfiere esta con vaciado de los pocillos al soporte de impresión.
En los pocillos grabados el volumen de tinta se determina por la profundidad del pocillo y la superficie de la base, dependiendo el grosor de capa conseguido y la superficie del punto de color a causa de la geometría de ambas magnitudes. Esto significa que pocillos más profundos disponen también de una mayor superficie de base y transfieren un mayor volumen de tinta.
Algo similar es válido también para pocillos corroídos. Aquí hay un diferencia esencial con los pocillos grabados: estos pocillos presentan un mayor grado de vaciado que los pocillos grabados porque su punta está redondeada por el mordiente.
Los sistemas de tinta de imprenta habituales para el huecograbado están compuestas por colorantes, aglutinantes, disolventes y aditivos para la mejora del mojado y la antiespumación. Como disolventes se utilizan además de hidrocarburos aromáticos como tolueno también cetonas, alcoholes y ésteres.
Por motivos de protección medioambiental se hacen grandes esfuerzos para evitar la emisión de disolventes en el huecograbado y substituirlos por sistemas de tinta exentos de disolvente o al menos con poco disolvente.
En el documento US 5,429,841 se ha propuesto reemplazar parte del disolvente orgánico en las tintas de huecograbado, que no son miscibles con agua, parcialmente por agua. Pero la emulsión aceite/agua contiene todavía grandes cantidades de disolvente orgánico, de modo que no puede hablarse de tintas de imprenta compatibles con el medio ambiente.
Conforme al documento EP-0686509 puede conseguirse una tinta de huecograbado exenta de disolvente que endurece con radiación con una viscosidad de 100 mPas habitual para el procedimiento de huecograbado utilizando diluyentes de reacción de baja viscosidad. Estos diluyentes de reacción se integran en la matriz del aglutinante mediante una polimerización que se induce por radiación actínica. Se propone un sistema diluyente de reacción epoxídico que endurece por UV que puede reticularse por fotopolimerización catiónica. Si se parte de una viscosidad habitual para el huecograbado y se utiliza como diluyente reactivo viniléter es de esperar con ello que la reactividad de la tinta de huecograbado se reduzca fuertemente y que tras la polimerización todavía considerables proporciones del diluyente reactivo no hayan reaccionado, con lo que la calidad de la capa de tinta (p.ej. las propiedades mecánicas) empeora.
En el documento EP-0813976-B1 se ha propuesto reemplazar los disolventes totalmente por agua, presentándose el aglutinante en forma de una dispersión o emulsión con acrilato o sistemas epoxídicos que tras la evaporación del agua es polimerizable. La ventaja de este sistema de tinta es que la profundidad de los pocillos del cilindro de huecograbado utilizando un sistema de tinta UV diluible con agua es la misma que utilizando tintas de huecograbado basadas en disolventes. Es sin embargo un inconveniente que antes del endurecimiento actínico deba eliminarse totalmente el agua por secado por convección, IR o alta frecuencia para obtener una película de tinta resistente sobre el substrato.
En la publicación EP 0839667 A1 se ha propuesto, para reducir la viscosidad de la tinta de imprenta a endurecer por radiación, una proporción de 3-25% de disolvente volátil. Esta ruta apenas parece viable para un sistema de tinta de imprenta respetuoso con el medio ambiente pues en la impresión de grandes cantidades de tinta escapan considerables cantidades de disolvente a la atmósfera. También pueden permanecer en la película de tinta endurecida tras el endurecimiento por radiación restos de disolvente eventualmente presentes que pueden conducir a un empeoramiento de las propiedades de la película de tinta endurecida.
Las tintas de huecograbado requieren por regla general una viscosidad que en comparación con otros sistemas de tintas de imprenta es pequeña y que frecuentemente se especifica con un valor entre 50 y 100 mPas. Estas bajas viscosidades, dejando aparte el sistema epoxídico propuesto en el documento EP-0686509-A1 que contiene una extremadamente alta proporción de diluyente reactivo, se han conseguido hasta ahora solo en tintas de huecograbado convencionales, es decir utilizando disolventes orgánicos, y en sistemas de tinta que como componentes aglutinantes contienen dispersiones o emulsiones diluibles con agua.
En el caso indicado en último lugar, en el que el disolvente orgánico prácticamente se substituye por agua, pueden realizarse relativamente fácilmente sistemas de tinta de imprenta de muy baja viscosidad. El agua como fluidificante tiene una viscosidad muy baja y determina en tales sistemas multifásicos la viscosidad.
