ES2325448T3 - Metodo para fabricar una plancha de impresion flexografica. - Google Patents
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Abstract
Un método para fabricar una matriz de impresión flexográfica incluyendo los pasos de: (a) proporcionar una superficie receptora de tinta; (b) inyectar un líquido inyectable curable sobre la superficie de un suelo elastomérico; (c) curar el líquido inyectable curable inyectado sobre la superficie receptora de tinta por radiación UV o exposición a haz de electrones; donde dicho líquido inyectable curable incluye: al menos un fotoiniciador; al menos un monómero monofuncional; al menos 5% en peso de un monómero u oligómero polifuncional; y al menos 5% en peso de un plastificante, ambos basados en el peso total del líquido inyectable curable; y donde el monómero u oligómero polifuncional es un monómero u oligómero de cadena recta que tiene una viscosidad superior a 50 mPa.s a una tasa de cizalladura de 100 s -1 y a una temperatura de entre 15 y 70ºC.
Description
Método para fabricar una plancha de impresión
flexográfica.
Esta invención se refiere a flexografía digital,
y más específicamente a un método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica usando un líquido inyectable curable.
Las planchas de impresión flexográficas son bien
conocidas para uso al imprimir sobre superficies blandas y
fácilmente deformables, tal como materiales de envasado, por ejemplo
cartón y películas de plástico. Se pueden preparar a partir de un
precursor de plancha de impresión que tiene una capa que consta de
una composición fotopolimerizable, que incluye generalmente un
ligante elastomérico, al menos un monómero y un fotoiniciador. Las
primeras patentes sobre planchas de impresión flexográficas incluyen
US 3960572 (ASAHI CHEMICAL), US 3951657 (UPJOHN), US 4323637 (DU
PONT) y US 4427759 (DU PONT).
Tradicionalmente, se aplica una imagen al
precursor de plancha de imprimir exponiendo por inundación la capa
fotopolimerizable a radiación actínica (por ejemplo radiación
ultravioleta) con una máscara de imagen interpuesta entre la fuente
de radiación y el precursor de plancha de imprimir. La radiación
actínica hace que se produzca polimerización en las zonas de la
capa fotopolimerizable no protegidas por la máscara de imagen.
Después de la formación de imágenes, las planchas son procesadas
con un solvente adecuado para quitar la composición
fotopolimerizable en las zonas no expuestas, creando por ello una
imagen en relieve en la plancha de imprimir. Las planchas
procesadas se montan entonces en una prensa de imprimir, donde se
utilizan para transferir tinta a una superficie de impresión
deseada.
El proceso para fabricar una plancha de
impresión flexográfica se simplificó aplicando una capa para formar
la máscara de imagen directamente en el precursor de plancha de
imprimir. En US 6521390 (AGFA), una capa destructible por IR,
sustancialmente opaca a la radiación actínica, se laminó sobre el
precursor de plancha de impresión flexográfica. US 6358668 (AGFA)
describe una capa receptora de tinta en la capa fotopolimerizable de
un precursor de plancha de impresión flexográfica, donde la tinta
inyectada en la capa receptora de tinta crea una máscara de imagen
de alta densidad óptica. Aunque el proceso para preparar la plancha
de impresión flexográfica se simplificó incorporando una capa de
formación de máscara de imagen en el precursor de plancha de
imprimir, el proceso sigue siendo complicado y lento. Además, el
proceso no es inocuo para el medio ambiente debido a una alta
producción de residuos al quitar las zonas no expuestas de la capa
fotopolimerizable.
US 5511477 (IDANIT TECHNOLOGIES) describe un
método para la producción de planchas de impresión fotopoliméricas
del tipo de relieve incluyendo los pasos de formar una imagen
positiva o negativa en un sustrato por impresión por inyección de
tinta con una composición de tinta fotopolimérica, opcionalmente
pretratada a una temperatura de aproximadamente 30 a 260ºC; y de
someter el sustrato impreso resultante a radiación UV, curando por
ello la composición de tinta que forma la imagen. Los sustratos
adecuados para este método se limitan a acero, poliéster y otros
materiales rígidos, limitando las posibilidades de las aplicaciones
flexográficas. Otro problema es que las gotitas inyectadas de la
tinta polimérica todavía son móviles y tienden a deformarse,
evitando por ello la reproducción exacta de pequeños puntos y
evitando la formación de bordes nítidos y por lo tanto la formación
de una imagen
nítida.
nítida.
US 6520084 (CREO) describe un método para
fabricar una plancha de impresión flexográfica por medio de
múltiples pasadas de una unidad de inyección de tinta que emplea
dos elastómeros diferentes que se depositan sobre una superficie de
modificación. Para la inyección, los elastómeros se pueden licuar
calentando polímeros fundibles a temperaturas de entre 100 y 150ºC
o disolviéndolos en disolventes peligrosos y tóxicos como tolueno.
Las altas temperaturas necesarias restringen no solamente la opción
de sustratos adecuados, sino que también limita la impresora de
inyección de tinta a un dispositivo "de inyección de tinta
sólida". El tolueno se deja evaporar entre cada dos capas
depositadas, creando un entorno hostil.
EP 1428666 A (AGFA) describe un método para
preparar una plancha de impresión flexográfica inyectando tinta de
inyección curable por radiación sobre un sustrato elástico. Las
tintas descritas no contienen elastómeros y la calidad de la
plancha de impresión flexográfica es inferior a las planchas de
impresión flexográficas convencionales. Los experimentos realizados
por los autores de la presente invención con el fin de preparar un
líquido inyectable curable conteniendo elastómeros en cantidad
suficiente para mejorar la calidad de tales planchas de impresión
flexográficas no tuvieron éxito.
US2004131778 Al (AGFA) describe un método para
hacer una plancha de impresión flexográfica usando un sistema de
impresión por inyección de tinta incluyendo el paso de aplicar
posteriormente sobre un sustrato al menos dos capas de tinta en
forma de imagen por dicho sistema de impresión por inyección de
tinta, donde cada paso de aplicación de capa se combina con un paso
de inmovilización para inmovilizar la capa aplicada antes de
aplicar una capa posterior.
Por lo tanto, hay que proporcionar un método
rápido, simple e inocuo para el medio ambiente de fabricar una
plancha de impresión flexográfica con alta calidad de imagen, y
aplicable a un amplio rango de aplicaciones, incluyendo imprimir
sobre superficies blandas y fácilmente deformables.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un método para fabricar una matriz de impresión
flexográfica de manera rápida, simple e inocua para el medio
ambiente.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un método para fabricar una matriz de impresión
flexográfica que exhibe alta calidad de imagen.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un método para fabricar una matriz de impresión
flexográfica con una impresora de inyección de tinta barata usando
un cabezal de impresión piezoeléctrico a baja temperatura.
Estos y otros objetos de la invención serán
evidentes por la descripción siguiente.
Se ha hallado inesperadamente que, mediante un
proceso de inyección de tinta, se obtiene una matriz de impresión
flexográfica que exhibe una calidad comparable a la de una matriz de
impresión flexográfica convencional.
Los objetos de la presente invención se logran
con un método para fabricar una matriz de impresión flexográfica
como el definido en la reivindicación 1.
Otras ventajas y realizaciones de la presente
invención serán evidentes por la descripción siguiente.
El término "líquido inyectable curable" en
el sentido en que se usa al describir la presente invención,
significa el fluido inyectable para fabricar la matriz de impresión
flexográfica.
El término "tinta de impresión" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, significa
el fluido para producir una imagen con una matriz de impresión
flexográfica.
El término "elastómero" en el sentido en
que se usa al describir la presente invención, significa un material
polimérico, que, a temperatura ambiente, se puede estirar en gran
medida bajo un esfuerzo bajo y que es capaz de recuperar su forma
original aproximada a la extracción de dicho esfuerzo, por ejemplo,
un caucho sintético o plástico.
El término "plastificante" en el sentido en
que se usa al describir la presente invención, significa una
sustancia añadida a plástico u otros materiales para hacerlos más
flexibles.
El término "elongación a rotura", en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, significa
la elongación en %, de una capa de 0,4 mm de grosor al tiempo de su
rotura.
El término "módulo complejo (E*)" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, describe
el comportamiento viscoelástico de un material y se representa por
la fórmula E* = E' + iE'', donde la parte real es el módulo
elástico (o de almacenamiento) E' y la parte imaginaria es el módulo
de pérdida E''.
El término "módulo de almacenamiento (E')"
en el sentido en que se usa al describir la presente invención, es
el componente elástico del módulo complejo E'' de un material y está
relacionado con la rigidez del material.
El término "módulo de pérdida (E'')" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, es el
componente viscoso del módulo complejo E'' de un material y está
relacionado con la capacidad del material de disipar energía
mecánica mediante movimiento molecular.
El término "UV" se usa al describir la
presente aplicación como una abreviatura para radiación
ultravioleta.
El término "radiación ultravioleta" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, significa
radiación electromagnética en el rango de longitudes de onda de 4 a
400 nm.
El término "radiación actínica" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, significa
radiación electromagnética capaz de iniciar reacciones
fotoquímicas.
El término "monofuncional" en el sentido en
que se usa al describir la presente invención, significa un grupo
funcional reactivo.
El término "polifuncional" en el sentido en
que se usa al describir la presente invención, significa más de un
grupo funcional reactivo.
El término "ácido funcionalizado" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, significa
que incluye al menos un grupo funcional ácido.
El término "oligómero" en el sentido en que
se usa al describir la presente invención, significa un polímero
formado por dos, tres o cuatro unidades monoméricas.
El término "colorante", en el sentido en
que se usa al describir la presente invención, significa colorantes
y pigmentos.
El término "tinte", en el sentido en que se
usa al describir la presente invención, significa un colorante que
tiene una solubilidad de 10 mg/l o más en el medio en que se aplica
y en las condiciones ambientales pertinentes.
El término "pigmento" se define en DIN
55943, aquí incorporado por referencia, como un agente colorante
cromático o acromático, inorgánico u orgánico, que es prácticamente
insoluble en el medio de aplicación en las condiciones ambientales
pertinentes, teniendo por lo tanto una solubilidad inferior a 10
mg/l.
