ES2940571T3

ES2940571T3 - Conjuntos de tintas de inyección curables por radiación UV y procedimientos de impresión por inyección de tinta

Info

Publication number: ES2940571T3
Application number: ES20169770T
Authority: ES
Inventors: Jens Lenaerts; Eugenie Icart; Marc Graindourze; Rita Torfs
Original assignee: Agfa NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2040-04-16
Also published as: CN115335473B; CN115335473A; EP3896132B1; US12065574B2; EP3896132A1; WO2021209249A1; US20230147171A1

Abstract

1. Un juego de tintas de chorro de tinta pigmentadas curables por UV que comprende: una o más tintas de chorro de tinta de colores acromáticos que incluyen una tinta de chorro de tinta negra que contiene un pigmento de negro de carbón; y cinco tintas de chorro de tinta de color cromático que incluyen: una primera tinta de chorro de tinta WR que tiene un ángulo de tonalidad H* entre 10° y 40° y un croma C* entre 30 y 80; una segunda tinta de chorro de tinta WY que tiene un ángulo de tonalidad H* entre 65° y 85° y un croma C* entre 30 y 80; una tercera tinta de chorro de tinta Y que tiene un ángulo de tonalidad H* entre 85° y 105° y un croma C* superior a 80; una cuarta tinta de chorro de tinta C que tiene un ángulo de tonalidad H* entre 180° y 240° y un croma C* entre 30 y 80; y una quinta tinta de chorro de tinta M que tiene un ángulo de tonalidad H* entre 300° y 360° y un croma C* entre 30 y 80; donde el ángulo de tonalidad H* y el croma C* se calcularon a partir de las coordenadas CIE L* a* b* determinadas en un papel blanco recubierto de polietileno para un observador de 2° bajo una fuente de luz D50; donde las tintas de inyección de color cromático que tienen un ángulo de tonalidad H* entre 180° y 360° tienen una relación T/P de compuesto de tioxantona a pigmento que cumple con la relación: 0,0 <= T/P <= 0,2, donde T representa el % en peso de tioxantona compuesto y P representa el % en peso de pigmento, ambos % en peso basados en el peso total de la tinta de chorro de tinta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjuntos de tintas de inyección curables por radiación UV y procedimientos de impresión por inyección de tinta

Campo de la invención

La presente invención hace referencia a tintas de inyección curables por radiación UV y procedimientos de impresión por inyección de tinta para la fabricación de paneles decorativos, en particular para la fabricación de cantos para mobiliario.

Antecedentes de la invención

Se han desarrollado sistemas de impresión por inyección de tinta industriales para reemplazar la impresión de huecograbado para la fabricación de paneles decorativos, lo que posibilita una fabricación ajustada ("just-in-time”), tiradas de producción cortas y productos hechos a medida/personalizados. Para lograr una alta productividad, se han desarrollado sistemas de impresión por inyección de tinta de una sola pasada (single pass), tal y como queda ejemplificado en los documentos EP 2582527 A (PADALUMA INK JET SOLUTIONS) y DE 102016203528 (KOENIG).

Se han diseñado conjuntos de tintas de inyección para la reproducción precisa de colores de madera de tales paneles decorativos para que presenten un metamerismo mínimo, como se divulga en, por ejemplo, el documento EP 2623567 A (AGFA). El metamerismo es el fenómeno que tiene lugar cuando dos materiales tienen el mismo color bajo ciertas condiciones de iluminación pero no bajo otras. Un cliente espera que todas las partes de un mueble que son del mismo color tengan el mismo color cuando se vean a la luz del día, bajo la iluminación de lámparas halógenas o bajo otras fuentes de luz.

Tras el curado de tintas de inyección curables por radiación UV se observa otra forma de inconstancia de color. El color de la tinta curada puede cambiar drásticamente a lo largo de un periodo de tiempo, normalmente en 24 horas, debido a una degradación adicional de los residuos de fotoiniciador de color.

Para la fabricación ajustada de paneles decorativos para mobiliario, estas inconstancias de color dan lugar a problemas de productividad, ya que un retraso de 24 horas no es deseable a la hora de que los colores coincidan perfectamente en, por ejemplo, una mesa de mobiliario que incluya un canto impreso por inyección de tinta sobre un sustrato polimérico y un panel superior impreso por huecograbado sobre papel.

Debido a los cambios en la moda, los clientes ahora también quieren muebles con diseños especiales, tales como diseños de mármol o de colores vibrantes, en lugar de las tradicionales imágenes de madera. A menudo, estos diseños de color especiales o bien no pueden imprimirse con un conjunto de tintas de inyección optimizado para imprimir diseños de madera sin metamerismo o bien, de lo contrario, se imprimen con una menor calidad de imagen. Esto da lugar a una pérdida de productividad, ya que, por ejemplo, hay que instalar distintos tipos de conjuntos de tintas en distintas impresoras de inyección de tinta o hay que utilizar una impresora de inyección de tinta muy compleja.

Por lo tanto, siguen siendo necesarios conjuntos de tintas de inyección utilizados en la fabricación de paneles decorativos por inyección de tinta aún mejores que reduzcan el tiempo de fabricación dedicado a procesar las inconstancias de color y que sean capaces de imprimir una amplia gama de diseños, desde diseños de madera hasta diseños de colores especiales, sin que disminuya la productividad ni la calidad de imagen.

Resumen de la invención

Con el fin de superar los problemas descritos anteriormente, realizaciones preferidas de la presente invención se han realizado mediante un conjunto de tintas de inyección pigmentadas curables por radiación Uv tal y como se define en la reivindicación 1.

Se descubrió que la inconstancia de color entre el curado y 24 horas tras el curado se observó en particular para tintas de inyección cromáticas que tengan un ángulo de matiz H* entre 180° y 360° y que esta inconstancia de color podía minimizarse controlando la proporción ponderal del compuesto de tioxantona al pigmento dentro de un determinado intervalo en las tintas de inyección de un conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV específico.

También se descubrió que se podía imprimir por inyección de tinta una amplia gama de diseños de color vibrantes, así como diseños de madera tradicionales, por inyección de tinta mediante una combinación de una tinta de inyección negra curable por radiación UV y cinco tintas de inyección de color cromáticas curables por radiación UV específicas sin que se produzca ninguna pérdida de productividad o de calidad de imagen.

Un objeto de la invención es proporcionar un conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV específico para la fabricación de paneles decorativos, en particular panales de canto.

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento de impresión por inyección de tinta utilizando tintas de inyección del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV específico.

Otro objeto adicional de la invención es proporcionar un procedimiento para la fabricación de paneles decorativos utilizando el procedimiento de impresión por inyección de tinta utilizando tal combinación de cabezales de impresión y un conjunto de tintas de inyección acuosas sobre papel decorativo.

Otras ventajas y realizaciones de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción.

Descripción de realizaciones

Definiciones

El término “monofuncional”, tal y como se utiliza en compuestos polimerizables monofuncionales, significa compuestos que incluyen un único grupo polimerizable.

El término “polifuncional”, tal y como se utiliza en compuestos polimerizables polifuncionales, significa compuestos que incluyen dos, tres o más grupos polimerizables.

El término “oligómero” significa un compuesto polimerizable que es polimerizado a partir de 2 a 50 monómeros.

Conjuntos de tintas de inyección curables por radiación UV

Un conjunto de tintas de inyección pigmentadas curables por radiación UV según una realización preferida de la invención comprende: una o más tintas de inyección de color acromáticas que incluyen una tinta de inyección negra K que contiene un pigmento de negro de carbón y cinco tintas de inyección de color cromáticas que incluyen: una primera tinta de inyección WR que tiene un ángulo de matiz H* entre 10° y 40° y una saturación C* entre 30 y 80, una segunda tinta de inyección WY que tiene un ángulo de matiz H* entre 65° y 85° y una saturación C* entre 30 y 80, una tercera tinta de inyección Y que tiene un ángulo de matiz H* entre 85° y 105° y una saturación C* superior a 80, una cuarta tinta de inyección C que tiene un ángulo de matiz H* entre 180° y 240° y una saturación C* entre 30 y 80 y una quinta tinta de inyección M que tiene un ángulo de matiz H* entre 300° y 360° y una saturación C* entre 30 y 80, en el que el ángulo de matiz H* y la saturación C* se calcularon a partir de coordenadas CIE L* a* b* determinadas sobre papel blanco recubierto con polietileno para un observador 2° bajo una fuente de luz D50, en el que las tintas de inyección de color cromáticas que tienen un ángulo de matiz H* entre 180° y 360° tienen una proporción T/P del compuesto de tioxantona al pigmento que satisface la relación 0,0 < T/P < 0,2, en la que T representa el % en peso del compuesto de tioxantona y P representa el % en peso de pigmento, estando los % en peso expresados con respecto al peso total de la tinta de inyección.

Las cinco tintas de inyección de color cromáticas tienen ángulos de matiz H* específicos y saturaciones C* específicas a fin de maximizar la calidad de imagen y la productividad. En la impresión por inyección de tintas curables por radiación UV de gran formato estándar se utiliza un conjunto de tintas CMYK. Sin embargo, si se imprimen imágenes que contengan zonas de color claro, la calidad de imagen se deteriora, ya que presenta una elevada granularidad. Por este motivo, el conjunto de tintas de inyección CMYK se amplia con tintas de inyección de color cian claro (Lc) y magenta claro (Lm). Estas tintas permiten depositar más puntos de tinta para conseguir la misma densidad de color, lo que se traduce en una granularidad mejorada. No obstante, ni con un conjunto de tintas de inyección CMYKLcLm de este tipo es posible imprimir diseños de madera sin incurrir en metamerismo. Esto haría necesario incorporar tintas de inyección de tinta adicionales, lo que incrementaría el coste y la complejidad de una impresora de inyección de tinta, especialmente para la impresión por inyección de tinta de una sola pasada, debido al elevado coste de las barras de impresión en color. Utilizando una tinta de inyección negra y las cinco tintas de inyección de color cromáticas específicas que tienen ángulos de matiz H* específicos y saturaciones C* específicas, es posible imprimir imágenes de buena calidad de imagen que tienen una baja granularidad tanto para los diseños a colores vibrantes como para los diseños de madera.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la concentración de pigmento en las tintas de inyección WR y WY es inferior, para cada tinta, al 1,5% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección y la concentración de pigmento en las tintas de inyección Y, C y M es, para cada tinta, superior al 1,5% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección. Controlando la concentración de pigmento de esta manera, se optimiza la calidad de imagen tanto para los diseños a colores vibrantes impresos por inyección de tinta como para los diseños de madera impresos por inyección de tinta. Para obtener una excelente granularidad, la concentración de pigmento en las tintas de inyección C y M es preferiblemente inferior al 3% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección. La concentración de pigmento de la tinta de inyección Y es preferiblemente superior al 3% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección.