Si se utilizan dispersiones o emulsiones acuosas para la formulación de tintas de huecograbado, entonces se diferencian dos casos:
a) La utilización de dispersiones y emulsiones de secado físico representa una posibilidad usual. El secado se realiza por evaporación del agua fluidificante y fusión de las partículas de polímero (coalescencia). Este proceso es función, entre otros factores, de la temperatura mínima de formación de película (MFT) del sistema aglutinante y, caso de estar presente, del tipo del disolvente.
b) Si constituyen componentes principales de tintas de huecograbado dispersiones o emulsiones que endurecen por radiación, entonces es preciso eliminar por evaporación totalmente el agua fluidificante antes del endurecimiento por radiación. Solo después es posible una polimerización inducida por radiación que conduzca al establecimiento óptimo de las propiedades físicas y químicas del aglutinante utilizado. El secado físico del sistema de tinta antes del endurecimiento por radiación es realmente difícil, requiere una mayor temperatura y un tiempo de permanencia más largo en la zona de secado. Frecuentemente para tales sistemas de tinta que endurecen por radiación se utilizan dispersiones de PUR que en el caso más apropiado para un tiempo de permanencia de un segundo en la zona de secado requieren una temperatura de secado de 300ºC.
Cuando se usan sistemas diluibles con agua endurecibles por radiación la profundidad de los pocillos del cilindro de huecograbado no se diferencia básicamente de la que es habitual en sistemas de tinta que contienen disolvente. Por consiguiente también la concentración de colorante de ambos sistemas es prácticamente igual de elevada.
En general de ello resulta que los sistemas de tinta para huecograbado deben presentar un comportamiento de la viscosidad ideal (newtoniano). Estudios con un viscosímetro capilar de alta presión han dado por resultado sin embargo que las tintas de rotograbado poseen un comportamiento elástico, es decir son intrínsicamente viscosas. Es de observar además que el gradiente de corte en este procedimiento de impresión de 10^{5} - 10^{7} s^{-1} es muy elevado, permaneciendo el tiempo de contacto (duración del vaciado de los pocillos) pequeño con 1 \mus.
Es cometido de la invención proporcionar un procedimiento para la impresión por rotograbado en el que se utilice una tinta de imprenta endurecible por radiación y respetuosa con el medio ambiente, es decir exenta de disolvente, y en el que el coste energético para el secado no sea tan elevado como con el uso de un sistema de tinta convencional diluible con agua endurecible por radiación.
Este cometido se resuelve conforme a la invención mediante un procedimiento de impresión con las características de la reivindicación 1 adjunta. Una correspondiente tinta de huecograbado es objeto de la reivindicación 14.
Configuraciones y variante preferidas de la invención resultan de las reivindicaciones 2 a 13 así como 15 a 19 y de la siguiente descripción.
Una tinta de huecograbado conforme a la invención con un sistema de tinta endurecible por radiación que cumple las exigencias del huecograbado, en especial la baja viscosidad y posibilita una elevada velocidad de impresión (200 m/min), comprende pues 20-75% en peso, preferiblemente 30-70% en peso, de un sistema aglutinante endurecible por radiación actínica, 2-25% en peso, preferiblemente 4-15% en peso, de un éter vinílico, 0-45% en peso de un colorante, 2-15% en peso, preferiblemente 2-10% en peso, de un fotoiniciador radicalario y 0-10% en peso de
aditivos.
Preferiblemente el aglutinante de bajo peso molecular en forma de oligoéter-, oligoéster- o uretanoacrilatos con un peso molecular inferior a 1500 constituye el componente principal del sistema aglutinante endurecible por radiación, debiéndose encontrar la viscosidad a temperatura ambiente de cada componente acrilato utilizado preferiblemente no por encima de 500 mPas.
En otra configuración puede adicionarse ventajosamente una pequeña proporción de prepolímeros de mayor peso molecular de las clases anteriormente indicadas con un mayor peso molecular para mejorar determinadas propiedades, como por ejemplo la adherencia sobre substratos difíciles. Su proporción es preferiblemente inferior al 10% en peso para no incrementar substancialmente la viscosidad de la formulación.
Según otra característica ventajosa se propone que la tinta de imprenta contenga una proporción de 0-75% en peso de un diluyente reactivo monómero de éster del ácido acrílico. Al grupo de diluyentes reactivos pertenecen monómeros acrilato, preferiblemente con al menos tres grupos éster del ácido acrílico, un peso molecular inferior a 400 y una viscosidad menor que 500 mPas.