El término "alquilo" significa todas las
variantes posibles de cada número de átomos de carbono en el grupo
alquilo, es decir, para tres átomos de carbono:
n-propilo e isopropilo; para cuatro átomos de
carbono: n-butilo, isobutilo y butilo terciario;
para cinco átomos de carbono: n-pentilo,
1,1-dimetil-propilo,
2,2-dimetilpropilo y
2-metil-butilo, etc.
El término "grupo acilo" en el sentido en
que se usa al describir la presente invención, significa
grupos-(C=O)-arilo
y-(C=O)-alquilo.
El término "grupo alifático saturado" en el
sentido en que se usa al describir la presente invención, significa
grupos hidrocarbono saturados de cadena recta, cadena ramificada y
alicíclicos.
El término "grupo alifático insaturado" en
el sentido en que se usa al describir la presente invención,
significa grupos hidrocarbono de cadena recta, cadena ramificada y
alicíclicos que contienen al menos un enlace doble o triple.
El término "grupo aromático" en el sentido
en que se usa al describir la presente invención, significa un
conjunto unido covalentemente de átomos de carbono conjugados
cíclicos, que se caracterizan por grandes energías de resonancia,
por ejemplo benceno, naftaleno y antraceno.
El término "grupo hidrocarbono alicíclico"
significa un conjunto unido covalentemente de átomos de carbono
conjugados cíclicos, que no forman un grupo aromático, por ejemplo
ciclohexano.
El término "sustituido" en el sentido en
que se usa al describir esta invención, significa que uno o más
átomos de carbono y/o que un átomo de hidrógeno de uno o más átomos
de carbono en un grupo alifático, un grupo aromático o un grupo
hidrocarbono alicíclico, son sustituidos por un átomo de oxígeno, un
átomo de nitrógeno, un átomo de fósforo, un átomo de silicio, un
átomo de azufre, un átomo de selenio o un átomo de telurio, o un
grupo conteniendo uno o más de estos átomos de sustitución de
carbono y hidrógeno. Tales sustituyentes incluyen grupos hidroxilo,
grupos tiol, grupos carbamato, grupos urea, grupos éter, grupos
tioéter, grupos ácido carboxílico, grupos éster, grupos sulfonato,
grupos sulfonamida, grupos fosfonato, grupos fosfonamida, grupos
fosfonamidato, grupos amida y grupos amina.
El término "grupo heteroaromático"
significa un grupo aromático donde al menos uno de los átomos de
carbono conjugados cíclicos es sustituido por un átomo de nitrógeno
o un átomo de fósforo.
El término "grupo heterocíclico" significa
un grupo hidrocarbono alicíclico donde al menos uno de los átomos
de carbono conjugados cíclicos es sustituido por un átomo de
oxígeno, un átomo de nitrógeno, un átomo de fósforo, un átomo de
silicio, un átomo de azufre, un átomo de selenio o un átomo de
telurio.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, contiene al menos cuatro componentes: (i) un
monómero monofuncional, (ii) un monómero u oligómero polifuncional,
(iii) un plastificante y (iv) un fotoiniciador.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, puede contener un inhibidor de polimerización
para limitar la polimerización por calor o radiación actínica. Se
prefiere añadir un inhibidor durante la preparación del líquido
inyectable curable.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener al menos un monómero u
oligómero ácido funcionalizado.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener al menos un
elastómero.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener al menos un surfactante
para controlar la difusión de una gotita de líquido inyectable
curable.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener al menos un colorante
para incrementar el contraste entre la imagen inyectada y el
fondo.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener agua y/o líquidos
orgánicos, como alcoholes, disolventes fluorados y líquidos
apróticos dipolares.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener al menos un
humectante.
Se puede añadir un biocida al líquido inyectable
curable adecuado para el método de fabricar una matriz de impresión
flexográfica según la presente invención, para evitar el crecimiento
microbiano indeseado, que puede tener lugar en el líquido
inyectable curable con el tiempo. El biocida puede ser usado por
separado o en combinación.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, también puede contener aditivos como agentes
tampón, agentes antimoho, agentes reguladores del pH, agentes
reguladores de la conductividad eléctrica, agentes quelantes,
agentes anti-óxido y fotoestabilizadores. Tales aditivos se pueden
incorporar en el líquido inyectable curable en cualquier cantidad
efectiva, a voluntad. Los ejemplos de agentes de control de pH
adecuados para líquido inyectable curable incluyen, aunque sin
limitación, ácidos, y bases, incluyendo hidróxidos de metales
alcalinos tal como hidróxido de litio, hidróxido sódico y hidróxido
de potasio. La cantidad incluida dependerá del componente específico
incluido.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, tiene preferiblemente una viscosidad a una tasa
de cizalladura de 100 s^{-1} y a una temperatura de entre 15 y
70ºC de no más de 100 mPa.s, preferiblemente menos de 50 mPa.s, y
más preferiblemente menos de
15 mPa.s.
15 mPa.s.
Se puede emplear cualquier monómero
monofuncional polimerizable comúnmente conocido en la técnica.
Los monómeros monofuncionales adecuados incluyen
estireno, metilestireno, cloroestireno, bromoestireno,
metoxiestireno, dimetilaminoestireno, cianoestireno, nitroestireno,
hidroxiestireno, aminoestireno, carboxiestireno, ácido acrílico,
metilacrilato, acrilato de etilo, acrilato de ciclohexilo,
acrilamida, ácido metacrílico, metacrilato de metilo, metacrilato
de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de butilo, metacrilato
de fenilo, metacrilato deciclohexilo, acrilato de isoamilo,
acrilato de estearilo, acrilato de laurilo, acrilato de octilo,
acrilato de decilo, acrilato de isoamilestilo, acrilato de
isoestearilo, acrilato de
2-etilhexil-diglicol, acrilato de
2-hidroxibutilo, ácido
2-acriloiloxietilhexahidroftálico, acrilato de
butoxietilo, acrilato de etoxidietileno glicol, acrilato de
metoxidietileno glicol, acrilato de metoxipolietilen glicol,
acrilato de metoxipropileno glicol, acrilato de fenoxietilo,
acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de isobornilo, acrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxipropilo, acrilato de
2-hidroxi-3-fenoxipropilo,
acrilato de vinil éter, ácido
2-acriloiloxietilsuccínico, ácido
2-acriloixietilftálico, ácido
2-acriloxietil-2-hidroxietil-ftálico,
acrilato flexible lactona modificado,
t-butilacrilato de ciclohexilo, vinilpiridina,
N-vinilpirrolidona, N-vinilimidazol,
2-vinilimidazol,
N-metil-2-vinilimidazol,
propil vinil éter, butil vinil éter, isobutil vinil éter,
beta-cloroetil vinil éter, fenil vinil éter,
p-metilfenil vinil éter, y
p-clorofenil vinil éter.
El monómero monofuncional es preferiblemente un
monómero de acrilato.
Se puede usar dos o más monómeros
monofuncionales en combinación.
El monómero monofuncional tiene preferiblemente
una viscosidad inferior a 30 mPa.s a una tasa de cizalladura de 100
s^{-1} y a una temperatura de entre 15 y 70ºC.
Se puede emplear cualquier monómero y oligómero
polifuncional polimerizable comúnmente conocido en la técnica, a
condición de que al menos 5% en peso de un monómero u oligómero
polifuncional esté presente en base al peso total del líquido
inyectable curable, donde el monómero u oligómero polifuncional es
un monómero u oligómero de cadena recta que tiene una viscosidad
superior a 50 mPa.s a una tasa de cizalladura de 100 s^{-1} y a
una temperatura de entre 15 y 70ºC.
Los monómeros polifuncionales adecuados son
monómeros como divinilbenceno, diacrilato de trietilenglicol,
diacrilato de tetra-etilenglicol, diacrilato de
polietilen glicol, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de
tripropilenglicol, diacrilato de polipropilenglicol, diacrilato de
1,4-butanodiol, diacrilato de
1.6-hexanodiol, diacrilato de
1,9-nonanodiol, diacrilato de neopentilglicol,
diacrilato de dimetilol-triciclodecano, diacrilato
de aducto de bisfenol A EO (óxido de etileno), diacrilato de aducto
de bisfenol A PO (óxido de propileno), diacrilato de
hidroxipivalato neopentilglicol, diacrilato de
dimetiloltriciclodecano alcoxilado, diacrilato de
politetrametilenglicol, oxalato de distirilo, malonato de distirilo,
succinato de distirilo, glutarato de distirilo, adipato de
distirilo, maleato de distirilo, fumarato de distirilo,
beta,beta'-dimetilglutarato de distirilo,
2-bromoglutarato de distirilo,
alfa,alfa'-dicloroglutarato de distirilo,
tereftalato de distirilo, ácido oxálico di(acrilato de
etilo), ácido oxálico di(metil acrilato de etilo), ácido
malónico di(acrilato de etilo), ácido malónico
di(metil acrilato de etilo), ácido succínico
di(acrilato de etilo), ácido glutárico di(acrilato de
etilo), ácido adípico di(acrilato de etilo), ácido maleico
di(dietil acrilato), ácido fumárico di(acrilato de
etilo), ácido beta,beta'-dimetilglutárico
di(acrilato de etilo), etilenodiacrilamida,
propilenodiacrilamida, 1,4-fenilenodiacrilamida,
1,4-fenilenobis(oxietil acrilato),
1,4-fenilenobis(oximetil acrilato de etilo),
1,4-bis(acriloiloxietoxi)ciclohexano,
1,4-bis(acriloiloximetiletoxi)ciclohexano,
1,4-bis(acriloiloxietoxicarbamoil)benceno,
1,4-bis(acriloiloximetiletoxicarbamoil)benceno,
1,4-bis
(acriloiloxietoxicarbamoil)ciclohexano,
bis(acriloiloxietoxicarbamoilciclohexil)metano, ácido
oxálico di(metacrilato de etilo), ácido oxálico
di(metil metacrilato de etilo), ácido malónico
di(metacrilato de etilo), ácido malónico di(metil
metacrilato de etilo), ácido succínico di(metacrilato de
etilo), ácido succínico di (metil metacrilato de etilo), ácido
glutárico di(metacrilato de etilo), ácido adípico
di(metacrilato de etilo), ácido maleico
di(metacrilato de etilo), ácido fumárico
di(metacrilato de etilo), ácido fumárico di(metil
metacrilato de etilo), ácido
beta,beta'-dimetilglutárico di(metacrilato de
etilo), 1,4-fenilenobis(oxietil
metacrilato),
1,4-bis(metacriloiloxietoxi)ciclohexano,
acriloiloxietoxietil vinilo éter, pentaetitritol triacrilato,
pentaetitritol trimetacrilato, pentaetitritol
tri(hidroxiestireno), ácido cianúrico triacrilato, ácido
cianúrico trimetacrilato, 1,1,1-trimetilolpropano
triacrilato, 1,1,1-trimetilolpropano trimetacrilato,
trimetilolpropano triacrilato EC modificado, tri (propilenglicol)
triacrilato, trimetilolpropano triacrilato caprolactona modificado,
pentaeritritol tetraacrilato, pentaetitritoletoxi tetraacrilato,
dipentaetitritol hexaacrilato, ditrimetilolpropano tetraacrilato,
glicerinpropoxi triacrilato, ácido cianúrico tri(acrilato de
etilo), 1,1,1-trimetilolpropano tri(acrilato
de etilo), dipentaetitritol hexaacrilato, ácido cianúrico
tri(etilo vinilo éter), un condensado de un producto de
reacción entre 1,1,1-trimetilolpropano y moles de
toluenodiisocianato a tres veces su volumen, con hidroxietil
acrilato, y un condensado de un
1,1,1-trimetilolpropano de configuración de producto
de reacción y moles de hexanodiisocianato a tres veces su volumen,
con p-hidroxiestireno, etilenotetraacrilamida, y
propilenotetraacrilamida.