En una realización preferida, la concentración de pigmento de la tinta de inyección negra K es inferior a la concentración de pigmento en las tintas de inyección C y/o M. Esto permite la eliminación del color subyacente (UCR según sus siglas en inglés, “ Under Colour Removal") y permite, al mismo tiempo, mejorar la granularidad y reducir el consumo de tinta.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la tinta de inyección WR incluye una mezcla de un pigmento rojo y un pigmento naranja y la tinta de inyección WY incluye una mezcla de un pigmento amarillo y un pigmento naranja. Esto último permite obtener un metamerismo mínimo en diseños de madera.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la tinta de inyección C contiene un pigmento de 13-ftalocianina de cobre.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la tinta de inyección M contiene un pigmento seleccionado del grupo que consta de quinacridona, dicetopirrolopirrol y cristales mixtos de los mismos.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la tinta de inyección Y contiene un pigmento seleccionado entre C.I. Pigment Yellow 74, C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 97, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 120, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 151, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 155, C.I. Pigment Yellow 175, C.I. Pigment Yellow 180, C.I. Pigment Yellow 181, C.I. Pigment Yellow 194, C.I. Pigment Yellow 213, C.I. Pigment Yellow 214 y cristales mixtos de los mismos, preferiblemente C.I. Pigment Yellow 150 o un cristal mixto del mismo.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la tinta de inyección negra K contiene además uno o más pigmentos de color que tienen un máximo de absorción entre 500 y 700 nm. Además de la tinta de inyección negra K, el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV puede incluir una tinta de inyección de color acromática adicional, como una tinta de inyección blanca y/o una tinta de inyección incolora.

La tensión superficial medida a 25°C de las tintas de inyección curables por radiación UV es preferiblemente inferior a 25 mN/m. Con tal tensión superficial se obtiene una buena difusión de la tinta sobre sustratos como el PVC, el PP y el ABS que a menudo se utilizan en paneles decorativos como cantos. Una buena difusión de la tinta se traduce en una buena calidad de imagen.

La viscosidad de las tintas de inyección es preferiblemente inferior a 20 mPa.s a 45°C y a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1, más preferiblemente entre 5 y 15 mPa.s a 45°C y a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1.

Tintas de inyección curables por radiación UV

El conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV contiene dos tipos de tintas de inyección curables por radiación UV, es decir tintas de inyección de color acromáticas y tintas de inyección de color cromáticas.

Una tinta de inyección de color acromática es una tinta de inyección sin matiz o saturación, como una tinta de inyección blanca, gris o negra. La saturación C* de tal tinta de inyección de color acromática es próximo a 0.

Una tinta de inyección cromática es una tinta de inyección que tiene un matiz visible o una saturación visible y suele tener una saturación C* de más de 10.

Tintas de inyección de color acromáticas

Tintas de inyección negras

La tinta de inyección curable por radiación UV contiene al menos una tinta de inyección negra como tinta de inyección de color acromática. El colorante en la tinta de inyección negra incluye al menos un negro de carbón como pigmento.

Entre los pigmentos negros adecuados se incluyen negros de carbón tales como Pigment Black 7 (por ejemplo Carbon Black MA8® de MITSUBISHI CHEMICAL), Regal® 400R, Mogul® L, Elftex® 320 de CABOT Co., o Carbon Black FW18, Special Black 250, Special Black 350, Special Black 550, Printex® 25, Printex® 35, Printex® 55, Printex® 90, Printex® 150T de DEGUSSA. En una realización preferida, el pigmento de negro de carbón usado es un pigmento que comprende menos de 0,15% de fracción extraíble por tolueno utilizando el método como descrito en la sección III, párrafo 5, de la Resolución AP(89) 1 de 13 de septiembre 1989, publicada por el Consejo de Europa.

La tinta de inyección negra curable por radiación UV tiene preferiblemente una saturación C* que no supera 4 y que, particularmente preferiblemente, es inferior a 2. Se observó un consumo reducido de tinta cuando se utilizó una tinta de inyección negra curable por radiación UV que tiene una saturación C* que no supera 4,0 en el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV.

Tal saturación C* de menos de 4 se puede obtener fácilmente incluyendo, además del pigmento de negro de carbón, uno o más pigmentos de color que tienen un máximo de absorción de entre 500 y 700 nm, como un pigmento de color cian o magenta. En una realización particularmente preferida, la tinta de inyección negra curable por radiación UV contiene el mismo pigmento que el utilizado en la tinta de inyección C y/o en la tinta de inyección M.

Con el fin de mejorar la granularidad adicionalmente, el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV puede incluir una segunda tinta de inyección negra que tiene una menor concentración de pigmento, preferiblemente una concentración de pigmento en el intervalo del 0,1% en peso al 1,0% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección negra curable por radiación UV. Tal segunda tinta de inyección negra suele denominarse tinta de inyección gris o tinta de inyección negra clara. Tal tinta de inyección negra clara incluye preferiblemente uno o más pigmentos de color que tienen un máximo de absorción entre 500 y 700 nm.

El tamaño de partícula medio en número de las partículas de pigmento se encuentra preferiblemente entre 70 y 200 nm y, más preferiblemente, es inferior a 150 nm. Un tamaño de partícula medio inferior a 70 nm es menos deseable a causa de la disminución de la solidez a la luz, mientras que un tamaño de partícula medio superior a 200 nm reduce la gama (gamut) de color.

Tintas de inyección blancas

Algunos sustratos utilizados para elaborar un panel decorativo se tiñen en la masa, lo que hace imposible obtener determinados diseños de color deseados por impresión por inyección de tinta con el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV definido anteriormente. Esto puede solucionarse imprimiendo por inyección de tinta una capa de tinta blanca entre el sustrato y las tintas de inyección cromáticas.

Una tinta de inyección blanca curable por radiación UV tiene preferiblemente una composición según la Tabla 1. El tipo y la concentración de los componentes pueden ser aquellos descritos más adelante.

Tabla 1

En una realización preferida de la tinta de inyección blanca, los fotoiniciadores están compuestos en un 75% en peso, preferiblemente en un 90% en peso y lo más preferiblemente en un 100% en peso de fotoiniciadores de óxido de acilfosfina, estando el % en peso basado en el peso total de los fotoiniciadores en la tinta de inyección blanca.

La tinta de inyección blanca curable por radiación UV incluye preferiblemente un pigmento inorgánico como pigmento blanco. Preferiblemente se utiliza un pigmento que tiene un índice de refracción superior a 1,60, más preferiblemente superior a 2,00 y lo más preferiblemente superior a 2,60. Como pigmento blanco se prefiere en particular un pigmento de dióxido de titanio, tal como el rutilo. Con el anterior índice de refracción puede minimizarse el espesor en seco de la capa de tinta blanca, lo cual resulta beneficioso para la productividad.

El óxido de titanio se da en las formas cristalinas del tipo anatasa, del tipo rutilo y del tipo brookita. El tipo anatasa tiene una densidad relativamente baja y se muele fácilmente en partículas finas, mientras que el tipo rutilo tiene un índice de refracción relativamente alto y muestra una capacidad de recubrimiento alta. Cualquiera de estos se puede usar en esta invención. Se prefiere hacer el uso más posible de las características y hacer selecciones de acuerdo con el uso de las mismas. El uso del tipo anatasa que tiene una densidad baja y un tamaño de partícula pequeño pueden conseguir una estabilidad de dispersión, estabilidad de almacenamiento de la tinta y eyectabilidad superiores. Pueden usarse al menos dos formas cristalinas diferentes en combinación. El uso combinado del tipo anatasa y el tipo rutilo, que presenta un alto poder de coloración, puede reducir la cantidad total de óxido de titanio, conduciendo a una estabilidad durante el almacenamiento y un rendimiento de eyección de la tinta mejorados.

Para el tratamiento superficial del óxido de titanio, se aplica un tratamiento acuoso o un tratamiento en fase gas, y normalmente se emplea un agente de tratamiento de alúmina-sílice. Pueden emplearse óxido de titanio sin tratar, o tratado con alúmina o tratado con alúmina y sílice. Puede emplearse un tratamiento superficial orgánico solo o además de los anteriores tratamientos superficiales.

El diámetro medio en número de partícula del óxido de titanio u otros pigmentos blancos es preferiblemente de entre 180 y 400 nm, más preferiblemente de entre 200 y 300 nm y lo más preferiblemente de entre 220 y 280 nm. No es posible obtener una potencia de cobertura suficiente cuando el diámetro medio es inferior a 180 nm, y la capacidad de almacenamiento y la idoneidad de eyección de la tinta tienden a degradarse cuando el diámetro medio supera los 400 nm.

La determinación del diámetro de partícula medio en número se realiza más adecuadamente mediante espectroscopia de correlación de fotones a una longitud de onda de 633 nm utilizando un láser de HeNe de 4 mW en una muestra diluida de la tinta de inyección pigmentada.

Se utilizó el analizador de tamaño de partícula adecuado Malvern™ nano-S, disponible de Goffin-Meyvis. Para preparar una muestra se añade una gota de tinta a una cubeta con un contenido de 1,5 ml de acetato de etilo y mezclar hasta obtener una muestra homogénea. El tamaño de partícula medido es el valor medio de 3 mediciones consecutivas, consistente en 6 ensayos de 20 segundos.

Tintas de inyección incoloras

En la presente invención, la tinta de inyección acromática también puede ser una tinta de inyección incolora. Tal tinta de inyección no contiene ningún colorante y, por lo tanto, no hay ningún matiz o saturación. Puede utilizarse, por ejemplo, como barniz digital y/o como imprimación. Un barniz digital protege el patrón de colores impreso con las tintas de inyección acromáticas. La imprimación puede mejorar la adhesión a un sustrato.

Una tinta de inyección incolora tiene preferiblemente una composición según la Tabla 2. El tipo y la concentración de los componentes utilizados en la tinta de inyección incolora pueden ser aquellos descritos más adelante.

Tabla 2

En una realización preferida de la tinta de inyección incolora, los fotoiniciadores constan en más del 75% en peso, preferiblemente en 90% en peso y lo más preferiblemente en 100% en peso de fotoiniciadores de óxido de acilfosfina, estando los % en peso basados en el peso total de los fotoiniciadores en la tinta de inyección incolora.

Tintas de inyección de color cromáticos

El colorante para las tintas de inyección de color cromáticos puede seleccionarse entre tintes, pigmentos o una combinación de los mismos, siempre y cuando que realizan los ángulos de matiz H* y las saturaciones C* definidos anteriormente. Pueden emplearse pigmentos orgánicos y/o inorgánicos. El colorante es preferiblemente un pigmento o un tinte polimérico, lo más preferiblemente un pigmento. Las tintas de inyección curables por radiación UV contienen preferiblemente pigmentos de color orgánicos ya que permiten obtener un muy elevado gamut de colores.