En este caso los monómeros con solo un grupo éster del ácido acrílico presentan ciertamente una viscosidad muy baja y un efecto diluyente muy bueno, pero su reactividad es al contrario que la de los ésteres del ácido acrílico de mayor funcionalidad por regla general mucho menor para utilizarlos en formulaciones para huecograbado que endurecen por radiación.
Lo dicho es válido en principio también para ésteres del ácido acrílico difuncionales, que por regla general son más reactivos que los acrilatos monofuncionales pero que debido a su reactividad solo pueden utilizarse en una medida limitada en tintas de huecograbado que endurecen por radiación. Un ejemplo a este respecto es el éster etílico del ácido 1,6-hexanodiacrílico (HDDA) que cuenta con un efecto diluyente remarcable pero que preferiblemente se utiliza solo en una proporción máxima del 10% en el aglutinante.
Según una característica ventajosa se propone que la tinta de imprenta contenga como aglutinante de bajo peso molecular uno o más poliesteracrilatos, polieteracrilatos, inclusive tipos modificados con amino o uretanoacrilatos con un peso molecular inferior a 1500 y una funcionalidad acrilato de al menos 2, preferiblemente 3 a 4.
Según otra característica ventajosa puede estar previsto que la tinta de imprenta contenga un poliesteracrilato o un polieteracrilato, inclusive un tipo modificado con amino, un epoxiacrilato o un poliuretanoacrilato con un peso molecular superior a 1500 y una funcionalidad acrilato de al menos 2, preferiblemente 3 a 4, ascendiendo su proporción como máximo al 10% en peso de la suma de aglutinantes y pigmento.
Además, según otra característica ventajosa se propone que el aglutinante de la tinta de imprenta contenga uno o más de los siguientes monómeros: HDDA, diacrilato de di- o tripropilenglicol (DPGDA, TPGDA), di- o triacrilato de trimetilolpropano (TMPDA, TMPTA) inclusive sus derivados etoxilados o propoxilados, triacrilato de pentaeritriol (PETIA), o tetraacrilato de pentaeritriol (PETTA) inclusive sus derivados etoxilados o propoxilados (como p.ej. PPTTA), tetraacrilato de ditrimetilolpropano (DiTMPTTA), triacrilato de tris(2-hidroxietil)isocianurato (THEICTA) y glicerol triacrilado (GPTA).
Ventajosamente el endurecimiento por radiación del procedimiento de impresión conforme a la invención se lleva a cabo en atmósfera inerte, en especial bajo atmósfera de nitrógeno o dióxido de carbono.
El componente esencial en la formulación de tintas de imprenta es el viniléter, que reduce la viscosidad del sistema de tinta que endurece por radiación de modo que el sistema de tinta puede imprimirse en huecograbado. Por regla general puede utilizarse tanto trietilenglicoldiviniléter (DVE-3) como también dietilenglicoldiviniléter (DVE-2), que ciertamente reduce la viscosidad algo más fuertemente que el (DVE-3) pero posee un olor propio claramente perceptible. Proporciones en un nivel de hasta aprox. 11% de la formulación total no afectan a la reactividad del sistema de tinta. Proporciones mayores de viniléteres reducen naturalmente más la viscosidad de la formulación, pero deben evitarse para evitar la aparición de productos de reacción no deseados en la fotopolimerización.
En general es ventajoso que la tinta de imprenta contenga como viniléteres esencialmente viniléteres di- o polifuncionales, en especial butanodioldiviniléter (BDDVE), dietilenglicoldiviniléter (DVE-2), trietilenglicoldiviniléter (DVE-3), ciclohexanodimetanoldiviniléter (CHDVE), hexanodiolviniléter (HDDVE), diisopropilglicoldiviniléter (DPE-2), triisopropilglicoldiviniléter (DPE-3) o trimetilolpropanotriviniléter (TMPTVE).
Según otra característica es ventajoso que la tinta de imprenta contenga como viniléteres monómeros viniléter o hidroxiviniléter, en especial 2-etilhexilviniléter (EHVE), octadecilviniléter (ODVE), ciclohexilviniléter (CVE), ciclohexanodimetanolmonoviniléter (CHMVE), dodecilviniléter (DDVE) o dietilenglicolmonoviniléter (MVE-2).