El monómero polifuncional es preferiblemente un
monómero de acrilato.
Los oligómeros polimerizables adecuados son
oligómeros polimerizados de los monómeros monofuncionales y/o
polifuncionales descritos anteriormente. Los oligómeros
especialmente preferidos incluyen epoxi acrilatos, acrilatos
alifáticos de uretano, acrilatos aromáticos de uretano, acrilatos de
poliéster, acrilatos de poliéter, acrilatos de poliéter modificados
con aminas y oligómeros acrílicos de cadena recta.
El monómero u oligómero polifuncional es
preferiblemente un monómero u oligómero de cadena recta.
Se puede usar dos o más monómeros y/u oligómeros
polifuncionales en combinación.
El monómero u oligómero polifuncional tiene
preferiblemente una viscosidad superior a 50 mPa.s a una tasa de
cizalladura de 100 s^{-1} y a una temperatura de entre 15 y
70ºC.
Se puede emplear cualquier monómero y oligómero
polimerizable funcionalizado con ácido comúnmente conocido en la
técnica. Los monómeros y oligómeros funcionalizados con ácido pueden
contener una pluralidad de grupos funcionales ácido.
El grupo funcional ácido se selecciona
preferiblemente del grupo que consta de un grupo funcional ácido
carboxílico y un grupo funcional ácido fosfórico.
Un monómero funcionalizado con ácido preferido
se selecciona del grupo que consta de un monómero de acrilato
funcionalizado con ácido, un monómero de (meta)acrilato
funcionalizado con ácido, un oligómero de acrilato funcionalizado
con ácido y un oligómero de (meta)acrilato funcionalizado con
ácido. Especialmente preferidos son Ebecryl® 168, Ebecryl® 170 y
Ebecryl® 770 que se pueden obtener de UCB.
Un monómero funcionalizado con ácido preferido
se selecciona del grupo que consta de 2-(metacriloiletil ftalato,
2-(acriloil)etil ftalato, 2-(metacrilioloxi)etil
succinato, 2-(acriloxi)etil succinato, fosfato de metacrilato
de etilenglicol y 2-carboxietil acrilato.
Un oligómero funcionalizado con ácido preferido
se selecciona del grupo que consta de metacrilatos oligoméricos
ácidos multifuncionales y acrilatos oligoméricos ácidos
multifuncionales. Especialmente preferidos son Sartomer® SB510E35,
Sartomer® SB520E35 y Sartomer® SB500E50 que se pueden obtener de
CRAY VALLEY.
Un catalizador llamado fotoiniciador inicia
típicamente la reacción de polimerización. El fotoiniciador requiere
menos energía para activación que los monómeros y oligómeros para
formar el polímero.
El fotoiniciador absorbe luz y es responsable de
la producción de radicales libres o cationes. Los radicales libres
o cationes son especies de alta energía que inducen la
polimerización de monómeros, oligómeros y polímeros y con monómeros
y oligómeros polifuncionales, induciendo también por ello
entrecruzamiento.
Una cantidad preferida de iniciador es de 1 a
10% en peso del peso total de líquido inyectable curable, y más
preferiblemente de 1 a 7% en peso del peso total de líquido
inyectable curable.
Se puede usar una combinación de dos o más
fotoiniciadores.
También se puede usar un sistema fotoiniciador.
Un sistema fotoiniciador adecuado es un fotoiniciador, que es
activado por radiación actínica y forma radicales libres por
abstracción de hidrógeno o extracción de electrones de un segundo
compuesto. El segundo compuesto, generalmente llamado el
coiniciador, es el radical libre iniciador real.
La irradiación con radiación actínica se puede
realizar en dos pasos cambiando la longitud o intensidad de onda.
En tales casos se prefiere usar 2 tipos de iniciadores
conjuntamente.
Los fotoiniciadores adecuados para uso en el
líquido inyectable curable adecuado para el método de fabricar una
plancha de impresión flexográfica según la presente invención,
incluyen: quinonas, benzofenona y benzofenonas sustituidas,
hidroxil alquil fenil acetofenonas, dialcoxi acetofenonas,
alfa-halógeno-acetofenonas, aril
cetonas (tales como 1-hidroxiclohexil fenil
cetona),
2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona,
2-bencil-2-dimetilamino-(4-morfolinofenil)
butan-1-ona, tioxantonas (tales
como isopropiltioxantona), bencil dimetilcetal, óxido de bis
(2,6-dimetilbenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina,
derivados de óxido de trimetilbenzoil fosfina tal como óxido de
2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, metil tio
fenil morfolino cetonas tal como
2-metil-1-[4-(metiltio)
fenil]-2-morfolinopropan-1-ona,
morfolino fenil amino cetonas,
2,2-dimetoxi-1,2-difeniletan-1-ona
o
5,7-diiodo-3-butoxi-6-fluorona,
fluoruro de difeniliodonio y hexafluofosfato de trifenilsulfonio.
Benzoin éteres, peróxidos, biimidazoles, bencil dimetilo cetal,
aminocetonas, benzoil ciclohexanol, oxisulfonil cetonas, sulfonil
cetonas, benzoil oxima ésteres, canforquinonas, cetocumarinas, y
cetona de Michler.
Estos fotoiniciadores están fácilmente
disponibles en el mercado, aunque a veces en una mezcla con uno o
más fotoiniciadores distintos: Irgacure® 184, Irgacure® 500,
Irgacure® 907, Irgacure® 369, Irgacure® 651, Irgacure® 819,
Irgacure® 1000, Irgacure® 1300, Irgacure® 1700, Irgacure® 1800,
Irgacure® 1870, Darocur® 1173, Darocur® 4265 y Darocur® ITX que se
puede obtener de CIBA SPECIALTY CHEMICALS, Lucerin TPO que se puede
obtener de BASF AG, Esacure® KK, Esacure® KT046, Esacure® KT055,
Esacure® KIP150, Esacure® KT37 y Esacure® EDB que se puede obtener
de LAMBERTI, H-Nu® 470 y H-Nu® 470X
que se puede obtener de SPECTRA GROUP Ltd., Genocure® EHA y
Genocure® EPD que se puede obtener de RAHN.
Fotoiniciadores especialmente preferidos son
Irgacure® 819, Irgacure® 1300 e Irgacure® 1800 que se pueden
obtener de CIBA SPECIALTY CHEMICALS.
Los inhibidores de polimerización adecuados
incluyen antioxidantes tipo fenol, fotoestabilizadores de amina
trabada, antioxidantes tipo fósforo, hidroquinona monometil éter
comúnmente usado en monómeros de (met)acrilato, y
hidroquinona, metilhidroquinona, t-butilcatecol,
también se puede usar pirogalol. De estos, un compuesto fenólico
que tiene un enlace doble en moléculas derivadas de ácido acrílico
es especialmente preferido debido a que tiene un efecto de
restricción de polimerización incluso cuando se calienta en un
entorno cerrado libre de oxígeno. Los inhibidores adecuados son,
por ejemplo, Sumilizer® GA-80, Sumilizer® GM y
Sumilizer® GS producidos por Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Dado que la adición excesiva de estos
inhibidores de polimerización disminuirá la sensibilidad del líquido
inyectable curable a la curación, se prefiere que la cantidad capaz
de evitar la polimerización se determine antes de la mezcla. La
cantidad de un inhibidor de polimerización es generalmente entre 200
y 20.000 ppm del peso total de líquido inyectable curable.
Las combinaciones adecuadas de compuestos que
disminuyen la inhibición de polimerización de oxígeno con
inhibidores de polimerización radical son:
2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butano-1
y
1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona;
1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona
y benzofenona;
2-metil-1[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropano-1-ona
o
2-metil-1[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropano-1-ona
y dietiltuioxantona o isopropiltioxantona; y benzofenona y
derivados de acrilato que tienen un grupo amino terciario, y la
adición de aminas terciarias. Se emplea comúnmente un compuesto de
amina para disminuir la inhibición de polimerización de oxígeno o
para aumentar la sensibilidad. Sin embargo, cuando se usa un
compuesto de amina en combinación con un compuesto de valor ácido
alto, la estabilidad en almacenamiento a temperatura alta tiende a
disminuir. Por lo tanto, específicamente, se deberá evitar el uso de
un compuesto de amina con un compuesto de valor ácido alto en
impresión de inyección de tinta.