Los pigmentos de color pueden ser de color cian, magenta, amarillo, rojo, naranja, violeta, azul, verde, marrón, mezclas de los mismos y similares. Este pigmento de color puede escogerse entre los descritos por HERBST, Willy, et al., Industrial Organic Pigments, Production, Properties, Applications, 3a edición, Wiley - VCH, 2004, ISBN 3527305769.

Entre los pigmentos de color adecuados se incluyen también cristales mixtos de los pigmentos particulares preferidos mencionados anteriormente. Los cristales mixtos se denominan también soluciones sólidas. Por ejemplo, en ciertas condiciones, diferentes quinacridonas se mezclan entre sí para formar soluciones sólidas, que son bastante distintas tanto de las mezclas físicas de los compuestos como de los propios compuestos. En una solución sólida, las moléculas de los componentes entran normalmente, aunque no siempre, en la misma red cristalina que uno de los componentes. El patrón de difracción por rayos x del sólido cristalino resultante es característico de ese sólido y puede diferenciarse claramente del patrón de una mezcla física de los mismos componentes en la misma proporción. En dichas mezclas físicas, es posible distinguir el patrón de rayos x de cada uno de los componentes, y la desaparición de muchas de sus líneas es uno de los criterios de la formación de soluciones sólidas. Un ejemplo disponible en el mercado es Cinquasia™ Magenta RT-355-D, de BASF AG.

La tinta de inyección curable por radiación UV WR incluye preferiblemente una mezcla de un pigmento rojo y un pigmento naranja.

La tinta de inyección curable por radiación UV WY incluye preferiblemente una mezcla de un pigmento amarillo y un pigmento naranja.

Pigmentos naranjas particulares preferidos son C.I. Pigment Orange 5, 13, 16, 34, 40, 43, 59, 66, 67, 69, 71 y 73.

Los pigmentos rojos particularmente preferidos se seleccionan del grupo que consta de C.I. Pigment Red 57/1, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 170, C.I. Pigment Red 175, C.I. Pigment Red 176, C.I. Pigment Red 187, C.I. Pigment Red 188, C.I. Pigment Red 207, C.I. Pigment Red 242, C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 272 y cristales mixtos de los mismos.

Los pigmentos amarillos particularmente preferidos se seleccionan de entre C.I. Pigment Yellow 74 C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 97, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 120, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 151, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 155, C.I. Pigment Yellow 175, C.I. Pigment Yellow 180, C.I. Pigment Yellow 181, C.I. Pigment Yellow 194, C.I. Pigment Yellow 213, C.I. Pigment Yellow 214 y cristales mixtos de los mismos.

En una realización preferida, la tinta de inyección WR incluye una mezcla de C.I. Pigment Orange 71 y un pigmento seleccionado del grupo que consta de C.I. Pigment Violet 19, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 202 y C.I. Pigment Red 57:1.

En una realización más preferida, la tinta de inyección WY incluye una mezcla de C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 122 y C.I. Pigment Orange 71.

En una realización preferida, la tinta de inyección WY incluye una mezcla de un pigmento amarillo y C.I. Pigment Orange 71, lo más preferiblemente una mezcla de C.I. Pigment Yellow 139 y C.I. Pigment Orange 71.

La tinta de inyección curable por radiación UV C contiene preferiblemente un pigmento de 13-ftalocianina de cobre, preferiblemente un pigmento C.I. Pigment Blue 15:4.

La tinta de inyección curable por radiación UV M contiene preferiblemente un pigmento seleccionado del grupo que consta de quinacridona, dicetopirrolopirrol y cristales mixtos de los mismos.

Algunos pigmentos particularmente preferidos para la tinta de inyección curable por radiación UV M se seleccionan del grupo que consta de C.I. Pigment Violet 19, C.I. Pigment Red 122, 176, 202 y 254, así como cristales mixtos que contienen uno de los pigmentos mencionados anteriormente. Estos últimos confieren una buena reproducción de colores y una buena estabilidad a la luz.

La tinta de inyección curable por radiación UV Y contiene preferiblemente un pigmento seleccionado de entre C.I. Pigment Yellow 74 C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 97, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 120, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 151, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 155, C.I. Pigment Yellow 175, C.I. Pigment Yellow 180, C.I. Pigment Yellow 181, C.I. Pigment Yellow 194, C.I. Pigment Yellow 213, C.I. Pigment Yellow 214 y cristales mixtos de los mismos, preferiblemente C.I. Pigment Yellow 150 o un cristal mixto del mismo.

Las partículas de pigmento en las tintas de inyección de color cromáticas deben ser lo suficientemente pequeñas como para permitir que la tinta fluya libremente a través del dispositivo de impresión por inyección de tinta, especialmente a través de las boquillas de eyección. También es recomendable utilizar partículas pequeñas para maximizar la intensidad de color y ralentizar la sedimentación.

El tamaño medio en número de la partícula de pigmento es preferiblemente de entre 50 nm y 220 nm, más preferiblemente de entre 70 nm y 200 nm y particularmente preferiblemente de entre 100 y 170 nm. Un tamaño de partícula medio inferior a 50 nm es menos deseable a causa de la disminución de la solidez a la luz, mientras que un tamaño de partícula medio superior a 220 nm reduce la gama de color.

El tamaño de partícula medio en número de las partículas de pigmento se determina mejor según el principio de dispersión de luz dinámica. Se utilizó el analizador de tamaño de partícula adecuado Malvern™ nano-S, disponible de Goffin-Meyvis. Para preparar una muestra, se añade una gota de tinta a una cubeta con un contenido de 1,5 ml de acetato de etilo y se mezcla hasta obtener una muestra homogénea. El tamaño de partícula medido es el valor medio de 3 mediciones consecutivas, consistente en 6 ensayos de 20 segundos.

Procedimientos de impresión por inyección de tinta

Otro aspecto de la invención es un procedimiento de impresión por inyección de tinta preferiblemente que incluye las etapas de: a) aplicar por chorro tintas de inyección de un conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV como descrito anteriormente su un sustrato, y b) curar por radiación UV las tintas de inyección sobre el sustrato utilizando diodos LED UV que tienen una longitud de onda de emisión entre 360 nm y 405 nm. El sustrato se selecciona preferiblemente del grupo que consta de policloruro de vinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y polipropileno (PP).

En una realización preferida, el sustrato se somete a un pretratamiento. Para evitar que el sustrato se cargue, el pretratamiento es preferiblemente un pretratamiento antiestático. A fin de mejorar la adhesión y/o la difusión de puntos de la tinta, el pretratamiento es preferiblemente un pretratamiento corona o al plasma para mejorar la adhesión y la difusión de puntos, o implica la aplicación de una imprimación que puede aplicarse como un revestimiento, pero que es, preferiblemente, una imprimación digital.

Dispersantes

Los pigmentos suelen estabilizarse en el medio de dispersión de compuestos polimerizables usando un agente de dispersión, tales como un dispersante o tensioactivo polimérico. En una realización preferida, el pigmento se estabiliza mediante un dispersante polimérico.

El pigmento se usa preferiblemente en una dispersión de pigmento concentrada usada para preparar las tintas de inyección en una cantidad de un 10% en peso a un 40% en peso, más preferiblemente del 12 al 20% en peso con respecto al peso total de la dispersión de pigmento. A continuación se diluye la dispersión de pigmento concentrada para obtener una tinta de inyección curable por radiación UV.

Los dispersantes poliméricos tipicos son copolímeros de dos monómeros, pero pueden contener tres, cuatro, cinco o incluso más monómeros. Las propiedades de los dispersantes poliméricos dependen tanto de la naturaleza de los monómeros como de su distribución en el polímero. Preferiblemente, los dispersantes copoliméricos presentan las siguientes composiciones de polímero:

• monómeros polimerizados estadísticamente (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en ABBAABAB), • monómeros polimerizados según un ordenamiento alternado (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en ABABABAB),

• monómeros polimerizados (ahusados) en gradiente (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en AAABAABBABBB),

• copolímeros de bloque (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en AAAAABBBBBB) en los que la longitud de bloque de cada uno de los bloques (2, 3, 4, 5 o incluso más) es importante para la capacidad de dispersión del dispersante polimérico,

• copolímeros de injerto (copolímeros de injerto consistentes en una estructura básica polimérica con cadenas laterales poliméricas unidas a la cadena principal), y

• formas mixtas de estos polímeros, como por ejemplo copolímeros de bloque en gradiente.

El dispersante polimérico tiene, preferiblemente, un peso molecular promedio en número Mn de entre 500 y 30.000, más preferiblemente de entre 1.500 y 10.000. Los dispersantes de peso molecular más grande tienden a incrementar demasiado la viscosidad de la tinta sin proporcionar una buena estabilidad de dispersión.

El dispersante polimérico tiene, preferiblemente, un peso molecular promedio en peso Mw inferior a 100.000, más preferiblemente inferior a 50.000 y lo más preferiblemente inferior a 30.000.

El dispersante polimérico tiene, preferiblemente, una dispersidad polimérica DP inferior a 2, más preferiblemente inferior a 1,75 y lo más preferiblemente inferior a 1,5.

Los siguientes son ejemplos comerciales de dispersantes poliméricos:

dispersantes DISPERBYK™, disponibles a través de BYK CHEMIE GMBH,

dispersantes SOLSPERSE™, disponibles a través de LUBRIZOL,

dispersantes TEGO™ DISPERS™ de EVONIK,

dispersantes EDAPLAN™ de MÜNZING CHEMIE,

dispersantes ETHACRYL™ de LYONDELL,

dispersantes GANEX™™ de ISP,

dispersantes DISPEX™ y EFKA™ de BASF,

dispersantes DISPONER™ de DEUCHEM.

Los dispersantes poliméricos particularmente preferidos incluyen los dispersantes Solsperse™, de LUBRIZOL, los dispersantes Efka™, de BASF, y los dispersantes Disperbyk™, de BYK CHEMIE GMBH. Los dispersantes Solsperse™ particularmente preferidos son Solsperse™ 32000, 35000 y 39000, de LUBRIZOL.

El dispersante polimérico se usa preferiblemente en una cantidad del 2 al 300% en peso, más preferiblemente del 50% en peso al 100% en peso con respecto al peso del pigmento. Una cantidad de entre un 50% en peso y un 100% en peso o menos prevé una buena estabilidad de dispersión en combinación con un efecto mínimo sobre la viscosidad de tinta.

Adyuvantes de dispersión

Un adyuvante de dispersión suele componerse de una parte aniónica y una parte catiónica. La parte aniónica del adyuvante de dispersión muestra una cierta similitud molecular con el pigmento de color y la parte catiónica del adyuvante de dispersión se compone de uno o más protones y/o cationes que compensan la carga de la parte aniónica del adyuvante de dispersión.

Es preferible añadir el adyuvante de dispersión en una cantidad inferior a la del/de los dispersante(s) polimérico(s). La proporción de dispersante polimérico/adyuvante de dispersión depende del pigmento y debería determinarse experimentalmente. Normalmente, la proporción de porcentaje en peso de dispersante polimérico/porcentaje en peso de adyuvante de dispersión se establece entre 2:1 y 100:1, preferiblemente entre 2:1 y 20:1.