Como pigmentos y fotoiniciadores se utilizan ventajosamente los mismos productos comerciales habituales como los que se utilizan generalmente en sistemas de tinta de imprenta que endurecen por UV.
La tinta de imprenta puede contener ventajosamente como aditivo para la mejora de la adherencia sobre láminas de plástico o metal silanos en una proporción entre 0,5 y 5% en peso, preferiblemente 1-3% en peso. El grupo de los aditivos comprende los coadyuvantes habituales que tienen frecuentemente una gran importancia en tintas de imprenta. A estos pertenecen antiespumantes, agentes de nivelación, humectantes y dispersantes. Un grupo especial lo representan agentes adherentes de base silano que en determinados substratos dificilmente imprimibles mejoran decisivamente la adherencia. Sin embargo debe tenerse en cuenta a este respecto que la adición de compuestos de silano conduce por regla general a un incremento de la viscosidad más o menos marcado, con lo que eventualmente puede verse afectada la imprimibilidad de la tinta de huecograbado.
En el marco de la invención son preferidos en especial los siguientes silanos: 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, N-(n-butil)-3-aminopropiltrimetoxisilano, aminosilano modificado con poliglicoléter, N-aminoetil-3-aminopropilmetildimetoxisilano, 3- aminopropilmetildietoxisilano, 3-ureidopropiltrietoxisilano, N-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano, propiltrimetoxisilano triaminofuncional, 3-(4,5-dihidroimidazolil)-propiltrietoxisilano, 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidiloxipropiltrietoxisilano, 3-mercaptopropiltrimetoxisilano, polietersilano, viniltriclorosilano, viniltrimetoxisilano, viniltrietoxisilano, viniltris(2-metoxietoxi)silano.
Por regla general la utilización de viniléteres en tintas de huecograbado que endurecen por radiación conduce a tintas de imprenta que en lo que respecta a sus propiedades reológicas pueden imprimirse bien. A pesar de esto puede ser ventajoso calentar el cilindro impresor a temperaturas de hasta 50ºC para conseguir un formato de impresión impecable. Esto es eventualmente necesario si i) por adición de 1-3% de agentes adherentes de silano la viscosidad del sistema de tinta se ha incrementado en aprox. 20-59%, ii) la humectación del substrato a imprimir no es correcta de modo que el formato de impresión presente defectos y iii) se imprime a velocidades muy elevadas de más de 150 m/min.
En el marco de la invención es ventajoso que la viscosidad de la tinta de imprenta endurecible por radiación a 20ºC y un gradiente de corte de D = 100 s^{-1} sea menor que 305 mPas y la viscosidad mediante calentamiento del cilindro impresor a 50ºC pueda reducirse a un valor inferior a 100 mPas (D = 100 s^{-1}).
Una gran diferencia de las tintas de imprentas utilizadas conforme a la invención en relación con los sistemas de tinta que contienen disolvente radica precisamente en que los sistemas que endurecen por radiación no contienen ningún componente volátil como disolvente. Esto tiene para el punto de color impreso la siguiente consecuencia: si no se hubiera ajustado la profundidad de los pocillos del cilindro impresor al sistema de tinta de UV esto tendría por consecuencia un mayor grosor de capa de la película de tinta impresa en comparación con tintas que contuvieran disolvente. Pero por regla general esto no se desea, de modo que la profundidad de los pocillos debe reducirse cuando se usan tintas que endurecen por radiación. Sin embargo entonces es también preciso aumentar la concentración de agente colorante respecto a los sistemas de tinta que contienen disolvente.
Las relaciones para pocillos con forma cónica y piramidal con el mismo tamaño de superficie de base se describen por
h_{UV}=\frac{C_{L}}{C_{UV}} \cdot h_{L}
siendo h la profundidad de pocillo para sistemas que contienen disolvente (índice L), con el índice UV para sistemas que endurecen por radiación y c las concentraciones.
A este respecto hay que tener en cuenta que los pocillos corroídos, que son más planos y menos profundos que los agudos pocillos grabados, son también más fáciles de vaciar. Por consiguiente el uso de pocillos corroídos es ventajoso en la impresión de tintas de imprenta sin componentes volátiles que endurecen por radiación.