Se puede usar aditivos sinérgicos para mejorar
la calidad de curado y para disminuir la influencia de la inhibición
de oxígeno. Tales aditivos incluyen, aunque sin limitación,
ACTILANE® 800 y ACTILANE® 725 que se puede obtener de AKZO NOBEL,
Ebecryl® P115 y Ebecryl® 350 que se puede obtener de UCB CHEMICALS y
CD 1012, Craynor CN 386 (acrilato amina modificado) y Craynor CN
501 (triacrilato de trimetilolpropano etoxilado amina modificado)
que se puede obtener de CRAY VALLEY.
El contenido del aditivo sinérgico es del rango
de 0 a 50% en peso, preferiblemente del rango de 5 a 35% en peso en
base al peso total del líquido inyectable curable.
Los plastificantes se usan generalmente para
mejorar la plasticidad o para reducir la dureza de los adhesivos,
compuestos sellantes y composiciones de recubrimiento. Los
plastificantes son sustancias orgánicas líquidas o sólidas,
generalmente inertes, de baja presión de vapor.
Los plastificantes adecuados incluyen aceites y
resinas naturales modificados y no modificados, alquilo, alquenilo,
arilalquil o arilalquenil ésteres de ácidos, tal como ácidos
alcanoicos, ácidos arilbarboxílicos o ácido fosfórico; oligómeros o
resinas sintéticos tales como oligoestireno, copolímeros
oligoméricos de estireno-butadieno, copolímeros
oligoméricos de
\alpha-metilestireno-p-metilestireno,
oligobutadienos líquidos, o copolímeros de
acrilonitrilo-butadieno oligoméricos líquidos; y
también politerpenos, poliacrilatos, poliésteres o poliuretanos,
polietileno, cauchos de
etileno-propileno-dieno,
\alpha-metiloligo(óxido de etileno), aceites de
hidrocarburos alifáticos, por ejemplo, aceites nafténicos y
parafínicos; polidienos líquidos y poliisopreno líquido.
Los ejemplos de plastificantes especialmente
adecuados son aceites minerales parafínicos; ésteres de ácidos
dicarboxílicos, tal como adipato de dioctilo o tereftalato de
dioctilo; plastificantes nafténicos o polibutadienos que tienen un
molar peso de entre 500 y 5000 g/mol.
Más en concreto, los plastificantes preferidos
son Hordaflex® LC50 que se puede obtener de HOECHST,
Santicizer® 278 que se puede obtener de MONSANTO, TMPME que se puede obtener de PERSTORP AB, y Plasthall 4141 que se puede obtener de C. P. Hall Co.
Santicizer® 278 que se puede obtener de MONSANTO, TMPME que se puede obtener de PERSTORP AB, y Plasthall 4141 que se puede obtener de C. P. Hall Co.
También es posible utilizar una mezcla de
diferentes plastificantes.
La cantidad de un plastificante presente en el
líquido inyectable curable la eligen los expertos y está presente
preferiblemente en una concentración de al menos 5% en peso, en
particular preferiblemente al menos 10% en peso, muy
preferiblemente al menos 15% en peso, cada uno en base al peso total
del líquido inyectable curable.
Los plastificantes preferidos son líquidos que
tienen pesos moleculares de menos de 5000, pero pueden tener pesos
moleculares de hasta 30000.
El elastómero puede ser un ligante único o una
mezcla de varios ligantes. El ligante elastomérico es un copolímero
elastomérico de un monómero de tipo dieno conjugado y un monómero de
polieno que tiene al menos dos enlaces dobles no conjugados, o un
copolímero elastomérico de un monómero de tipo dieno conjugado, un
monómero de polieno que tiene al menos dos enlaces dobles no
conjugados y un monómero de vinilo copolimerizable con estos
monómeros. El monómero que constituye la estructura de estos
copolímeros elastoméricos incluye, por ejemplo, monómeros de tipo
dieno conjugados tales como 1,3-butadieno, isopreno,
2,3-dimetilbutadieno, 1,3-pentadieno
y cloropreno; y monómeros de vinilo tales como monómeros de vinilo
aromáticos tales como estireno y alfa-metilestireno,
monómeros de nitrilo insaturados tales como acrilonitrilo,
metacrilonitrilo y alfa-cloroacrilonitrilo. Los
monómeros de vinilo no se limitan a estos ejemplos específicos, y
pueden ser cualesquiera monómeros de tipo dieno conjugados y
monómeros de vinilo copolimerizables con monómeros de polieno
mostrados más adelante.
Los polímeros elastoméricos altamente preferidos
son polialkadienos, copolímeros de vinilo-alcadieno
aromático y copolímeros bloque, copolímeros de
alcadieno-acrilonitrilo, copolímeros de
etileno-propileno, copolímeros de
etileno-propileno-alcadieno,
copolímeros de etileno-(ácido acrílico), copolímeros de
alcadieno-(ácido acrílico), copolímeros de
alcadieno-acrilato-(ácido acrílico) y copolímeros de
etileno-(ácido (met)acrílico)-(met)acrilato.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención puede contener al menos un surfactante. El o los
surfactantes pueden ser aniónicos, catiónicos, no iónicos o
zwitteriónicos y se añaden generalmente en una cantidad total
inferior a 20% en peso en base al peso total de líquido inyectable
curable y en particular en un total inferior a 10% en peso en base
al peso total de líquido inyectable curable.
Se puede usar un compuesto fluorado o de
silicona como un surfactante; sin embargo, un posible inconveniente
es el desparrame después de la formación de imágenes porque el
surfactante no se entrecruza. Por lo tanto, se prefiere usar un
monómero copolimerizable que tiene efectos tensioactivos, por
ejemplo, acrilatos silicona modificados, matacrilatos silicona
modificados, acrilatos fluorados, y metacrilatos fluorados.
Los colorantes puede ser colorantes o pigmentos
o su combinación. Se puede usar pigmentos orgánicos y/o
inorgánicos.
Los colorantes adecuados para el líquido
inyectable curable adecuado para el método de fabricar una matriz
de impresión flexográfica según la presente invención incluyen
colorantes directos, colorantes ácidos, colorantes básicos y
colorantes reactivos.
Los pigmentos para el líquido inyectable curable
adecuado para el método de fabricar una matriz de impresión
flexográfica según la presente invención incluyen como pigmentos
rojos o magenta: pigmento rojo 3, 5, 19, 22, 31, 38, 43, 48: 1, 48:
2, 48: 3, 48: 4, 48: 5, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 57: 2, 58: 4, 63: 1,
81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 88, 104, 108, 112, 122, 123, 144, 146,
149, 166, 168, 169, 170, 177, 178, 179, 184, 185, 208, 216, 226,
257, pigmento violeta 3, 19, 23, 29, 30, 37, 50, y 88; como
pigmentos azul o cian: pigmento azul 1, 15, 15: 1, 15: 2, 15:3,
15:4, 15:6, 16, 17-1, 22, 27, 28, 29, 36, y 60; como
pigmentos verdes: pigmento verde 7, 26, 36, y 50; como amarillo
pigmentos: pigmento amarillo 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 35, 37, 55,
74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 128, 137, 138, 139, 153,
154, 155, 157, 166, 167, 168, 177, 180, 185, y 193; como pigmento
blanco: pigmento blanco 6, 18, y 21.
Además, el pigmento se puede elegir de los
descritos por HERBST, W, y colaboradores. Industrial Organic
Pigments, Production, Properties, Applications. 2ª edición. VCH,
1997.
Los materiales de pigmento negro adecuados
incluyen negros de carbón tales como pigmento negro 7 (por ejemplo
negro de carbón MABO de MITSUBISHI CHEMICAL), Regal® 400R, Mogul® L,
Elftex® 320 de CABOT Co., o negro de carbón FW18, Special Black
250, Special Black 350, Special Black 550, Printex® 25, Printex® 35,
Printex® 55, Printex® 90, Printex® 150T de DEGUSSA. Se describen
ejemplos adicionales de pigmentos adecuados en US 5538548
(BROTHER).
El pigmento está presente en el rango de 0,01 a
10% en peso, preferiblemente en el rango 0,1 a 5% en peso en base
al peso total de líquido inyectable curable.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención no contiene preferiblemente un componente
evaporable, pero a veces puede ser ventajoso incorporar una
cantidad sumamente pequeña de un solvente para mejorar la adhesión a
la superficie receptora de tinta después del curado UV. En este
caso, el solvente añadido puede ser cualquier cantidad en el rango
de 0,1 a 10,0% en peso, y preferiblemente 0,1 a 5,0% en peso, cada
en base al peso total de líquido inyectable curable.
Los disolventes orgánicos adecuados incluyen
alcohol, hidrocarbonos aromáticos, cetonas, ésteres, hidrocarbonos
alifáticos, ácidos grasos superiores, carbitoles, cellosolves,
ésteres de ácidos grasos superiores. Los alcoholes adecuados
incluyen metanol, etanol, propanol y 1-butanol,
1-pentanol, 2-butanol,
t-butanol. Los hidrocarbonos aromáticos adecuados
incluyen tolueno y xileno. Las cetonas adecuadas incluyen metil etil
cetona, metil isobutil cetona, 2,4-pentanodiona y
hexafluoroacetona. También se puede usar glicol, glicol éteres,
N-metilpirrolidona,
N,N-dimetilacetamida,
N,N-dimetilformamida. Un solvente orgánico preferido
es acetato de etilo.
Cuando se usa un solvente en el líquido
inyectable curable adecuado para el método de fabricar una matriz
de impresión flexográfica según la presente invención, se puede
añadir un humectante para evitar la obstrucción de la boquilla,
debido a su capacidad de ralentizar la tasa de evaporación de
líquido inyectable curable.