Algunos adyuvantes de dispersión adecuados disponibles en el mercado incluyen Solsperse™ 5000 y Solsperse™ 22000, de LUBRIZOL.

Los pigmentos particularmente preferidos para la tinta magenta usada son un pigmento de dicetopirrolopirrol o un pigmento de quinacridona. Entre los adyuvantes de dispersión adecuados se incluyen aquellos divulgados en los documentos EP 1790698 A (AGFA GRAPHICS), EP 1790696 A (AGFA GRAPHICS), WO 2007/060255 (AGFA GRAPHICS) y EP 1790695 A (AGFA GRAPHICS).

En la dispersión del pigmento Pigment Blue C.I. 15:3, se prefiere la utilización de un adyuvante de dispersión de Cuftalocianina sulfonada, como por ejemplo Solsperse™ 5000 de LUBRIZOL. Entre los adyuvantes de dispersión adecuados para tintas de inyección amarillas se incluyen aquellos divulgados en el documento EP 1790697 A (AGFA GRAPHICS).

Fotoiniciadores

Las tintas de inyección curables por radiación UV contienen uno o más fotoiniciadores, preferiblemente uno o más fotoiniciadores de radicales libres. Un fotoiniciador de radicales libres es un compuesto químico que inicia la polimerización de monómeros y oligómeros cuando se expone a radiación actínica mediante la formación de un radical libre.

Pueden distinguirse dos tipos de fotoiniciadores de radicales. Un iniciador Norrish tipo I es un iniciador que se desdobla tras la excitación produciendo el radical iniciador de forma inmediata. Un iniciador Norrish tipo II es un fotoiniciador que se activa mediante radiación actínica y forma radicales libres por abstracción de hidrógeno a partir de un segundo compuesto que se convierte en el verdadero radical libre iniciador. Este segundo compuesto se denomina coiniciador o sinergista de polimerización. Tanto los fotoiniciadores de tipo I como los de tipo II pueden emplearse en la presente invención solos o combinados.

En CRIVELLO, J.V., et al., Fotoiniciadores for Free Radical Cationic, 2a edición, editado por BRADLEY, G., Londres, Reino Unido: John Wiley y Sons Ltd, 1998. págs. 287-294, se describen fotoiniciadores adecuados.

Ejemplos adecuados de fotoiniciadores incluyen, sin limitación, los siguientes compuestos o combinaciones de los mismos: benzofenona y benzofenonas sustituidas, 1-hidroxiciclohexil fenil cetona, tioxantonas como isopropiltioxantona, 2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona, 2-bencil-2-dimetilamino-(4-morfolinofenil)butan-1-ona, dimetilcetal bencilo, óxido de bis-(2,6-dimetilbenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropan-1-ona, 2,2-dimetoxi-1,2-difeniletan-1-ona o 5,7-diyodo-3-butoxi-6-fluorona.

Entre los fotoiniciadores adecuados disponibles en el mercado se incluyen Irgacure™ 184, Irgacure™ 500, Irgacure™ 907, Irgacure™ 369, Irgacure™ 1700, Irgacure™ 651, Irgacure™ 819, Irgacure™ 1000, Irgacure™ 1300, Irgacure™ 1870, Darocur™ 1173, Darocur™ 2959, Darocur™ 4265 y Darocur™ ITX y Lucerin™ TPO, todos disponibles en BASF, Esacure™ KT046, Esacure™ KIP150, Esacure™ KT37 y Esacure™ EDB, disponibles en LAMBERTI, H-NuTM 470 y H-Nu™ 470X, disponibles en SPECTRA GROUP Ltd.

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, los uno o más fotoiniciadores de las tintas de inyección curables por radiación UV incluyen uno o más fotoiniciadores de óxido de acilfosfina. Tal tinta de inyección puede curarse por radiación UV utilizando solo diodos UV LED, teniendo los diodos UV LED una longitud de onda de emisión por encima de 360 nm.

Las tintas de inyección curables por radiación UV contienen un fotoiniciador de óxido de acilfosfina en una cantidad de entre el 6% en peso y el 15% en peso, preferiblemente entre el 7% en peso y el 13% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección.

Entre los fotoiniciadores de óxido de acilfosfina preferidos se incluyen el fosfinato de etilfenil-(2,4,6-trimetilbenzoílo), disponible bajo el nombre comercial Omnirad™ TPO-L de IGM Resins BV, el óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, disponible bajo el nombre comercial Darocur™ TPO (producido por BASF), y el óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina, disponible bajo el nombre comercial Irgacure™ 819 (producido por BASF). Se prefiere particularmente que los fotoiniciadores de óxido de acilfosfina incluyen un fosfinato de etilfenil-(2,4,6-trimetilbenzoílo).

La velocidad de curado con diodos UV LED de las tintas de inyección de color cromáticas puede aumentarse adicionalmente incluyendo un compuesto de tioxantona.

En un conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV preferido, las tintas de inyección de color cromáticas que tienen ángulos que se encuentran fuera del intervalo de 85° a 105° contienen entre el 0% en peso y el 2% en peso, preferiblemente entre el 0% en peso y el 1% en peso, más preferiblemente el 0% en peso de un compuesto de tioxantona con respecto al peso total de la tinta de inyección.

El fotoiniciador puede también ser un fotoiniciador polimérico o polimerizable. El fotoiniciador polimerizable incluye uno o más grupos polimerizables, preferiblemente grupos acrilato.

Una cantidad preferida de fotoiniciador se encuentra entre el 5% en peso y el 30% en peso, más preferiblemente entre el 6% en peso y el 20% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección curable por radiación UV.

Coiniciadores

Con el fin de aumentar la fotosensibilidad adicionalmente, la tinta de inyección incolora curable por radiación UV puede contener, además, coiniciadores.

Ejemplos adecuados de estos coiniciadores pueden categorizarse en tres grupos:

1) aminas alifáticas terciarias tales como metildietanolamina, dimetiletanolamina, trietanolamina, trietilamina y N-metilmorfolina,

(2) aminas aromáticas tales como amilparadimetilaminobenzoato, 2-n-butoxietil-4-(dimetilamino) benzoato, 2-(dimetilamino)etilbenzoato, etil-4-(dimetilamino)benzoato y 2-etilhexil-4-(dimetilamino)benzoato, y

(3) aminas (met)acriladas tales como dialquilamino alquil(met)acrilatos (por ejemplo dietilaminoetilacrilato) o N-morfolinoalquil-(met)acrilatos (por ejemplo N-morfolinoetil-acrilato).

Se prefieren aminobenzoatos como coiniciadores.

El coiniciador puede ser un coiniciador polimérico o polimerizable, preferiblemente un coiniciador polimerizable. El coiniciador polimerizable incluye uno o más grupos polimerizables, preferiblemente grupos acrilato.

La cantidad del coiniciador en la tinta de inyección curable por radiación UV se encuentra preferiblemente entre el 1% en peso y el 30% en peso, más preferiblemente entre el 2% en peso y el 20% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección curable por radiación UV.

Compuestos polimerizables

Los compuestos polimerizables se polimerizan en un polímero cuando se exponen a radiación UV. Puede usarse cualquier compuesto polimerizable comúnmente conocido en la técnica, incluyendo cualquier monómero, oligómero y/o prepolímero, siempre y cuando permita obtener una viscosidad adecuada para la impresión por inyección de tinta. También puede utilizarse una combinación de monómeros, oligómeros y/o prepolímeros que pueden poseer diferentes grados de funcionalidad. Puede emplearse una mezcla que incluya combinaciones de monómeros, oligómeros y/o prepolímeros mono-, di- o trifuncionales y de una funcionalidad superior. La viscosidad de la tinta de inyección puede ajustarse variando la proporción entre los monómeros y los oligómeros.

Los compuestos polimerizables pueden ser cualquier monómero y/u oligómero encontrado en Polymer Handbook Vol 1 2, 4a edición, editado por J. BrANDRUP et al., Wiley-Interscience, 1999.

En una realización preferida, los compuestos polimerizables monofuncionales se seleccionan de entre ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico (o sus sales), anhídrido maleico, (met)acrilatos de alquilo (lineales, ramificados y de cicloalquilo) tales como (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de terc-butilo, (met)acrilato de ciclohexilo, y (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilatos de arilo tales como (met)acrilato de bencilo, y (met)acrilato de fenilo, (met)acrilatos de hidroxialquilo tales como (met)acrilato de hidroxietilo, y (met)acrilato de hidroxipropilo, (met)acrilatos con otros tipos de funcionalidades (por ejemplo, sustituidos con oxiranos, amino, fluoro, óxido de polietileno, fosfato) tales como (met)acrilato de glicidilo, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de trifluoroetilo, (met)acrilato de metoxi polietilenglicol, y (met)acrilato de tripropilenglicol fosfato, derivados de alilo tales como alil glicidil éter, estirénicos tales como estireno, 4-metilestireno, 4-hidroxiestireno, 4-acetoestireno, y ácido estirenosulfónico, (met)acrilonitrilo, (met)acrilamidas (incluyendo N-mono y N,N-disustituidas) tales como N-bencil (met)acrilamida, maleimidas tales como N-fenil maleimida, derivados de vinilo tales como vinilcaprolactama, vinilpirrolidona, vinilimidazol, vinilnaftaleno, y vinil haluros, vinil éteres tales como vinilmetil éter, vinil ésteres de ácidos carboxílicos tales como vinilacetato, vinilbutirato, y vinil benzoato.

Para conseguir elevadas velocidades de curado con diodos LED UV, los compuestos polimerizables incluyen uno o más grupos acrilato.

En una realización más preferida, los compuestos polimerizables monofuncionales se seleccionan de monoacrilatos y vinillactamas, tales como la N-vinilcaprolactama.

Los compuestos polimerizables monofuncionales particularmente preferidos se seleccionan del grupo que consta de acrilato de isoamilo, acrilato de estearilo, acrilato de laurilo, acrilato de octilo, acrilato de decilo, acrilato de isoamilstilo, acrilato de isoestearilo, acrilato de 2-etilhexil-diglicol, acrilato de 2-hidroxibutilo, ácido 2-acriloiloxietilhexahidroftálico, acrilato de butoxietilo, acrilato de etoxidietilenglicol, acrilato de metoxidietilenglicol, acrilato de metoxipolietilenglicol, acrilato de metoxipropilenglicol, 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 éter vinílico, ácido 2-acriloiloxietilsuccínico, ácido 2-acriloxietilftálico, ácido 2-acriloxietil-2-hidroxietil-ftálico, acrilato flexible modificado con lactona, acrilato de t-butilciclohexilo, acrilato de caprolactona, acrilato formal de trimetilolpropano cíclico, acrilato formal de trimetilolpropano cíclico, acrilato de nonil fenol etoxilado, acrilato de isodecilo, acrilato de isooctilo, acrilato de octildecilo, acrilato de fenol alcoxilado, acrilato de tridecilo y acriloilmorfolina.