Según otra característica ventajosa se propone que la tinta de imprenta contenga como fotoiniciador para la iniciación de la polimerización radicalaria uno o más de los siguientes compuestos: 2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butanona-1, óxidos de fosfina, en especial óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoilfeniletoxifosfina, óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil) -fenilfosfina, óxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetil-pentilfosfina, 1-hidroxi-ciclohexilfenilcetona, 1-[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2-hidroxi-2-metil-1-propan-1-ona, 2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan -1-ona, 1-hidroxi-ciclohexilfenilcetona, 1-(4-isopropilfenil)-2-hidroxi-2-metilpropan-1-ona, 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropanona-(1) o derivados de tioxantona, en especial 2-isopropiltioxantona. Según una característica adicional ventajosa puede estar previsto que la tinta de imprenta contenga derivados que utilicen coiniciadores, en especial aminas.
Con los siguientes ejemplos de formulaciones compuestas conforme a la invención y su uso se aclarará la enseñanza inventiva relativa a la actuación técnica.
El procedimiento conforme a la invención para el rotograbado con tintas de imprenta polimerizables por radicales puede describirse resumiendo brevemente como en el que las tintas de imprenta, que se endurecen por radiación actínica, aparte de los pigmentos y aditivos necesarios no contienen disolvente orgánico alguno ni nada de agua como diluyente o fluidificante. La capacidad de fluencia necesaria de las tintas para el rotograbado se consigue, además de con el uso de diluyentes reactivos habituales como acrilatos polimerizables, por la utilización de viniléteres o hidroxiviniléteres polimerizables.
Un sistema de tinta endurecible por radiación conforme a la invención típico para huecograbado que cumple las exigencias relativas a baja viscosidad y elevada velocidad de impresión tiene la composición expuesta en la siguiente tabla 1.
TABLA 1 Composición básica de una tinta de huecograbado de UV de endurecimiento por radiación
Componente Proporción
Aglutinantes de prepolímeros u oligómeros de ésteres de ácido acrílico
(PM < 1500) 20 - 75%
Aglutinantes de prepolímeros u oligómeros de ésteres de ácido acrílico
(PM > 1500) 0 - 10%
Diluyentes reactivos de ésteres de ácido acrílico 0 - 75%
Diluyentes reactivos basados en un viniléter 4 - 20%
TABLA 1 (continuación)
Componente Proporción
Pigmentos 0 - 45%
Fotoiniciadores 2 - 15%
Aditivos (antiespumantes, humectantes, etc.) 1 - 10% 
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 1
Una tinta de huecograbado azul de endurecimiento por radiación está compuesta por ejemplo según la siguiente tabla 2.
TABLA 2 Tinta de huecograbado azul de endurecimiento por radiación
Componente Proporción
Laromer LR 8869 7) 61,9%
Heliogenblau DD 7084DD 7) 18,2%
Irgacure 369 4) 1,5%
Quantacure ITX (2-isopropiltioxantona) 3%
Irgacure 907 4) 2,4%
Fourstab UV 1 8) 0,6%
Trietilenglicoldiviniléter (DVE-3) 10%
Solsperse 32000 3) 2,4% 
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Ejemplo 2
Un ejemplo de una tinta de huecograbado blanca de endurecimiento por radiación lo muestra la tabla 3
TABLA 3 Tinta de huecograbado blanca de endurecimiento por radiación
Componente Proporción
Actilane 400 9) 20%
Ebecryl PETIA 1) 20%
Rapicure (DVE-3) 5) 12,5%
Dióxido de titanio 40%
Darocure 4265 4) 7%
Solsperse 26000 3) 0,5%
Ejemplo 3
La influencia del trietilenglicoldiviniléter (DVE-3) y de la temperatura sobre la viscosidad medida en mPas de la formulación del ejemplo 1 la muestra la tabla 4
TABLA 4 Influencia del DVE-3 y la temperatura sobre la viscosidad
Temperatura 25ºC 30ºC 35ºC 40ºC
sin DVE-3 360 mPas 278 mPas 208 mPas 160 mPas
con 10% de DVE-3 178 mPas 139 mPas 109 mPas 86 mPas
Ejemplos 4 a 9
La tabla 5 muestra distintas formulaciones de tintas de huecograbado de endurecimiento por radiación y su viscosidad a 23ºC y D = 4600 s^{-1} en mPas
TABLA 5 Tintas de imprenta conforme a la invención
1
TABLA 5a Datos del fabricante en las tablas 2, 3 y 5
1) UCB-Chemicals
2) Rahn (Zurich)
3) Avecia
4) Ciba Spezialitätenchemie
5) ISP
6) Cray Valley
7) BASF AG
8) Kromachen
9) Akzo Resins
Ejemplo 10
La tinta de huecograbado de UV conforme al ejemplo 1 se imprimió con la siguiente configuración de mecanismo impresor: en un entintador gira un cilindro de goma cuya superficie se moja continuamente con la tinta de huecograbado de UV. El cilindro de goma presiona girando simultáneamente contra un cilindro con retícula de huecograbado. La reticulación tiene cuatro zonas con 100, 120, 140 y 165 líneas/cm y 11 recubrimientos superficiales graduados de claro a tono lleno y con las profundidades de pocillos indicadas en la tabla. Los pocillos tienen la forma de pirámides invertidas. La superficie de base es de aprox. 80x80 \mum para 100 líneas/cm de tono lleno y 40x40 \mum para 165 líneas/cm de tono lleno. En la tabla 6 se muestran los detalles.