Los humectantes adecuados incluyen triacetina,
N-metil-2-pirrolidona,
glicerol, urea, tiourea, etilen urea, alquil urea, alquil tiourea,
dialquil urea y dialquil tiourea, dioles, incluyendo etanodioles,
propanodioles, propanotrioles, butanodioles, pentanodioles, y
hexanodioles; glicoles, incluyendo propilenglicol, polipropilen
glicol, etilen glicol, polietilen glicol, dietilen glicol,
tetraetilen glicol, y sus mezclas y derivados, prefiriéndose en
especial un polietilen glicol. Se añade preferiblemente un
humectante a la formulación líquida curable inyectable en una
cantidad de 0,01 a 20% en peso de la formulación, más
preferiblemente 0,1 a 10% en peso de la formulación.
Los biocidas adecuados para el líquido
inyectable curable adecuado para el método de fabricar una matriz de
impresión flexográfica según la presente invención incluyen
dehidroacetato de sodio, 2-fenoxietanol, benzoato
de sodio, piridination-1-óxido de sodio,
p-hidroxibenzoato de etilo y
1,2-benzisotiazolin-3-ona
y sus sales. Un biocida preferido para el líquido inyectable
curable adecuado para el método de fabricar una matriz de impresión
flexográfica según la presente invención es Proxel® GXL que se puede
obtener de ZENECA COLOURS.
Se añade preferiblemente un biocida en una
cantidad de 0,001 a 3% en peso, más preferiblemente 0,01 a 1,00% en
peso, cada uno en base al líquido inyectable curable.
Una dispersión de colorante para uso en el
líquido inyectable curable adecuado para el método de fabricar una
plancha de impresión flexográfica según la presente invención se
puede preparar mediante mezcla, molienda y dispersión de colorante
y resina. Los aparatos mezcladores pueden incluir una amasadora de
presión, una amasadora abierta, una mezcladora planetaria, un
aparato de disolución, y una mezcladora Dalton Universal. Aparatos
de molienda y dispersión adecuados son un molino coloidal, un
dispersor de alta velocidad, rodillos dobles, un molino de vidrio,
un acondicionador de pintura, y rodillos triples.
En el proceso de mezcla, molienda y dispersión,
cada proceso se realiza con enfriamiento para evitar la acumulación
de calor, y en la medida de lo posible condiciones de luz baja en
que se excluya sustancialmente la luz
UV.
UV.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención se inyecta a una superficie receptora de tinta.
El receptor de tinta incluye un soporte flexible y generalmente al
menos una capa fotopolimerizable, que puede estar parcial o
completamente polimerizada.
El soporte puede ser cualquier material usado
convencionalmente con elementos fotosensibles usados para preparar
planchas de impresión flexográficas. Para buenos resultados de
impresión se precisa un soporte dimensionalmente estable.
Preferiblemente el soporte es transparente a la
radiación actínica para acomodar la exposición "de retroceso"
a través del soporte. Los ejemplos de materiales de soporte
adecuados incluyen películas poliméricas como las formadas por
polímeros de adición y polímeros de condensación lineal, espumas y
tejidos transparentes. En ciertas condiciones de uso final, también
se puede usar metales tales como acero, aluminio, cobre y níquel
como un soporte, incluso aunque el soporte de metal no sea
transparente a la radiación. El soporte puede estar en forma de
hoja o en forma cilíndrica, tal como un manguito. El manguito se
puede formar de una sola capa o de múltiples capas de material
flexible, como se describe, por ejemplo, en US 20020046668 A
(ROSSINI). Se prefieren los manguitos flexibles hechos de películas
poliméricas, puesto que son típicamente transparentes a la
radiación ultravioleta y por ello acomodan la exposición de
retroceso para crear un suelo en el elemento cilíndrico de
impresión. Los manguitos de múltiples capas pueden incluir una capa
adhesiva o cinta entre las capas de material flexible. Se prefiere
un manguito de capas múltiples como el descrito en US 5301610 (DU
PONT). El manguito también se puede hacer de materiales no
transparentes que bloqueen la radiación actínica, tales como níquel
o vidrio epoxi. El soporte tiene típicamente un grosor de 0,002 a
0,050 pulgada (0,0051 a 0,127 cm). Un grosor preferido para la
forma de hoja es 0,003 a 0,016 pulgada (0,0076 a 0,040 cm). El
manguito tiene típicamente un grosor de pared de 10 a 80 milésimas
de pulgada (0,025 a 0,203 cm) o más. El grosor de pared preferido
para la forma es 10 a 40 milésimas de pulgada (0,025 a 0,10 cm).
Los soportes poliméricos preferidos para uso en
el método para fabricar una matriz de impresión flexográfica según
la presente invención son acetato de celulosa propionato, acetato de
celulosa butirato, poliésteres tales como tereftalato de
polietileno (PET) y naftalato de polietileno (PEN); poliestireno
orientado (OPS); nylon orientado (ONy); polipropileno (PP),
polipropileno orientado (OPP); cloruro de polivinilo (PVC); y varias
poliamidas, policarbonatos, poliimidas, poliolefinas,
poli(vinilacetales), poliéteres y polisulfonamidas,
poliésteres blancos opacos y mezclas de extrusión de tereftalato de
polietileno y polipropileno. También se puede usar resinas
acrílicas, resinas fenólicas, vidrio y metales como un receptor de
tinta. Otros soportes adecuados se pueden ver en Modern Approaches
to Wettability: Theory and Applications. Editado por SCHRADER,
Malcolm E., y colaboradores. Nueva York: Plenum Press, 1992. ISBN
0306439859.
La capa fotopolimerizable se aplica a un soporte
dimensionalmente estable con o sin una capa de adhesión.
La capa fotopolimerizable consta de una
composición fotopolimerizable, que se endurece por exposición a luz
actínica. Esto se puede llevar a cabo por fotoentrecruzamiento de
polímeros, fotopolimerizando monómeros y/u oligómeros, o por ambos
métodos.
Las capas fotopolimerizables preferidas
contienen al menos un ligante polimérico que se puede lavar en el
desarrollador, al menos un compuesto polimerizable de radicales
libres, etilénicamente insaturado, al menos un fotoiniciador o
sistema fotoiniciador, y, opcionalmente, más aditivos. La
composición de tales capas es conocida en principio y se describe,
por ejemplo, en US 3960572 (ASAHI), US 3951657 (UPJOHN), US 4323637
(DU PONT) y US 4427759 (DU PONT).
El al menos único ligante polimérico es
preferiblemente un elastómero. Anteriormente se han descrito
elastómeros adecuados para el "Líquido inyectable
curable".
Las mezclas fotopolimerizables incluyen además
al menos un compuesto polimerizable de radicales libres,
etilénicamente insaturado, es decir un monómero o un oligómero.
Anteriormente se han descrito monómeros y oligómeros adecuados para
el "Líquido inyectable curable".
Anteriormente se han descrito fotoiniciadores
adecuados para la fotopolimerización para el "Líquido inyectable
curable".
La composición fotopolimerizable contiene
generalmente de 45 a 95% en peso del ligante en base a la suma de
todos los constituyentes. Se emplea preferiblemente de 70 a 95% en
peso del ligante. La cantidad de compuestos polimerizables es de
4,9 a 45% en peso, preferiblemente entre 4,9 y 30% en peso. La
cantidad de fotoiniciador es de 0,1 a 5% en peso.
La composición fotopolimerizable puede incluir
además al menos un plastificante. También es posible utilizar una
mezcla de diferentes plastificantes. Anteriormente se han descrito
plastificantes adecuados para el "Líquido inyectable curable".
La cantidad de plastificante presente es generalmente inferior a 40%
en peso en base a la suma de todos los constituyentes de la
composición fotopolimerizable.
La composición fotopolimerizable puede incluir
además otros aditivos, tales como inhibidores de polimerización
iniciada por calor, colorantes, pigmentos, aditivos fotocrómicos,
antioxidantes, antiozonantes y adyuvantes de extrusión, por ejemplo
copolímeros de
\alpha-metilestireno-viniltolueno.
La cantidad de aditivos es preferiblemente inferior a 20% en peso
en base a la suma de todos los constituyentes de la composición
fotopolimerizable, y se elige ventajosamente de modo que la
cantidad general de plastificante y aditivos no excede de 50% en
peso en base a la suma de todos los constituyentes.
El grosor de la capa fotopolimerizable lo eligen
los expertos según los requisitos de la aplicación deseada.
Generalmente, el grosor varía de 0,05 a 7 mm.
Al preparar planchas de impresión flexográficas
convencionales, un primer paso es una exposición posterior o paso
de retroceso. Ésta es una exposición con manta a radiación actínica
a través del soporte. Se usa para crear una capa del material
polimerizado, o un suelo elastomérico, en el soporte lado de la capa
fotopolimerizable y para sensibilizar la capa fotopolimerizable. El
suelo elastomérico proporciona mejor adhesión entre la capa
fotopolimerizable y el soporte, ayuda a resaltar la resolución de
puntos y también establece la profundidad del relieve de la
plancha. La exposición de retroceso puede tener lugar antes, después
o durante el paso de inyectar el líquido inyectable curable. Se
prefiere que tenga lugar antes o después de inyectar el líquido
inyectable curable para evitar la obstrucción de las
boquillas.
boquillas.
A diferencia de las planchas de impresión
flexográficas convencionales, el suelo elastomérico en la presente
invención puede incluir la(s) capa(s)
fotopolimerizable(s) completa(s). Sin embargo, para
mejorar la adhesión del líquido inyectable curable en una capa
fotopolimerizable, puede ser ventajoso realizar solamente un curado
parcial de la capa fotopolimerizable.
La(s) capa(s)
fotopolimerizable(s) adecuada(s) en un soporte
incluye(n) los precursores de matriz de impresión
flexográfica convencionales, tal como Cyrel® PLS, Cyrel® HIQ que se
puede obtener de DU PONT y FAH-114 que se puede
obtener de BASF.