Los compuestos polimerizables polifuncionales particularmente preferidos se seleccionan del grupo que consta de diacrilato de trietilenglicol, diacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de polietilenglicol, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripopilenglicol, diacrilato de polipropilenglicol, diacrilato de 1,4-butanodiol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato de 1,9-nonanodiol, diacrilato de neopentilglicol, diacrilato de dimetiloltriciclodecano, diacrilato de aducto de bisfenol A OE (óxido de etileno), diacrilato de aducto de bisfenol A OP (óxido de propileno), diacrilato de hidroxipivalato neopentilglicol, diacrilato de neopentilglicol propoxilado, diacrilato de dimetiloltriciclodecano alcoxilado y diacrilato de politetrametilenglicol, triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de trimetilolpropano modificado con OE, triacrilato de tri(propilenglicol), triacrilato de trimetilolpropano modificado con caprolactona, triacrilato de pentaeritritol, tetraacrilato de pentaeritritol, tetraacrilato de pentaeritritoletoxi, hexaacrilato de dipentaeritritol, tetraacrilato de ditrimetilolpropano, triacrilato de glicerinpropoxi, diacrilato de ciclohexanona dimetanol alcoxilado, hexaacrilato de dipentaeritritol modificado con caprolactama, diacrilato de ciclohexanona dimetanol alcoxilado, diacrilato de hexanodiol alcoxilado, diacrilato de dioxanglicol, diacrilato de ciclohexanona dimetanol, diacrilato de dietilenglicol, diacrilato de neopentilglicol, acrilatos de éteres vinílicos, triacrilato de glicerina propoxilado y triacrilato de trimetilolpropano propoxilado, tetraacrilato de di-trimetilolpropano, pentaacrilato de dipentaeritritol, tetraacrilato de pentaeritritol etoxilado, acrilatos de glicol metoxilados y ésteres de acrilato.

Acrilatos de éter vinílico preferidos son aquellos divulgados en el documento US 6310115 (AGFA). Un compuesto particularmente preferido es acrilato de 2-(2-viniloxietoxi)etilo. Otros acrilatos de éter vinílico adecuados son los descritos en las columnas 3 y 4 del documento US 6767980 B (NIPPON SHOKUBAI).

En una realización preferida del conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV, la cantidad de un monómero u oligómero de acrilato polifuncional en las tintas de inyección curables por radiación UV es preferiblemente superior al 50% en peso, preferiblemente superior al 60% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección. Cuanto mayor sea el contenido de monómeros u oligómeros de acrilato polifuncionales, mejor será la resistencia a la rayadura del patrón de colores impreso por inyección de tinta. La resistencia a la rayadura es un aspecto importante para paneles decorativos, en particular para cantos.

Inhibidores de polimerización

La tinta de inyección curable por radiación UV puede contener un inhibidor de polimerización. Entre los inhibidores de polimerización adecuados se incluyen antioxidantes de tipo fenol, fotoestabilizadores de amina con impedimento estérico, antioxidantes de tipo fósforo y monometil éter de hidroquinona utilizado comúnmente en monómeros de (met)acrilato. También pueden utilizarse hidroquinona, t-butilcatecol y pirogalol.

Los inhibidores comerciales adecuados son, por ejemplo, Sumilizer™ GA-80, Sumilizer™ GM y Sumilizer™ GS, fabricados por Sumitomo Chemical Co. Ltd., Genorad™ 16, Genorad™ 18 y Genorad™ 20 de Rahn AG, Irgastab™ UV10 y Irgastab™ UV22, Tinuvin™ 460 y CGS20 de BASF, el rango Floorstab™ UV (UV-1, UV-2, UV-5 y UV-8) de Kromachem Ltd, el rango Additol™ S (S100, S110, S120 y S130) de Cytec Surface Specialties.

Puesto que la adición excesiva de estos inhibidores de polimerización reducirá la sensibilidad de la tinta al curado, es preferible que se determine la cantidad capaz de evitar la polimerización antes del mezclado. Preferiblemente, la cantidad de un inhibidor de polimerización es inferior al 2% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección curable por radiación UV.

En una realización preferida, el inhibidor de polimerización es un inhibidor polimerizable que contiene preferiblemente uno o más grupos acrilato a fin de conseguir una buena reactividad.

Tensioactivos

La tinta de inyección curable por radiación UV puede contener al menos un tensioactivo. El tensioactivo puede ser aniónico, catiónico, no iónico o zwitteriónico y se añade preferiblemente en una cantidad total inferior al 3% en peso, más preferiblemente inferior al 2% en peso y lo más preferiblemente no más del 1 % en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección curable por radiación UV.

Los tensioactivos preferidos se seleccionan de entre tensioactivos de flúor (tales como hidrocarburos fluorados) y tensioactivos de silicona. Los tensioactivos de silicona son preferiblemente siloxanos y pueden ser alcoxilados, modificados con poliéster, modificados con poliéter, hidroxi funcionales modificados con poliéter, modificados con amina, modificados con epoxi y otras modificaciones o combinaciones de los mismos. Los siloxanos preferidos son poliméricos, por ejemplo polidimetilsiloxanos.

Entre los tensioactivos de silicona preferidos se incluyen BYK™ 333 y BYK™ UV3510 de BYK Chemie y Tegoglide™ 410 de EVONIK.

En una realización preferida, el tensioactivo es un compuesto polimerizable.

Entre los tensioactivos de silicona polimerizables preferidos se incluye un tensioactivo de silicona (met)acrilado. Lo más preferiblemente, el tensioactivo de silicona (met)acrilado es un tensioactivo de silicona acrilado, porque los acrilatos son mas reactivos que los metacrilatos.

En una realización preferida, el tensioactivo de silicona (met)acrilado es un polidimetilsiloxano (met)acrilado modificado con poliéter o un polidimetilsiloxano (met)acrilado modificado con poliéster.

Entre los tensioactivos de silicona (met)acrilada comercialmente disponibles preferidos se incluyen Ebecryl™ 350, un diacrilato de silicona de Cytec, el polidimetilsiloxano acrilado modificado con poliéter BYKTM UV3500 y BYKTM UV3530, el polidimetilsiloxano acrilado modificado con poliéster BYKTM UV3570, todos producidos por BYK Chemie, TegoTM Rad 2100, Tego™ Rad 2200N, TegoTM Rad 2250N, TegoTM Rad 2300, Tego™ Rad 2500, TegoTM Rad 2600 y TegoTM Rad 2700, Tego™ RC711 de EVONIK, Silaplane™ FM7711, Silaplane™ FM7721, Silaplane™ FM7731, Silaplane™ FM0711, Silaplane™ FM0721, Silaplane™ FM0725, Silaplane™ TM0701 y Silaplane™ TM0701T, todos producidos por CHISSO Corporation, y DMS-R05, DMS-R11, DMS-R18, DMS-R22, DMS-R31, DMS-U21, DBE-U22, SIB1400, RMS-044, RMS-033, RMS-083, UMS-182, UMS-992, UCS-052, RTT-1011 y UTT-1012, todos producidos por Gelest, Inc..

Otros aditivos

Las tintas de inyección curables por radiación UV pueden contener componentes distintos de los mencionados anteriormente. Tales componentes pueden incluir un disolvente, un absorbedor de radiación ultravioleta, un antioxidante, un compuesto polimérico, un agente mateante, una cera y similares para ajustar las propiedades filmógenas de la tinta aplicada por chorro.

Procedimientos para la fabricación de tintas de inyección

Las dispersiones de pigmentos pueden prepararse precipitando o moliendo el pigmento en el medio de dispersión en presencia del dispersante.

Un procedimiento para la fabricación de una tinta de inyección curable por radiación UV incluye las etapas de: a) moler un pigmento de color en presencia de un dispersante polimérico y un compuesto polimerizable, obteniendo así una dispersión de pigmento concentrada, y b) diluir la dispersión de pigmento concentrada mediante compuestos polimerizables para que se obtengan las tintas de inyección curables por radiación UV como descritas anteriormente.

Los aparatos de mezcla pueden incluir un amasador de presión, un amasador abierto, una mezcladora planetaria, un dissolver (dispersor, aparato de dispersión a alta velocidad) y una mezcladora Dalton Universal. Son aparatos de molienda y dispersión adecuados un molino de bolas, un molino de perlas, un molino coloidal, un dispersador de alta velocidad, dobles rodillos, un molino de bolas pequeñas, un acondicionador de pintura y rodillos triples. Las dispersiones también pueden prepararse utilizando energía ultrasónica.

Pueden emplearse muchos tipos de materiales diferentes como medio de molienda, como por ejemplo vidrios, cerámicas, metales y plásticos. En una realización preferida, el medio de molienda puede contener partículas, preferiblemente con forma sustancialmente esférica, como por ejemplo bolas pequeñas consistentes esencialmente en una resina polimérica o perlas de zirconio estabilizado con itrio.

En el proceso de mezclado, molienda y dispersión, cada proceso se realiza preferiblemente con refrigeración para evitar la acumulación de calor, y en la medida de lo posible bajo condiciones de iluminación en las que la radiación actínica quede sustancialmente excluida.

La dispersión de pigmento puede contener más de un pigmento. Tal dispersión de pigmento puede prepararse utilizando dispersiones diferentes para cada pigmento o, como alternativa, pueden mezclarse y comolerse diversos pigmentos al preparar la dispersión.

El proceso de dispersión puede realizarse en un modo discontinuo, continuo o semicontinuo.

Las cantidades y proporciones preferidas de los ingredientes de la molienda del molino variarán en gran medida en función de los materiales específicos. Los contenidos de la mezcla de molienda comprenden la molienda de molino y los medios de molienda. La molienda de molino comprende el pigmento, un dispersante polimérico y un vehículo líquido.

El tiempo de molienda puede variar en gran medida y depende de la selección del pigmento, de los medios mecánicos seleccionados y de las condiciones de residencia seleccionadas, del tamaño de partícula inicial y final deseado, etc. En la presente invención, pueden prepararse dispersiones de pigmento con un tamaño de partícula medio inferior a 100 nm.

Una vez finalizada la molienda, los medios de molienda se separan del producto particulado molido (en forma seca o de dispersión líquida) empleando técnicas de separación convencionales tales como la filtración o el tamizado a través de un tamiz de malla o similar. A menudo, el tamiz se sitúa dentro del molino, como por ejemplo en el caso de los molinos de bolas pequeñas. El concentrado de pigmento molido se separa de los medios de molienda preferiblemente por filtración.

En general, es deseable preparar las tintas de inyección en forma de una molienda de molino concentrada, la cual debe diluirse posteriormente en la concentración apropiada para su utilización en el sistema de impresión por inyección de tinta. Esta técnica permite preparar una mayor cantidad de tinta pigmentada utilizando el equipo. Mediante la dilución, la tinta de inyección se ajusta a la viscosidad deseada y a la tensión superficial deseadas.