TABLA 6 Datos del cilindro de huecograbado
Retícula (líneas/cm) Pocillos de tono lleno (\mum) Pocillos de medio tono (\mum) Pocillos de claro (\mum)
100 26 16 6
120 22 14 6
140 18 12 6
165 16 10 6
La tinta en exceso se retira con rasqueta del cilindro reticulado. Después de esto tiene lugar la transferencia del formato de impresión al substrato. Como substrato se utilizó lámina de polietileno.
La velocidad de impresión ascendió a 100 m/min. A esta velocidad pudieron endurecerse impecablemente todas las zonas cromáticas (densidades de color entre 2,1 y 1,5 según la reticulación) con un sistema excímero de lámpara doble de 308 nm bajo gas inerte (nitrógeno). La geometría de los puntos de impresión ascendió para tono lleno con reticulación de 165 líneas/cm como media a 53x45 \mum (planta del pocillo de 40x40 \mum). La caracterización del secado de la tinta de imprenta UV se realizó determinando los componentes migratorios (fotoiniciador residual, monómeros residuales) en las siguientes condiciones: se seleccionaron impresiones de densidad de color 2 y se extrajeron en acetonitrilo durante 10 min en baño de ultrasonidos, después se analizó por HPLC. Se encontraron: monómeros residuales =
0,22 mg/dm^{2}, suma de fotoiniciador o de productos de descomposición de fotoiniciador 0,43 mg/dm^{2}.
Ejemplo 11
La tinta de huecograbado UV del ejemplo 1 se imprimió con la siguiente configuración de mecanismo impresor: una rasqueta de cámara de impresión asienta sobre el cilindro de huecograbado y sirve para el llenado forzado del cilindro reticulado de huecograbado. La reticulación del cilindro de huecograbado es la que se indica en la tabla 6. La tinta en exceso se retira con rasqueta del cilindro reticulado. Después de esto tiene lugar la transferencia del formato de impresión al substrato. Como substrato se utilizó lámina de polietileno. La velocidad de impresión ascendió a 100 m/min. A esta velocidad pudieron endurecerse impecablemente todas las zonas cromáticas (densidades de color entre 2,0 y 1,5 según la reticulación) con un sistema excímero de lámpara doble de 308 nm bajo gas inerte (nitrógeno).
La geometría de los puntos de impresión ascendió para tono lleno con reticulación de 165 líneas/cm como media a 55x48 \mum (planta del pocillo de 40x40 \mum). La caracterización del secado de la tinta de imprenta UV se realizó determinando los componentes migratorios (fotoiniciador residual, monómeros residuales). Se encontraron: monómeros residuales = 0,20 mg/dm^{2}, suma de fotoiniciador o de productos de descomposición de fotoiniciador 0,51 mg/dm^{2}.
Ejemplo 12
La tinta de huecograbado UV del ejemplo 2 se imprimió en una máquina impresora M3300 - Multi (Nilpeter) con mecanismo de huecograbado a una temperatura de 35ºC y un cilindro de grabado (grabado de 70; ángulo de buril 120º), utilizándose tanto una retícula recalcada con una profundidad de grabado de 33 \mum como también una retícula más fina con una profundidad de 26 \mum. Se imprimió sobre un laminado de LDPE/oPA y ciertamente sobre el lado de LDPE, y sobre una lámina de oPP. Antes de la impresión se realizó en ambos casos un tratamiento corona. Se imprimió con una velocidad de 40 m/min. Tras la impresión se llevó a cabo el endurecimiento por UV con una lámpara de UV (potencia 120 W/cm).
Las impresiones obtenidas tenían en el tono lleno una buena calidad y se adhirieron a las láminas.