Los materiales adecuados para uso como un suelo
elastomérico incluyen uretanos microcelulares con una estructura de
celdas abiertas, por ejemplo PORON® y R/bak® que se puede obtener de
ROGERS Corp.; caucho natural (poliisopreno), por ejemplo plancha de
caucho ERIKS Luna Para que se puede obtener de ERIKS; mezclas de
caucho natural y estireno-butadieno, por ejemplo
planchas de caucho ERIKS Norma y ERIKS Blanca; cloropreno caucho,
por ejemplo caucho plancha ERIKS Neoprene0; EPDM o cauchos de
etileno-propileno dieno modificados, por ejemplo
caucho plancha ERIKS EPDM®; NBR o copolímeros incluyendo butadieno
y acrilonitrilo, por ejemplo la plancha de caucho ERIKS Superba y
Neo-benzid; planchas de polímero fluorocarbonado,
por ejemplo ERIKS Viton® que se pueden obtener de ERIKS.
Se puede unir o no un soporte al suelo
elastomérico. Una capa adhesiva puede estar presente en el suelo
elastomérico.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención se aplica sobre una superficie receptora de tinta
con unos medios para inyectar, crear una imagen impresa no curada.
Posteriormente, esta imagen impresa se cura con un medio de curado
para producir una matriz de impresión flexográfica. La matriz de
impresión flexográfica puede tener cualquier forma, por ejemplo una
forma de hoja, tal como una plancha de impresión, o una forma
cilíndrica, tal como un manguito.
La capa del líquido inyectable curable después
de curar tiene una elongación a rotura de al menos 5%, en particular
preferiblemente de al menos 25%.
La capa del líquido inyectable curable después
de curar tiene un módulo de almacenamiento E' inferior a 200 mPa en
30 Hz, en particular preferiblemente inferior a 50 mPa en 30 Hz.
La capa del líquido inyectable curable después
de curar tiene un encogimiento volumétrico inferior a 10%, en
particular preferiblemente inferior a 8%.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención es inyectado por medios incluyendo un cabezal de
impresión que expulsa pequeñas gotitas del líquido inyectable
curable de manera controlada a través de boquillas sobre una
superficie receptora de tinta, que se mueve con relación al (a los)
cabezal(es) de impresión. El líquido inyectable curable
expulsado o inyectado forma una imagen en la superficie receptora
de tinta.
Un cabezal de impresión preferido para inyectar
el líquido inyectable curable adecuado para el método de fabricar
una matriz de impresión flexográfica según la presente invención es
un cabezal piezoeléctrico. La impresión piezoeléctrica de inyección
de tinta se basa en el movimiento de un transductor piezoeléctrico
cerámico cuando se le aplica un voltaje. La aplicación de un
voltaje cambia la forma del transductor piezoeléctrico cerámico en
el cabezal de impresión creando un vacío, que entonces se llena con
líquido inyectable curable. Cuando se quita el voltaje, la cerámica
se expande a su forma original, expulsando una gotita de líquido
inyectable curable del cabezal de
impresión.
impresión.
Sin embargo, los medios para inyectar un líquido
inyectable curable adecuado para el método de fabricar una matriz
de impresión flexográfica según la presente invención no se limitan
a un cabezal piezoeléctrico de impresión por inyección de tinta. Se
puede usar otros cabezales de impresión por inyección de tinta para
expulsar líquido inyectable curable e incluyen varios tipos, tal
como unos tipos continuo y térmico, tipos electrostático y acústico
a demanda de gota.
El líquido inyectable curable adecuado para el
método de fabricar una matriz de impresión flexográfica según la
presente invención, inyectado en una superficie receptora de tinta,
se cura preferiblemente por radiación o exposición a haz de
electrones. Un medio preferido de curado por radiación es luz
ultravioleta.
Para el paso de retroceso, el tiempo de
exposición a radiación actínica puede variar de unos pocos segundos
a minutos, dependiendo de la intensidad y distribución espectral de
la energía de la radiación, su distancia de la capa
fotopolimerizable, la resolución de imagen deseada, y la naturaleza
y la cantidad de la composición fotopolimerizable. Las temperaturas
de exposición son preferiblemente ambiente o ligeramente más altas,
es decir aproximadamente de 20 a 35ºC. La exposición es de duración
suficiente para entrecruzar las zonas expuestas al soporte o a la
capa posterior expuesta.
Las fuentes de radiación actínica abarcan las
regiones de longitud de onda ultravioleta y visible. La idoneidad
de una fuente de radiación actínica concreta es controlada por la
fotosensibilidad del iniciador y los monómeros usados al preparar
las planchas de impresión flexográficas. La fotosensibilidad
preferida de las planchas de impresión flexográficas más comunes
está en la zona UV y UV profunda del espectro, puesto que
proporcionan mejor estabilidad a luz ambiente. Los ejemplos de
fuentes visibles y UV adecuadas incluyen arcos de carbono, arcos de
vapor de mercurio, lámparas fluorescentes, unidades de destello de
electrones, unidades de haces de electrones, láseres, y focos
fotográficos. Las fuentes de radiación UV más adecuadas son las
lámparas de vapor de mercurio, en particular las lámparas solares.
Los ejemplos de fuentes de radiación estándar en la industria
incluyen la lámpara fluorescente Sylvania 350 Blacklight
(FR48T121350 VLNHO/180, 115 w), y las lámparas fluorescentes de
vapor de mercurio a baja presión de la serie Philips
UV-A "TL". Típicamente, se puede usar un arco
de vapor de mercurio o una lámpara solar a una distancia de
aproximadamente 1,5 a aproximadamente 60 pulgadas (aproximadamente
3,8 a aproximadamente 153 cm) de la capa fotopolimerizable. Estas
fuentes de radiación emiten generalmente radiación UV de onda larga
de entre 310-400 nm. Las planchas de impresión
flexográficas sensibles a estas fuentes UV concretas usan
iniciadores que absorben entre 310-400 nm.
Los medios de curado para el líquido inyectable
curable adecuado para el método de fabricar una matriz de impresión
flexográfica según la presente invención se pueden disponer en
combinación con el cabezal de impresión de la impresora de
inyección de tinta, avanzando con él de modo que las imágenes
impresas sobre la superficie del receptor de tinta queden expuestas
a radiación de curado muy poco después de haber sido impresas en la
superficie receptora de tinta. En tal disposición puede ser difícil
proporcionar una pequeña fuente de radiación compacta conectada y
avanzando con el cabezal de impresión. Por lo tanto, se puede
emplear una fuente de radiación estática fija, por ejemplo una
fuente de radiación de curado UV, conectada a la fuente de radiación
por medio de medios flexibles de conducción de radiación tales como
un haz de fibra óptica o un tubo flexible de reflexión interna.
Alternativamente, la radiación de curado puede
ser suministrada desde una fuente fija al cabezal de radiación por
una disposición de espejos incluyendo un espejo en el cabezal de
radiación.
Una fuente de radiación dispuesta para no
moverse con el cabezal de impresión, también puede ser una fuente
de radiación alargada que se extienda transversalmente a través de
la superficie receptora de tinta a curar y adyacente al recorrido
transversal del cabezal de impresión de modo que las filas
posteriores de imágenes formadas por el cabezal de impresión pasen,
de forma gradual o continua, por debajo de la fuente de
radiación.
En la práctica, puede ser deseable disponer una
pluralidad de cabezales de impresión en estrecha proximidad
relativa en una estación de impresión, para realizar una impresión a
alta velocidad. En ese caso, cada uno tiene su propia fuente de
radiación dedicada.
Se puede emplear cualquier fuente de luz
ultravioleta como una fuente de radiación, tal como una lámpara de
mercurio de presión alta o baja, un tubo catódico frío, una luz
negra, un LED ultravioleta, un láser ultravioleta, y una luz de
destellos. De estos, la fuente preferida es la que exhibe una
contribución de longitud de onda UV relativamente larga que tenga
una longitud de onda dominante de 300-400 nm.
Específicamente, se prefiere una fuente de luz UV-A
debido a la reducida dispersión de luz que da lugar a un curado
interior más eficiente.
La radiación UV se clasifica generalmente como
UV-A, UV-B, y UV-C
como sigue:
* UV-A: 400 nm a 320 nm
* UV-B: 320 nm a 290 nm
* UV-C: 290 nm a 100 nm.
Además, es posible curar la imagen impresa
usando dos fuentes de luz de diferente longitud de onda o
iluminancia. Por ejemplo, la primera fuente UV se puede seleccionar
de manera que sea rica en UV-C, en particular en el
rango de 240 nm-200 nm. La segunda fuente UV puede
ser entonces rica en UV-A, por ejemplo una lámpara
dopada con galio, o una lámpara diferente de alta
UV-A y UV-B. Se ha hallado que el
uso de dos fuentes UV tiene ventajas, por ejemplo, una velocidad de
curado más rápida.
Para facilitar el curado, la impresora de
inyección de tinta incluye a menudo una o más unidades de
agotamiento de oxígeno. Las unidades de agotamiento de oxígeno
ponen una manta de nitrógeno u otro gas relativamente inerte (por
ejemplo, CO_{2}), con posición ajustable y concentración ajustable
de gas inerte, con el fin de reducir la concentración de oxígeno en
el entorno de curado. Los niveles de oxígeno residual se mantienen
generalmente a sólo 200 ppm, pero están generalmente en el rango de
200 ppm a 1200 ppm.
La presente invención se describirá ahora en
detalle por medio de los ejemplos siguientes.
Todos los materiales usados en los ejemplos
siguientes se pueden obtener fácilmente de Aldrich Chemical Co.
(Belgium) a no ser que se especifique lo contrario.
Se usaron los materiales siguientes:
Actilane® 411 es un trimetilolpropano formal
acrilato cíclico que se puede obtener de AKZO.
Craynor® CN 501 es un triacrilato de
trimetilolpropano amina modificado que se puede obtener de CRAY
VALLEY.
DPGDA® es un diacrilato de dipropilenglicol que
se puede obtener de UCB.
Ebecryl® 11 es un diacrilato de polietilen
glicol que se puede obtener de UCB.
Ebecryl® 168 es un metacrilato ácido modificado
que se puede obtener de UCB.
Ebecryl® 350 es un diacrilato de silicona que se
puede obtener de UCB.
Ebecryl® 770 es un acrilato de poliéster ácido
funcional diluido con 40% HEMA que se puede obtener de UCB.
Ebecryl® 1360 es un hexaacrilato de polisiloxano
que se puede obtener de UCB.