Dispositivos de impresión por inyección de tinta

Las tintas de inyección curables por radiación UV pueden eyectarse mediante cabezales de impresión, eyectando pequeñas gotas de tinta de una manera controlada a través de boquillas sobre una superficie receptora de tinta, que se está moviendo con respecto al cabezal o a los cabezales de impresión.

Un cabezal de impresión preferido para un sistema de impresión por inyección de tinta en la presente invención es un cabezal piezoeléctrico. La impresión por inyección de tinta piezoeléctrica se basa en el movimiento de un transductor cerámico piezoeléctrico al aplicarle tensión. Al aplicar tensión, la forma del transductor cerámico piezoeléctrico del cabezal de impresión cambia y forma una cavidad que posteriormente se rellena con tinta. Cuando la tensión vuelve a desconectarse, la cerámica se expande y recupera su forma original, generando así una onda de presión que provoca la formación de una gota que se eyecta desde la boquilla de un cabezal de impresión.

No obstante, el método de impresión por inyección de tinta en la presente invención no se limita a la impresión por inyección de tinta piezoeléctrica. Pueden emplearse otros cabezales de impresión por inyección de tinta de otra naturaleza, como los cabezales de tipo continuo y los cabezales térmicos o electrostáticos de tipo gota a demanda.

El cabezal de impresión es preferiblemente un cabezal de impresión piezoeléctrico de flujo pasante, más preferiblemente un cabezal de impresión piezoeléctrico de flujo pasante en escala de grises. En un cabezal de impresión piezoeléctrico de flujo pasante, a menudo también denominado cabezal de impresión recirculante, la tinta fluye continuamente a través de una entrada de tinta que atraviesa la cámara de tinta y solo sale de la boquilla cuando es necesario; de lo contrario, la tinta saldría continuamente del canal de tinta a través de una salida de tinta del cabezal de impresión. El otro tipo de cabezal de impresión es un denominado cabezal de impresión de activador final (“end shooter") o cabezal de impresión con una sola boquilla (“single ended”), en el que la tinte fluye a través de una entrada de tinta del cabezal de impresión al interior de la cámara de tinta y solo puede salir de la cámara de tinta a través una boquilla. Un cabezal de impresión piezoeléctrico de flujo pasante tiene la ventaja de que se reduce la sedimentación de pigmentos de color en las boquillas, mejorando de esta manera la fiabilidad y la productividad del sistema de impresión por inyección de tinta. Entre los cabezales de impresión piezoeléctricos de flujo pasante adecuados se incluyen los cabezales de impresión Samba G3L y G5L de FUJI DIMATIX y los cabezales de impresión de flujo pasante de XAAR.

Para obtener una buena calidad de imagen, se prefieren los cabezales de impresión en escala de grises porque pueden generar gotitas de distinto tamaño activando de manera selectiva impulses distintos de una forma de onda. Una forma de onda es un conjunto de movimientos de actuador cronometrados usados para propagar y controlar ondas de presión acústica dentro de una camera de tinta de un cabezal de impresión en escala de grises para eyectar una gotita de tinta por una boquilla.

Preferiblemente, los cabezales de impresión en escala de grises comprenden boquillas con una superficie de boquilla específica exterior NS de menos de 500 pm2, más preferiblemente entre 100 y 350 pm2 y lo más preferiblemente entre 200 y 250 pm2. En estos rangos, los cabezales de impresión en escala de grises son capaces de producir imágenes de una excelente calidad de imagen. La superficie de boquilla específica NS se calcula en función de las dimensiones de la boquilla exterior utilizando fórmulas matemáticas bien conocidas para superficies específicas. Por ejemplo, en el caso de una boquilla circular, la superficie de boquilla específica NS se calcula mediante la fórmula: NS = n x r2, en la que el radio r es la mitad del diámetro exterior de la boquilla.

En la impresión de múltiples pasadas, el cabezal de impresión por inyección de tinta se desplaza hacia atrás y hacia delante en una dirección transversal a través de la superficie receptora de tinta en movimiento. Sin embargo, se prefiere realizar la impresión por inyección de tinta mediante un proceso de impresión de una sola pasada para aumentar la productividad. Este puede realizarse usando cabezales de impresión por inyección de tinta de ancho de página o múltiples cabezales de impresión por inyección de tinta, escalonados, que cubren toda la anchura de la superficie receptora de tinta. En un proceso de impresión de una sola pasada, los cabezales de impresión por inyección de tinta permanecen preferiblemente estacionarios y la superficie receptora de tinta se transporta bajo los cabezales de impresión por inyección de tinta.

Las tintas de inyección curables por radiación UV de la presente invención se curan exponiéndolas a radiación ultravioleta. Los medios de curado por radiación UV pueden disponerse junto al cabezal de impresión de la impresora de inyección de tinta de forma que se desplacen con él y la composición curable se exponga a la radiación de curado justo después de haber sido eyectada por chorro.

La fuente de radiación UV puede disponerse para que se mueva con el cabezal de impresión, pero puede ser también una fuente de radiación alargada que se extiende transversalmente a través de la superficie receptora de tinta a curar.

Puede emplearse cualquier fuente de luz ultravioleta, siempre y cuando que parte de la luz emitida puede absorberse por el fotoiniciador o sistema fotoiniciador. Entra las fuentes de radiación UV adecuadas se incluyen una lámpara de mercurio de alta o baja presión, un tubo catódico frío, una luz negra, un LED ultravioleta, un láser ultravioleta y una luz intermitente. De estos, la fuente preferida es una que presente una contribución UV de una longitud de onda 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 dispersión de luz reducida de la misma, dando como resultado un curado interior más eficaz. La radiación UV suele clasificarse como UV-A, UV-B, y UV-C en virtud de los siguientes parámetros:

• UV-A: de 400 nm a 320 nm

• UV-B: de 320 nm a 290 nm

• UV-C: de 290 nm a 100 nm.

Es posible curar la imagen utilizando, consecutivamente o simultáneamente, dos fuentes de luz con longitudes de onda o iluminancias diferentes. Por ejemplo, puede seleccionarse una primera fuente UV rica en UV-C que se encuentre, particularmente, en el rango de 260 nm a 200 nm. La segunda fuente UV puede ser rica en UV-A, como por ejemplo una lámpara dopada con galio o una lámpara distinta cuya luz sea rica en UV-A y UV-B. La utilización de dos fuentes UV ha demostrado ser ventajosa al ofrecer, por ejemplo, una alta velocidad de curado y un alto grado de curado.

En una realización preferida, el dispositivo de impresión por inyección de tinta comprende LED UV de una longitud de onda superior a 360 nm, preferiblemente LED UV de una longitud de onda entre 370 nm y 405 nm. El uso de LED UV es beneficioso para la productividad ya que LED UV consumen menos energía que otras fuentes de luz UV, como una lámpara de mercurio.

Para facilitar el curado, la impresora de inyección de tinta a puede incluir una o más unidades de reducción de oxígeno. Las unidades de reducción de oxígeno colocan una manta de nitrógeno u otro gas relativamente inerte (por ejemplo, CO2) con una posición ajustable y una concentración de gas inerte variable para reducir la concentración de oxígeno en el entorno de curado. Los niveles de oxígeno residual suelen mantenerse en niveles bajos de hasta 200 ppm, aunque generalmente permanecen en un rango de entre 200 ppm y 1200 ppm. La productividad de la impresión por inyección de tinta se mejora, ya que esto permite un curado más rápido y/o reducir el consumo de energía de las fuentes de radiación UV.

Aplicabilidad Industrial

El conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV y los procedimientos de impresión por inyección de tinta se utilizan preferiblemente para la fabricación de paneles decorativos.

En una realización, el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV y los procedimientos de impresión por inyección de tinta se utilizan preferiblemente para la decoración de interiores (hogares, oficinas, salas de exposición...), para cantos, placas base o rodapiés, persianas, paneles para paredes, paneles para techos, paredes divisorias, paneles para mobiliario, puertas, e incluso para la impresión sobre vidrio cuando se utiliza una imprimación (primer) que poder ser una imprimación analógica o una imprimación digital. La decoración de interiores también incluye las partes interiores de medios de transporte, como coches, camiones, aviones, trenos y botes. En el último caso, las decoraciones pueden imprimirse por inyección de tinta en una amplia gama de diseños, incluyendo diseños de veta de madera, sobre paneles para paneles de instrumentos, tapas para cajas de cambios, paneles para puertas, etc.

En otra realización, el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV y los procedimientos de impresión por inyección de tinta se utilizan preferiblemente para la decoración de exteriores utilizando un revestimiento superior protector. El revestimiento superior protector puede ser un barniz de tinta de inyección curable por radiación UV.

Paneles decorativos

Preferiblemente, los paneles decorativos se seleccionan del grupo que consta de paneles para cocinas, paneles para suelos, paneles para mobiliario, paneles para techos y paneles para paredes, pero incluyen también otros tipos de paneles, como puertas en una habitación.

En una realización preferida, el panel decorativo es un panel de canto. Se utiliza un canto para cubrir y proteger los lados expuestos de paneles decorativos, como madera contrachapada, aglomerado o MDF. Aporta una mayor durabilidad y confiere el aspecto de un material macizo o más valioso. Los cantos pueden ser de distintos materiales, incluidos el PVC, el ABS, el PP, el acrílico, la melamina, la madera y la chapa de madera.

Preferiblemente, el canto se aplica sobre un sustrato, por ejemplo una puerta de mueble, mediante un proceso automatizado utilizando un adhesivo termofusible (hot melt). Los adhesivos termofusibles pueden ser adhesivos a base de agua o a base de solvente y pueden estar compuestos de varias materias primas, incluyendo EVA, PUR, PA, APOA y PO. La máquina que aplica los cantos se denomina encoladora de cantos. Una encoladora de cantos pega los cantos al sustrato, recorta los bordes anterior y posterior, recorta las partes superior e inferior para que estén a ras del sustrato, desecha todo sobrante y pule el borde acabado.

En la presente invención, los cantos preferidos son los denominados cantos termoplásticos. Se fabrican con una extrusora para fundir plásticos, que pueden incluir pigmentos de color, y conformarlos mediante una matriz hasta que tengan el tamaño deseado. Una vez extrudido el canto, puede imprimirse por inyección de tinta y lacarse para darle el acabado deseado. El canto se enrolla después y se envía a los clientes. Entre los plásticos adecuados se incluyen PVC, ABS, PP y PMMA.

Un panel decorativo según la presente invención incluye un patrón de colores impreso por inyección de tinta con cuatro tintas de inyección como definidas anteriormente.