Claims (20)

1. Procedimiento de rotograbado para la impresión de substratos en el que se imprime una tinta de imprenta endurecible por radiación actínica, aplicándose la tinta de imprenta mediante un cilindro de huecograbado grabado o corroído cuyos pocillos previstos para la recepción de tinta están adaptados al respectivo formato de impresión deseado, sobre un substrato a imprimir y a continuación se endurece la película de tinta de imprenta por radiación actínica con polimerización del aglutinante de la tinta de imprenta,
conteniendo la tinta de imprenta 20-75% en peso, preferiblemente 30-70% en peso, de un sistema aglutinante endurecible por radiación actínica, 2-25% en peso, preferiblemente 4-15% en peso, de un éter vinílico, 0-45% en peso de un colorante, 2-15% en peso, preferiblemente 2-10% en peso, de un fotoiniciador radicalario y 0-10% en peso de aditivos,
caracterizado porque
la viscosidad de la tinta de imprenta endurecible por radiación a 20ºC y un gradiente de corte de D = 100 s^{-1} es menor que 305 mPas y la viscosidad mediante calentamiento del cilindro impresor hasta 50ºC se reduce a un valor inferior a 100 mPas (D = 100 s^{-1}) y
la tinta de imprenta contiene como aditivo para la mejora de la adherencia sobre láminas de plástico o metal silanos en una proporción entre 0,5 y 5% en peso, preferiblemente 1-3% en peso.
2. Procedimiento conforme la reivindicación 1, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene una proporción de 20-75% en peso de aglutinante de bajo peso molecular de prepolímeros u oligómeros de ésteres del ácido acrílico con un peso molecular inferior a 1500.
3. Procedimiento conforme la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene una proporción de 0-10% en peso de aglutinante de alto peso molecular de prepolímeros u oligómeros de ésteres del ácido acrílico con un peso molecular superior a 1500.
4. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene una proporción de 0-75% en peso de un diluyente reactivo monómero de éster del ácido acrílico.
5. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el endurecimiento por radiación se lleva a cabo en atmósfera inerte, en especial bajo atmósfera de nitrógeno o dióxido de carbono.
6. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene como aglutinante de bajo peso molecular uno o más poliesteracrilatos, polieteracrilatos, inclusive tipos modificados con amino o uretanoacrilatos con un peso molecular inferior a 1500 y una funcionalidad acrilato de al menos 2, preferiblemente 3 a 4.
7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene un poliesteracrilato o un polieteracrilato, inclusive un tipo modificado con amino, un epoxiacrilato o un poliuretanoacrilato con un peso molecular superior a 1500 y una funcionalidad acrilato de al menos 2, preferiblemente 3 a 4, ascendiendo su proporción como máximo al 10% en peso de la suma de aglutinantes y pigmento.
8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aglutinante de la tinta de imprenta contiene uno o más de los siguientes monómeros: HDDA, diacrilato de di- o tripropilenglicol (DPGDA, TPGDA), di- o triacrilato de trimetilolpropano (TMPDA, TMPTA) inclusive sus derivados etoxilados o propoxilados, triacrilato de pentaeritriol (PETIA), o tetraacrilato de pentaeritriol (PETTA) inclusive sus derivados etoxilados o propoxilados (como p.ej. PPTTA), tetraacrilato de ditrimetilolpropano (DiTMPTTA), triacrilato de tris(2-hidroxietil)isocianurato (THEICTA) y glicerol triacrilado (GPTA).
9. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene como viniléteres esencialmente viniléteres di- o polifuncionales, en especial butanodioldiviniléter (BDDVE), dietilenglicoldiviniléter (DVE-2), trietilenglicoldiviniléter (DVE-3), ciclohexanodimetanoldiviniléter (CHDVE), hexanodiolviniléter (HDDVE), diisopropilglicoldiviniléter (DPE-2), triisopropilglicoldiviniléter (DPE-3) o trimetilolpropanotriviniléter (TMPTVE).
10. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene como viniléteres monómeros viniléter o hidroxiviniléter, en especial 2-etilhexilviniléter (EHVE), octadecilviniléter (ODVE), ciclohexilviniléter (CVE), ciclohexanodimetanolmonoviniléter (CHMVE), dodecilviniléter (DDVE) o dietilenglicolmonoviniléter (MVE-2).
11. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene uno o más de los siguientes silanos: 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, N-(n-butil) -3-aminopropiltrimetoxisilano, aminosilano modificado con poliglicoléter, N-aminoetil-3-aminopropilmetildimetoxisilano, 3- aminopropilmetildietoxisilano, 3-ureidopropiltrietoxisilano, N-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano, propiltrimetoxisilano triaminofuncional, 3-(4,5-dihidroimidazolil)-propiltrietoxisilano, 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidiloxipropiltrietoxisilano, 3-mercaptopropiltrimetoxisilano, polietersilano, viniltriclorosilano, viniltrimetoxisilano, viniltrietoxisilano, viniltris(2-metoxietoxi)silano.
12. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene como fotoiniciador para la iniciación de la polimerización radicalaria uno o más de los siguientes compuestos: 2-bencil-2-dimetilamino -1-(4-morfolinofenil)-butanona-1, óxidos de fosfina, en especial óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoilfeniletoxifosfina, óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina, óxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetil- pentilfosfina, 1-hidroxi-ciclohexilfenilcetona, 1-[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2-hidroxi-2-metil -1-propan-1-ona, 2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona, 1-hidroxi-ciclohexilfenilcetona, 1-(4-isopropilfenil)-2-hidroxi-2-metilpropan-1-ona, 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil] -2-morfolinopropanona-(1) o derivados de tioxantona, en especial 2-isopropiltioxantona.
13. Procedimiento conforme a la reivindicación 12, caracterizado porque la tinta de imprenta contiene coiniciadores, en especial aminas.
14. Tinta de huecograbado para uso en un procedimiento de huecograbado, siendo la tinta de imprenta endurecible por radiación actínica con polimerización de su aglutinante y conteniendo 20-75% en peso, preferiblemente 30-70% en peso, de un sistema aglutinante endurecible por radiación actínica, 2-25% en peso, preferiblemente 4-15% en peso, de un éter vinílico, 0-45% en peso de un colorante, 2-15% en peso, preferiblemente 2-10% en peso, de un fotoiniciador radicalario y 0-10% en peso de aditivos, caracterizada porque la viscosidad de la tinta de imprenta endurecible por radiación a 20ºC y un gradiente de corte de D = 100 s^{-1} es menor que 305 mPas y la viscosidad mediante calentamiento del cilindro impresor hasta 50ºC puede reducirse a un valor inferior a 100 mPas (D = 100 s^{-1}) y la tinta de imprenta contiene como aditivo para la mejora de la adherencia sobre láminas de plástico o metal silanos en una proporción entre 0,5 y 5% en peso, preferiblemente 1-3% en peso.
15. Tinta de huecograbado conforme a la reivindicación 14, caracterizada porque la tinta de imprenta contiene como fotoiniciador para la iniciación de la polimerización radicalaria uno o más de los siguientes compuestos: 2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butanona-1, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoilfeniletoxifosfina, 1-[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2-hidroxi-2-metil-1-propan-1-ona.
16. Tinta de huecograbado conforme a una de las reivindicaciones 14 a 15, caracterizada porque la tinta de imprenta contiene como aglutinante de bajo peso molecular uno o más poliesteracrilatos, polieteracrilatos inclusive tipos modificados con amino o uretanoacrilatos con un peso molecular inferior a 1500 y una funcionalidad acrilato de al menos 2, preferiblemente 3 a 4.
17. Tinta de huecograbado conforme a una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizada porque el aglutinante de la tinta de imprenta contiene uno o más de los siguientes monómeros: triacrilato de pentaeritriol (PETIA) inclusive sus derivados etoxilados o propoxilados (como p.ej. PPTTA), triacrilato de tris(2-hidroxietil)isocianurato (THEICTA).
18. Tinta de huecograbado conforme a una de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizada porque la tinta de imprenta contiene como fotoiniciador para la iniciación de la polimerización radicalaria uno o más de los siguientes compuestos: óxidos de fosfina, en especial óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina, óxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetil-pentilfosfina, 1-hidroxi-ciclohexilfenilcetona, 2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona, 1-(4-isopropilfenil)-2-hidroxi-2-metilpropan-1-ona o derivados de tioxantona.
19. Tinta de huecograbado conforme a una de las reivindicaciones 14 a 18, caracterizada porque comprende características conforme a una de las reivindicaciones 1 a 13.
20. Substrato caracterizado porque está impreso con un procedimiento de impresión conforme a una de las reivindicaciones 1 a 13 y/o con una tinta de imprenta conforme a una de las reivindicaciones 14 a 19.
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