Sartomer® 506D es un acrilato de isobornilo que
se puede obtener de CRAY VALLEY.
Irgacure® 500, Irgacure® 819 e Irgacure® 907 son
fotoiniciadores que se pueden obtener de CIBA SPECIALTY
CHEMICALS.
PVS225 es una mezcla 40/60 de Craynor® CN 501 y
DPGDAO conteniendo 10% en peso de metilhidroquinona.
MHQ es DPGDA® conteniendo 5% en peso de
metilhidroquinona.
\vskip1.000000\baselineskip
Los grados Kraton® y Cariflex® se pueden obtener
de SHELL Co.
Los grados Hycar®, Estane® y Hydrin® se pueden
obtener de GOODRICH.
Se pueden obtener grados de Breon® de BRITISH
GEON Ltd.
\vskip1.000000\baselineskip
Hordaflex® LC50 se puede obtener de HOECHST.
Santicizer® 278 se puede obtener de
MONSANTO.
TMPME es trimetilolpropano monoalil éter que se
puede obtener de PERSTORP AB.
\vskip1.000000\baselineskip
Tinte amarillo es
2-(4-{Butil[4-(2-metoxi-etoxi)-fenil]amino}-bencilideno)-malononitrilo
que se puede obtener de AGFA.
Tinte Magenta es
2-Ciano-3-(4-dibutilamino-fenil)-but-2-enedinitrilo
que se puede obtener de AGFA.
\vskip1.000000\baselineskip
Perenol® S es una solución al 50% en peso de
Perenol® S Konz (que se puede obtener de COGNIS) en acetato de
etilo.
Mersolat® H es una mezcla de alcano sulfonatos
secundarios de BAYER.
\vskip1.000000\baselineskip
Kieselsol® 100F es una dispersión a 30% de
SiO_{2} en agua de BAYER.
AGFA PET es una película de PET de 100 \mum
que se puede obtener de AGFA, recubierta con una capa de reposición,
que se fabrica aplicando una solución, que consta de 246 ml de un
látex al 32% en base a un copolímero de 88% en peso de cloruro de
vinilideno, 10% en peso de metilacrilato y 2% en peso de ácido
itacónico, 48 ml de Kieselsol® 100E-30 y 10 ml de
una solución a 4,85% en peso en agua de Mersolat® H, y 696 ml de
agua desmineralizada, recubriendo por cuchilla de aire a un PET
uniaxialmente orientado (130 m^{2}/l), secando a una temperatura
del aire de 150ºC y estirando en una dirección transversal (factor
3,6).
Lumirror X43 es una película de PET de 125
\mum que se puede obtener de TORAY INDUSTRIES.
\vskip1.000000\baselineskip
La solubilidad de un elastómero en una tinta de
inyección curable por UV se comprobó mezclando el elastómero y la
tinta de inyección curable por UV. Se considera que un elastómero es
insoluble en una tinta de inyección curable por UV si no es posible
preparar una tinta homogénea clara conteniendo 16% en peso del
elastómero en base al peso total de tinta.
La duración en almacenamiento de un líquido
inyectable curable se comprobó manteniendo el líquido inyectable
curable en un depósito de vidrio a 20ºC en condiciones de luz en que
la luz había sido sustancialmente excluida y evaluando dos semanas
más tarde la homogeneidad del líquido inyectable curable.
La posibilidad de inyectar el líquido inyectable
curable se evaluó usando un cabezal de impresión UPH 110 de AGFA a
60ºC en un Professional Glossy Paper de EPSON.
La viscosidad de los líquidos inyectables
curables se midió con un viscosímetro DV-II+ Digital
programable de BROOKFIELD usando una geometría de Cono/Placa
Wells-Brookfield a 60ºC y una tasa de cizalladura de
100 s^{-1}, a no ser que se especifique lo contrario.
Las muestras recubiertas se curvaron un ángulo
de 90º después de curar y la resistencia a la fisuración se evaluó
según un criterio descrito más adelante.
Criterio:
1 = excelente flexibilidad, sin fisuración
2 = moderada flexibilidad, solamente fisuras
menores (visibles usando un microscopio)
3 = flexibilidad inferior, fisuras grandes
(visibles a simple vista)
4 = flexibilidad inaceptable, capas vítreas muy
frágiles y sumamente quebradizas
La densidad óptica máxima se midió usando un
densitómetro MacBeth RD918SB con un filtro complementario del color
de la tinta de impresión usada.
Las muestras impresas se examinaron en modo de
reflexión con una lupa de 6x bajo una fuente de luz TL. Las
muestras se clasificaron por su aspecto moteado según la escala
siguiente:
Grado = 12: moteado sumamente grande
Grado = 11: perceptiblemente mejor que el grado
= 12
Grado = 10: perceptiblemente mejor que el grado
= 11
Grado = 9: perceptiblemente mejor que el grado =
10
Grado 8: perceptiblemente mejor que el grado =
9
Grado 7: perceptiblemente mejor que el grado =
8
Grado 6: perceptiblemente mejor que el grado =
7
Grado 5: perceptiblemente mejor que el grado =
6
Grado 4: perceptiblemente mejor que el grado =
5
Grado 3: perceptiblemente mejor que el grado =
4
Grado 2: perceptiblemente mejor que el grado =
3, moteado apenas perceptible
Grado 1: perceptiblemente mejor que el grado =
2, moteado no perceptible
La elongación a rotura se midió usando una
máquina de prueba de tracción Instron Series IX automatizada de
INSTRON en muestras con un grosor de 0,4 mm y un tamaño de 100 mm x
20 mm.
El módulo de almacenamiento E' se determinó en
30 Hz usando un DMA2980 de TA Instruments en modo de tensión a una
temperatura constante de 30ºC con un barrido de frecuencia de 100 Hz
a 0,1 Hz y una amplitud de oscilación de 15 \mum.
La medición de la densidad del líquido
inyectable curable antes y después del curado permitió una
evaluación del encogimiento debido a polimerización usando la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Este ejemplo ilustra los problemas de incorporar
un elastómero en líquidos inyectables curables.
Se comprobó la solubilidad de gran número de
elastómeros en una tinta de inyección típica curable por UV
TINTA-1. Por razones de simplicidad, no se añadió
un colorante a TINTA-1, cuya composición se indica
en la tabla 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La solubilidad de los elastómeros de la tabla 2
se comprobó en la tinta de inyección curable por UV
TINTA-1 por adición en una cantidad de 16% en peso
del elastómero en base al peso total de tinta.
Es claro por la tabla 2 que ningún elastómero es
directamente soluble en la composición curable por radiación.
Por lo tanto, se intentó un método indirecto
para incorporar el elastómero en la tinta de inyección curable por
UV TINTA-1, incluyendo los pasos:
* Seleccionar un solvente orgánico adecuado
* Disolver el elastómero en el solvente
seleccionado
* Mezclar la solución elastomérica con la tinta
de inyección curable por UV TINTA-1
* Evaporar el solvente con un evaporador
rotativo a 60ºC
Se prepararon líquidos inyectables curables con
el método indirecto usando las soluciones elastoméricas de la tabla
3 conteniendo 16% en peso de elastómero.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Es claro por la tabla 3 que no es posible hacer
un líquido inyectable curable estable con los elastómeros
enumerados. Otros experimentos mostraron que un cambio en
composición monomérica del líquido inyectable curable tampoco daba
lugar a líquidos inyectables curables estables. La viscosidad de los
líquidos inyectables curables conteniendo elastómero de la tabla 3
también era demasiado alta para inyectabilidad. Por ejemplo, el
líquido inyectable curable conteniendo 16% en peso de Cariflex®
TR226 tenía una viscosidad de más de 100 mPa.s a 60ºC, mientras que
TINTA-1 no conteniendo elastómero tenía una
viscosidad de 10 mPa.s a 60ºC.
Las propiedades de impresión de los líquidos
inyectables curables conteniendo un elastómero se comprobaron
recubriendo estos fluidos a un grosor de 300 \mum sobre una
plancha FAH-114 precurada y procesada de BASF. Las
muestras recubiertas RECUBRIMIENTO-1 a
RECUBRIMIENTO-5 con una composición según la tabla 4
se curaron cinco veces en un transportador modelo
DRSE-120 de FUSION UV SYSTEMS Ltd. Equipado con una
lámpara D a 20 m/min. Posteriormente se aplicaron ranuras grabadas
mecánicamente con relieve a varias profundidades de 0,2 a 0,7 mm
con el fin de simular una plancha de impresión flexográfica con
imagen y procesada.
Las planchas de impresión flexográficas
obtenidas se compararon con dos planchas de impresión flexográficas
comerciales BASF FAH114 (REF-1) y DU PONT Cyrel®
PLS-67 (REF-2) en una prensa de
etiquetas Allied 300 Series de ALLIED GEAR AND MACHINE Co. El
rodillo anilox de este prensa flexo era un rodillo grabado por láser
Ultracell (220 I/cm- 3,95 ml/m^{3}). La tinta de impresión, usada
a una velocidad de impresión de 40 m/min, era Hidrokett 2000 Cyan
que se puede obtener de AKZO-NOBEL. Los dos
sustratos usados para imprimir eran un papel estucado de 120
g/m^{2} SPX80/GLAR63P10 que se puede obtener de AR CONVERT y un
papel sin madera no recubierto de 90 g/m^{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
Por la tabla 5 es claro que las muestras
RECUBRIMIENTO-1 a RECUBRIMIENTO-5
exhibían una extensión inadecuada de la tinta de impresión dado que
Dmax era demasiado bajo y el grado de moteado era demasiado alto en
comparación con las planchas comerciales REF-1 y
REF-2. Por la prueba de flexión era claro que la
plegabilidad y flexibilidad de las muestras
RECUBRIMIENTO-1 a RECUBRIMIENTO-5
eran insatisfactorias. La incorporación de un plastificante no
mejoró los resultados de la impresión. Deberá ser claro que los
líquidos inyectables curables RECUBRIMIENTO-1 a
RECUBRIMIENTO-5 no contenían un monómero
monofuncional.