No existe restricción alguna en cuanto al contenido del patrón de colores. El patrón de colores también puede contener información en forma de texto, flechas, logotipos y similares. La ventaja de la impresión por inyección de tinta es que tal información puede imprimirse a bajo volumen sin coste adicional, al contrario de lo que ocurre con la impresión por huecograbado.

En una realización preferida, el patrón de colores es una reproducción de madera o una reproducción de piedra, pero también puede ser un patrón creativo o de fantasía.

El panel decorativo es preferiblemente un panel para mobiliario, más preferiblemente un panel de canto que contiene policloruro de vinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) o polipropileno (PP).

En una realización preferida, el sustrato es un sustrato de acrilonitrilo butadieno estireno o polipropileno, que están libres de cloro, no solo durante la fabricación, sino también el producto final, y, por lo tanto, pueden considerarse polímeros “ecológicos”.

A diferencia del PVC, el ABS puede incinerarse con la basura de carácter general, pesa menos y es muy resistente al calor. Este material termoplástico resiste los impactos, lo cual es especialmente importante para aplicaciones de mobiliario de oficina.

Procedimientos de fabricación de cantos

En una realización preferida, el procedimiento de fabricación de un panel decorativo incluye las etapas de a) aplicar por chorro un patrón de colores con tintas de inyección de un conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV come descrito anteriormente sobre un sustrato que se selecciona, preferiblemente, del grupo que consta de policloruro de vinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y polipropileno (PP), y b) UV curar las tintas de inyección sobre el sustrato utilizando diodos LED UV que tienen una longitud de onda de emisión entre 360 nm y 405 nm.

El procedimiento de fabricación incluye preferiblemente una etapa c) en la que se aplica un barniz curable por radiación UV. Este barniz protege el patrón de colores impreso por inyección de tinta de rayaduras. El barniz curable por radiación UV puede aplicarse por un proceso de revestimiento, pero, preferiblemente, se aplica como una tinta de inyección acromática mediante impresión por inyección de tinta a fin de minimizar los desechos. Preferiblemente, esta etapa c) viene seguida de una etapa d) de estampado del canto barnizado. Esto proporciona un efecto estético de relieve, por ejemplo, una estructura de nervaduras de madera, cuando se imprime un diseño de madera en el canto.

Como es difícil hacer corresponder la estructura de nervaduras de madera con el diseño de madera impreso, en una realización más preferida, el efecto estético de relieve se crea en la etapa c) imprimiendo por inyección de tinta el barniz curable por radiación UV a modo de imagen sobre el patrón de colores, lo que hace que la etapa d) quede obsoleta.

EJEMPLOS

Materiales

Salvo que se especifique lo contrario, todos los materiales utilizados en los siguientes ejemplos pueden obtenerse fácilmente a través de fuentes convencionales tales como Aldrich Chemical Co. (Bélgica) y Acros (Bélgica).

PMIX es Cromophtal™ Jet Magenta 2BC, un cristal mixto de C.I. Pigment Violet 19 y C.I. Pigment Red 202, disponible de CIBA-GEIGY.

PB15:4 es una abreviatura usada para Hostaperm™ Blue P-BFS, un pigmento C.I. Pigment Blue 15:4 de CLARIANT.

PY150 es una abreviatura usada para Chromophtal™ Yellow LA2, un C.I. Pigment Yellow 150 de CIBA SPECIALTY CHEMICALS.

PB7 es una abreviatura usada para Special Black™ 550, que es un negro de carbón disponible de EVONIK.

PR122 es la abreviatura usada para C.I. Pigment Red 122, para el cual se usó Ink Jet Magenta™ E02VP2621 de CLARIANT.

P071 es la abreviatura usada para C.I. Pigment Orange 71, para el cual se usó Chromophtal™ Orange DPP de BASF.

PR254 es la abreviatura usada para C.I. Pigment Red 254, para el cual se usó Irgazin™ DPP Red BTR de Ciba Specialty Chemicals.

PY139 es Graphtol™ Yellow H2R VP2284, un C.I. Pigment Yellow 139 de CLARIANT.

SYN es al adyuvante de dispersión según la Formula (A):

Fórmula (A),

y se sintetizó de la misma manera como se describe en el Ejemplo 1 del documento WO 2007/060254 (AGFA GRAPHICS) para el sinergista QAD-3.

DB162 es una abreviatura usada para el dispersante polimérico Disperbyk™ 162, disponible de BYK CHEMIE GMBH, en el que la mezcla disolvente de 2-metoxi-1-metiletilacetato, xileno y n-butilacetato se eliminó.

S35000 es SOLSPERSE™ 35000, un hiperdispersante de polietilenimina y poliéster de NOVEON.

DPGDA es diacrilato de dipropilenglicol de ARKEMA.

TMPTA es triacrilato de trimetilolpropano, disponible bajo el nombre Sartomer™ SR351 de ARKEMA.

DETX es una tioxantona de dietilo, disponible bajo el nombre Genocure™ DETX de RAHN.

TPO-L es etilfenil-(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfinato, disponible bajo el nombre Omnirad™ TPO-L de IGM Resins BV. I819 es un fotoiniciador de óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina, disponible bajo el nombre Irgacure™ 819 de BASF.

TPO es un óxido de trimetilbenzoildifenilfosfina, suministrado bajo el nombre Omnirad™ TPO por IGM Resins BV. CN3715 es un coiniciador de amina, disponible bajo el nombre Cn 3715LMtm (CASC159034-91-0) de ARKEMA. EPD es etil-4-dimetilaminobenzoato, disponible bajo el nombre GENOCURE™ EPD de RAHN AG.

INHIB es una mezcla que forma un inhibidor de polimerización que tiene una composición según la Tabla 3.

Tabla 3

Cupferron™ AL es N-nitrosofenilhidroxilamina de aluminio de WAKO CHEMICALS LTD.

BYKTM UV3510 es un humectante de polidimetilsiloxano modificado con poliéter, disponible de BYK Chemie.

PGA es un sustrato de papel blanco (140 g/m2) recubierto en ambos lados con polietileno (20 g/m2), disponible de Mondi Belcoat NV Coating Division. Las coordenadas CIE L* a* b* de PGA se midieron y se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4

Métodos de medición

1. Tamaño de partícula medio

La determinación del tamaño de partícula medio de partículas de pigmento se realizó mediante espectroscopia de correlación de fotones a una longitud de onda de 633 nm utilizando un láser de HeNe de 4 mW en una muestra diluida de la tinta de inyección. Se utilizó el analizador de tamaño de partícula Malvern™ Nano-S, disponible a través de Goffin-Meyvis.

La muestra se preparó por adición de una gota de tinta a una cubeta que contenía 1,5 ml de acetato de etilo y se mezcló hasta que se obtuvo una muestra homogénea. El tamaño de partícula medido es el valor medio de tres mediciones consecutivas, consistentes en 6 ensayos de 20 segundos.

A fin de obtener buenas características de aplicación por chorro de tinta (características de aplicación por chorro y calidad de impresión), el tamaño de partícula medio de las partículas dispersas es preferiblemente inferior a 200 nm, preferiblemente entre 80 y 180 nm.

2. Mediciones de los colores

En el espacio de color CIELAB, un color se define por medio de tres términos L*, a* y b*. L* define la luminosidad de un color y oscila entre 0 (negro) y 100 (blanco). Juntos, los términos a* y b* definen el matiz. El término a* está comprendido entre un número negativo (verde) y un número positivo (rojo). El término b* oscila entre un número negativo (azul) y un número positivo (amarillo). Términos adicionales tales como el ángulo de matiz H* y la saturación C* se utilizan para describir un cierto color con más detalle, donde:

H* = tan'1 (b*/a*) Ecuación 1

C* = (a*2 b*2)1/2 Ecuación 2.

Utilizando el cálculo estándar del ángulo de matiz con tan-1(b*/a*), se generan resultados de signo positivo únicamente para el primer cuadrante [+a*,+b*]. Los demás cuadrantes deben tratarse para admitir una representación en 360°, y los resultados se expresan como números de signo positivo. Los cálculos del segundo cuadrante [-a*,+b*] y del tercer cuadrante [-a*,-b*] deben ser: matiz = 180° tan-1(b*/a*). Los cálculos del cuarto cuadrante [+a*,-b*] deben ser: matiz = 360° tan-1(b*/a*).

En el espacio de color CIELAB, AE* define la “distancia de color”, es decir, la diferencia entre dos colores. Cuanto mayor sea el número AE*, mayor será la diferencia entre los dos colores:

AE*=(AL*2 Aa*2 Ab*2)1/2 Ecuación 3.

Se recubrió un sustrato de PGA con una tinta de inyección mediante un aplicador de barra con un ajuste de espesor húmedo de 10 pm y a continuación se curó dos veces por radiación UV sobre un transportador Fusion DRSE-120 dotado de una bombilla D a la potencia máxima (600 mJ/cm2) y a una velocidad de cinta de 20 m/min.

El espectro de reflectividad de una muestra recubierta se midió tres veces mediante un espectrofotómetro Gretag SPM50 en el intervalo de 380 hasta 730 nm en pasos de 10 nm. En el cálculo se utilizó el espectro de reflectividad de la muestra en combinación con el espectro de la fuente de luz. Las coordenadas CIE L* a* b* así como la saturación C*, el ángulo de matiz H* y la distancia de color AE* se calcularon para un observador 2° bajo una fuente de luz D50.

3. Tensión superficial

La tensión superficial de las tintas de inyección se midió usando un tensiómetro KRÜSS K9 a una temperatura de 25°C tras 60 segundos.

EJEMPLO 1

En este ejemplo se ilustra el efecto de la invención en la inconstancia de color entre el curado y 24 horas después del curado para tintas de inyección cromáticas que tienen un ángulo de matiz H* entre 180° y 360°.”

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPM

Se preparó una dispersión mezclando los componentes según la Tabla 5 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se molió la dispersión utilizando un molino Bachofen DYNOMILL ECM relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm (“high wear resistant zirconia grinding media” de TOSOH Co.). La mezcla se hizo circular sobre el molino durante un tiempo de residencia de 55 minutos. Tras la molienda, se descargó la dispersión de pigmento concentrada en un recipiente a través de un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 106 nm.

Tabla 5

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPC

Se preparó una dispersión concentrada de un pigmento cian mezclando los componentes según la Tabla 6 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM Poly de Bachofen que tenía un volumen interno de 8,2 l relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 8 l/min. durante un tiempo de residencia de 38 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 102 nm.

Tabla 6

Preparación de tintas de inyección

Las tintas de inyección M-1 a M-12 se prepararon de la misma manera mezclando los componentes según la Tabla 7 y la Tabla 8 utilizando la dispersión de pigmento concentrada CPM.

Tabla 7

Tabla 8

Las tintas de inyección C-1 a C-12 se prepararon de la misma manera mezclando los componentes según la Tabla 9 y la Tabla 10 utilizando la dispersión de pigmento concentrada CPC.

Tabla 9

Tabla 10

Evaluación y resultados

Para cada una de las tintas de inyección M-1 a M-2 y C-1 a C-12 se determinó la distancia de color AE* inmediatamente tras el curado y después de 24 horas. Para obtener una buena constancia de color, el valor AE* no debería superar 1,00. La proporción T/P representa el porcentaje en peso (% en peso) de DETX al porcentaje en peso (% en peso) de pigmento, estando ambos porcentajes en peso (% en peso) expresados con respecto al peso total de la tinta de inyección.

Tabla 11

Debería resultar evidente por la Tabla H que solo las tintas de inyección M-10 a M-12 con una proporción T/P de no más de 0,20 tienen una buena constancia de color tras el curado por radiación UV.

Tabla 12

Sólo la tinta de inyección C-12 con una proporción T/P de no más de 0,20 en la Tabla 12 tiene una buena constancia de color tras el curado por radiación UV. Las tintas de inyección C-8 y C-10 con una proporción T/P ligeramente superior a 0,20 se caracterizan por tener una inconstancia de color tras el curado por radiación UV que es inaceptable. EJEMPLO 2

Este ejemplo ilustra dos conjuntos de tintas de inyección curables por radiación UV A y B similares, en el que el conjunto de tintas B ha sido adaptado a fin de minimizar la inconstancia de color provocada por el proceso de curado por radiación UV de las tintas de inyección.

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPWRA

Se preparó una dispersión de pigmento concentrada CPWRA mezclando los componentes según la Tabla 13 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM AP2 de Bachofen relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 2 l/min. durante un tiempo de residencia de 28 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 126 nm.

Tabla 13

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPWRB

Se preparó una dispersión de pigmento concentrada CPWRB mezclando los componentes según la Tabla 14 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM AP2 de Bachofen relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 2 l/min. durante un tiempo de residencia de 28 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 98 nm.

Tabla 14

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPWYA

Se preparó una dispersión de pigmento concentrada CPWYA mezclando los componentes según la Tabla 15 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM AP2 de Bachofen relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 2 l/min. durante un tiempo de residencia de 55 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 164 nm.

Tabla 15

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPWYB

Se preparó una dispersión de pigmento concentrada CPWYB mezclando los componentes según la Tabla 16 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM AP2 de Bachofen relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 2 l/min. durante un tiempo de residencia de 55 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 132 nm.

Tabla 16

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPY

Se preparó una dispersión de pigmento concentrada CPY mezclando los componentes según la Tabla 17 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM Poly de Bachofen que tenía un volumen interno de 8,2 l relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 8 l/min. durante un tiempo de residencia de 28 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 166 nm.

Tabla 17

Preparación de la dispersión de pigmento concentrada CPK

Se preparó una dispersión de pigmento concentrada CPK mezclando los componentes según la Tabla 18 durante 30 minutes utilizando un dispersador DISPERLUX™ de DISPERLUX S.A.R.L., Luxemburgo. A continuación se conectó el recipiente a un molino de tipo DYNOMILL™ ECM Poly de Bachofen que tenía un volumen interno de 8,2 l relleno en un 42% con perlas de zirconia estabilizada con itrio de 0,4 mm. La mezcla se hizo circular sobre el molino a una tasa de flujo de alrededor de 8 l/min. durante un tiempo de residencia de 48 minutos. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando un filtro de 1 pm y se vio que el tamaño de partícula medio era de 103 nm.

Tabla 18

Conjunto de tintas curables por radiación UV A

Las dispersiones de pigmento concentradas preparadas anteriormente en los Ejemplos 1 y 2 se combinaron con los componentes según la Tabla 19 para obtener el conjunto de tintas de inyección comparativo A. Todos los porcentajes en % (% en peso) están basados en el peso total de cada tinta de inyección.

Tabla 19

Conjunto de tintas curables por radiación UV B

Las dispersiones de pigmento concentradas preparadas anteriormente en los Ejemplos 1 y 2 se combinaron con los componentes según la Tabla 20 para obtener el conjunto de tintas de inyección de la invención B. Todos los porcentajes en % (% en peso) están basados en el peso total de cada tinta de inyección.

Tabla 20

Evaluación y resultados

Para ambos conjuntos de tintas de inyección curables por radiación UV A y B, se determinó la distancia de color AE* inmediatamente tras el curado y después de 24 horas. Para obtener una buena constancia de color, el valor AE* no debería superar 1,00. La proporción T/P representa el porcentaje en peso (% en peso) de DETX al porcentaje en peso (% en peso) de pigmento, estando ambos porcentajes en peso (% en peso) expresados con respecto al peso total de la tinta de inyección.

En la Tabla 21 se resumen los resultados obtenidos para el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV comparativo A.

Tabla 21

En la Tabla 22 se resumen los resultados obtenidos para el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV de la invención B.

Tabla 22

Los resultados en la Tabla 21 y en la Tabla 22 muestran que sólo el conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV de la invención B pudieron producirse imágenes en las que la distancia de color Ae* es inferior a 1,00 para todas las tintas de inyección. También debería quedar claro que el efecto de la proporción T/P en la distancia de color AE* sólo era importante para las tintas de inyección que tienen un ángulo de matiz H* entre 180° y 360°.

Para ambos conjuntos de tintas de inyección A y B se preparó una mezcla de las tintas de inyección CMYK que se utilizan principalmente para preparar diseños con colores vibrantes. La mezcla estaba compuesta en un 25% en peso de tinta C 25% en peso de tinta M 25% en peso de tinta Y 25% en peso de tinta K, estando el % en peso expresado con respecto al peso total de la mezcla. A continuación se recubrió un sustrato de PGA con las mezclas mediante un aplicador de barra con un ajuste de espesor húmedo de 4 y 10 pm y a continuación se curó por radiación UV sobre un transportador Fusion DRSE-120 dotado de una bombilla D a la potencia máxima (600 mJ/cm2) y a una velocidad de cinta de 20 m/min. Para todas las muestras se calculó la distancia de color AE* a partir de parámetros CIELAB inmediatamente después del curado y tras 24 horas.

Tabla 23

La Tabla 23 ilustra que, con el conjunto de las tintas de inyección B, se pueden obtener diseños con colores vibrantes que tienen una constancia de color mejorada.

También se observó que se pudieron imprimir diseños de madera, tales como de roble y de cerezo, con el conjunto de tintas de inyección B utilizando las tintas de inyección C, K, WY y WR que tenían una buena constancia de color tras el curado por radiación UV y un excelente metamerismo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Conjunto de tintas de inyección pigmentadas curables por radiación UV que comprende:

- una o más tintas de inyección de color acromáticas que incluyen una tinta de inyección negra que contiene un pigmento de negro de carbón, y

- cinco tintas de inyección de color cromáticas que incluyen:

una primera tinta de inyección WR que tiene un ángulo de matiz H* entre 10° y 40° y una saturación C* entre 30 y 80,

una segunda tinta de inyección WY que tiene un ángulo de matiz H* entre 65° y 85° y una saturación C* entre 30 y 80,

una tercera tinta de inyección Y que tiene un ángulo de matiz H* entre 85° y 105° y una saturación C* superior a 80,

una cuarta tinta de inyección C que tiene un ángulo de matiz H* entre 180° y 240° y una saturación C* entre 30 y 80, y

una quinta tinta de inyección M que tiene un ángulo de matiz H* entre 300° y 360° y una saturación C* entre 30 y 80,

en el que el ángulo de matiz H* y la saturación C* se calcularon a partir de coordenadas CIE L* a* b* determinadas sobre papel blanco recubierto con polietileno para un observador 2° bajo una fuente de luz D50,

en el que las tintas de inyección de color cromáticas que tienen un ángulo de matiz H* entre 180° y 360° tienen una proporción T/P de un compuesto de tioxantona a un pigmento que satisface la relación 0,0 < T/P < 0,2, en la que T representa el % en peso del compuesto de tioxantona y P representa el % en peso del pigmento, estando ambos % en peso expresados con respecto al peso total de la tinta de inyección.

2. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según la reivindicación 1, en el que la concentración de pigmento en las tintas de inyección WR y WY es, para cada tinta, inferior al 1,5% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección y la concentración de pigmento en las tintas de inyección Y, C y M es, para cada tinta, superior al 1,5% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección.

3. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según la reivindicación 1 o 2, en el que la tinta de inyección WR incluye una mezcla de un pigmento rojo y un pigmento naranja y la tinta de inyección WY incluye una mezcla de un pigmento amarillo y un pigmento naranja.

4. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la tinta de inyección C contiene un pigmento de 13-ftalocianina de cobre y la tinta de inyección M contiene un pigmento seleccionado del grupo que consta de quinacridona, dicetopirrolopirrol y cristales mixtos de los mismos.

5. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tinta de inyección Y contiene un pigmento seleccionado de C.I. Pigment Yellow 74 C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 97, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 120, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 151, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 155, C.I. Pigment Yellow 175, C.I. Pigment Yellow 180, C.I. Pigment Yellow 181, C.I. Pigment Yellow 194, C.I. Pigment Yellow 213, C.I. Pigment Yellow 214 y cristales mixtos de los mismos, preferiblemente C.I. Pigment Yellow 150 o un cristal mixto del mismo.

6. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la tinta de inyección negra contiene además uno o más pigmentos de color que tienen un máximo de absorción entre 500 y 700 nm.

7. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las tintas de inyección de color cromáticas que tienen ángulos de matiz fuera del intervalo de 85° a 105° contienen entre el 0% en peso y el 2% en peso de un compuesto de tioxantona con respecto al peso total de la tinta de inyección.

8. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que las tintas de inyección contienen un fotoiniciador de óxido de acilfosfina en una cantidad de entre el 6% en peso y el 15% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección.

9. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que incluye como tinta de inyección de color acromática adicional una tinta de inyección blanca y/o una tinta de inyección incolora.

10. Conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que las tintas de inyección curables por radiación UV contienen un monómero u oligómero de acrilato polifuncional en una cantidad de más del 50% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección.

11. Panel decorativo que incluye un patrón de colores impreso por inyección de tinta con cuatro tintas de inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Procedimiento de impresión por inyección de tinta que incluye las etapas de

a) aplicar por choro un patrón de colores con tintas de inyección de un conjunto de tintas de inyección curables por radiación UV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 sobre un sustrato, y

b) curar por radiación UV las tintas de inyección sobre el sustrato utilizando diodos LED UV que tienen una longitud de onda de emisión de entre 360 nm y 405 nm.

13. Procedimiento de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 12, en el que el sustrato se selecciona del grupo que consta de policloruro de vinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y polipropileno (PP).

14. Procedimiento de fabricación de un panel decorativo que incluye el procedimiento de impresión por inyección de tinta según la reivindicación 12 o 13.

15. Procedimiento de fabricación de un panel decorativo según la reivindicación 14, que incluye además una etapa c) de impresión por inyección de tinta de un barniz curable por radiación UV, preferiblemente a modo de imagen, sobre el patrón de colores.