Ejemplo
2
Este ejemplo ilustra la necesidad de un
plastificante en el líquido inyectable para fabricar una plancha de
impresión flexográfica de alta calidad con un líquido inyectable
conteniendo un monómero monofuncional, un monómero polifuncional
y/u oligómero y un fotoiniciador.
Se describen tintas Crystal UFE en SUN CHEMICALS
como tintas curables por UV con mejor flexibilidad. En EP 1428666 A
(AGFA) se usó la tinta negra curable por UV, Crystal UFE® 7577, para
hacer una plancha de impresión flexográfica. En este ejemplo se usó
la tinta cian similar, Crystal UFE® 5562, para preparar los líquidos
inyectables curables comparativos COMP-1 y
COMP-2 según la tabla 6. El líquido inyectable
curable comparativo COMP-3 y el líquido inyectable
curable novedoso INV-1 también se prepararon según
la tabla 6.
Los líquidos inyectables curables comparativos
COMP-1 a COMP-3 y el líquido
inyectable curable novedoso INV-1 se recubrieron en
una película de PET Lumirror X43 usando una recubridora de barra y
una barra de alambre de 30 \mum. Cada capa recubierta se curó
usando un transportador Fusion DRSE-120, equipado
con una lámpara (lámpara D) Fusion VPS/1600, que transportó las
muestras bajo la lámpara UV en una correa transportadora a una
velocidad de 20 m/min. Este procedimiento se repitió hasta que se
obtuvo una plancha de impresión con una capa curada a un grosor de
40 \mum. Se evaluó la elongación a rotura, el módulo de
almacenamiento y el encogimiento volumétrico de las muestras
recubiertas.
Para la prueba de flexión, los líquidos
inyectables curables comparativos COMP-1 a
COMP-3 y el líquido inyectable curable novedoso
INV-1 se recubrieron y curaron a un grosor de 290 m
en una plancha de impresión estándar completamente curada y
procesada Du Pont Cyrel® PLS.
Los resultados se exponen en la tabla 7.
La tabla 7 representa que solamente el líquido
inyectable curable novedoso INV-1 produce una
plancha de impresión flexográfica con bajo encogimiento volumétrico
y alta flexibilidad.
Ejemplo
3
Este ejemplo ilustra el efecto de los
fotoiniciadores usados en el líquido inyectable curable en las
propiedades de la plancha de impresión flexográfica.
Se prepararon tres líquidos inyectables curables
según la presente invención con una composición como se expone en
la tabla 8.
Los líquidos inyectables curables novedosos
INV-2 a INV-4 se recubrieron en AGFA
PET a un grosor de 250 \mum y las muestras recubiertas se curaron
cinco veces en un transportador modelo DRSE-120 de
FUSION UV SYSTEMS Ltd. Equipado con una lámpara D a 20 m/min. Se
evaluaron la elongación a rotura, el módulo de almacenamiento y la
flexión de las muestras recubiertas y se compararon con una plancha
de impresión flexográfica curada y procesada Cyrel® HIQ de DU PONT.
Los resultados se exponen en la tabla 9.
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\vskip1.000000\baselineskip
Por la tabla 9 es claro que el fotoiniciador
seleccionado para curar el líquido inyectable curable influye
claramente en la elongación a rotura y el módulo de almacenamiento,
como también es el caso de los monómeros y oligómeros
seleccionados.
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Ejemplo
4
Este ejemplo ilustra el efecto de la cantidad de
plastificante usado en el líquido inyectable curable en el
encogimiento volumétrico.
\vskip1.000000\baselineskip
Los líquidos inyectables curables comparativos
COMP-4 y COMP-5 y los líquidos
inyectables curables novedosos INV5 e INV-6 se
prepararon según la tabla 10.
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Los líquidos inyectables curables comparativos
COMP-4 y COMP-5 y los líquidos
inyectables curables novedosos INV5 e INV-6 se
recubrieron en una película de PET Lumirror X43 usando una
recubridora de barra y una barra de alambre de 30 \mum. Cada capa
recubierta se curó usando un transportador Fusion
DRSE-120, equipado con una lámpara (lámpara D)
FUSION VPS/1600, que transportó las muestras bajo la lámpara UV en
una correa transportadora a una velocidad de 20 m/min. Este
procedimiento se repitió hasta que se obtuvo una plancha de
impresión con una capa curada de un grosor de 400 \mum. Se evaluó
el encogimiento volumétrico de las muestras recubiertas.
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 11 muestra que el encogimiento
volumétrico se puede reducir incrementando la cantidad de
plastificante. Los líquidos inyectables curables novedosos
INV-5 e INV-6 producen una plancha
de impresión flexográfica con bajo encogimiento volumétrico y alta
flexibilidad.
Ejemplo
5
Este ejemplo ilustra la ventaja de un compuesto
curable por radiación con al menos un grupo ácido en el líquido
inyectable curable.
Los líquidos inyectables curables novedosos
INV-8 a INV-11 se prepararon según
la tabla 12 e incluyen Ebecryl® 168 y/o Ebecryl® 770 como un
monómero ácido funcional. Los líquidos inyectables curables
novedosos INV-7 se prepararon según la tabla 12 y
no incluyen un monómero ácido funcional. Los líquidos inyectables
curables comparativos COMP-6 incluyen un monómero
ácido funcional, pero no contienen al menos 5% en peso de un
monómero u oligómero polifuncional en base al peso total del
líquido inyectable curable.
Este ejemplo ilustra también la necesidad de una
mezcla de al menos un monómero monofuncional y al menos un monómero
u oligómero polifuncional con el fin de fabricar una plancha de
impresión flexográfica de alta calidad con un líquido inyectable
curable conteniendo un plastificante y un fotoiniciador.
Las propiedades de impresión de los líquidos
inyectables curables novedosos INV-7 a
INV-11 y el líquido inyectable curable comparativo
COMP-6 se comprobaron recubriendo estos fluidos a un
grosor de 290 xxmm en una plancha precurada y procesada Cyrel® HIQ
de DU PONT. Las muestras recubiertas según la tabla 13 se curaron
cinco veces en un transportador modelo DRSE-120 de
FUSION UV SYSTEMS Ltd. Equipado con una lámpara D a 20 m/min.
Posteriormente se aplicaron ranuras mecánicamente grabadas con
relieve a varias profundidades de 0,2 a 0,6 mm con el fin de
simular una plancha de impresión flexográfica con imagen y
procesada.
Las planchas de impresión flexográficas
obtenidas se compararon con una plancha DU PONT Cyrel® HIQ en una
prensa de etiquetas Allied 300 Series de ALLIED GEAR AND MACHINE Co.
El rodillo anilox de esta prensa flexo era un rodillo grabado por
láser Ultracell (220 l/cm- 3,95 ml/m^{3}). La tinta de impresión,
usada a una velocidad de impresión de 40 m/min, era Aqua Base Plus
ET Blue ET-51405 que se puede obtener de ROYAL DUTCH
PRINTING INK FACTORIES VAN SON. El sustrato usado para imprimir con
esta tinta de impresión a base de agua era Raflagloss, un papel
técnico brillante recubierto fuera de máquina para etiquetas de alta
calidad con impresión multicolor y acabado de alto brillo de
RAFLATAC EUROP.
Por la tabla 13 es claro que las planchas de
impresión flexográficas obtenidas usando los líquidos inyectables
novedosos INV-8 a INV-11,
conteniendo un monómero ácido funcional, producen imágenes con Dmax
más alto y menor moteado en comparación con la plancha de impresión
flexográfica convencional Du Pont Cyrel® HIQ y la plancha de
impresión flexográfica obtenida usando el líquido inyectable curable
novedoso INV-7 que no contenían un monómero ácido
funcional.
Deberá ser claro por los ejemplos anteriores que
las diferentes propiedades de una matriz de impresión flexográfica
se pueden alterar a un nivel deseado controlando el tipo y
concentración de monómeros, oligómeros, fotoiniciadores y
plastificantes.
Habiendo descrito en detalle realizaciones
preferidas de la presente invención, ahora será evidente a los
expertos en la técnica que se puede hacer numerosas modificaciones
sin apartarse del alcance de la invención definido en las
reivindicaciones siguientes.
Claims (10)
1. Un método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica incluyendo los pasos de:
- (a)
- proporcionar una superficie receptora de tinta;
- (b)
- inyectar un líquido inyectable curable sobre la superficie de un suelo elastomérico;
- (c)
- curar el líquido inyectable curable inyectado sobre la superficie receptora de tinta por radiación UV o exposición a haz de electrones;
donde dicho líquido inyectable curable
incluye:
- al menos un fotoiniciador;
- al menos un monómero monofuncional;
- al menos 5% en peso de un monómero u oligómero polifuncional; y
- al menos 5% en peso de un plastificante, ambos basados en el peso total del líquido inyectable curable; y
donde el monómero u oligómero polifuncional es
un monómero u oligómero de cadena recta que tiene una viscosidad
superior a 50 mPa.s a una tasa de cizalladura de 100 s^{-1} y a
una temperatura de entre 15 y 70ºC.
2. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según la reivindicación 1, donde el monómero
monofuncional es un monómero de acrilato.
3. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según la reivindicación 1 o 2, donde el
monómero monofuncional tiene una viscosidad inferior a 30 mPa.s a
una tasa de cizalladura de 100 s^{-1} y a una temperatura de
entre 15 y 70ºC.
4. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según la reivindicación 3 donde el monómero
monofuncional es acrilato de isobornilo.
5. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
4, donde el monómero polifuncional es un monómero u oligómero
polifuncional de acrilato.
6. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según la reivindicación 5, donde el monómero
polifuncional es diacrilato de polietilen glicol.
7. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
6, donde dicho plastificante es un ftalato de bencilo.
8. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
7, donde el soporte de dicha superficie receptora de tinta es un
manguito.
9. El método para fabricar una matriz de
impresión flexográfica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
8, donde el líquido inyectable curable incluye al menos un monómero
u oligómero ácido funcionalizado.
10. Una matriz de impresión flexográfica
obtenible por el método según cualquiera de las reivindicaciones 1
a 9.
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